Что такое майнинг биткоинов

В отличие от обычных (фиатных) валют (таких как доллары США или евро), биткойн-активы не контролируются центральным банком или правительством, и новый биткойн (BTC) не может быть напечатан и выпущен как бумажные деньги. Вместо этого токены биткойна вводятся на рынок посредством процесса, известного как «добыча» – майнинг.

 

BTC присуждаются в виде премии майнерам, которые произвели вычисление трудоёмких математические криптофункций (хэширование), необходимых для проверки биткойн-операций (транзакций) и создания блоков для включения в блокчейн Биткойна.

Что такое добыча

Всякий раз, когда выполняется биткойн-транзакция, в блоке, содержащем другие недавние транзакции, делается её запись, подобно записи на странице в книге. Как только блок заполнен, майнеры биткойна, конкурируя друг с другом, пытаются найти хэш для формируемого блока.

 

Первый майнер, который выполнит эту задачу, получает определенное количество биткойнов (в 2017 году -это 12,5 биткойнов), основанное на сложности добычи. Затем проверенный блок добавляется в блокчейн, историю всех блоков, проверенных с начала возникновения биткойна, и передается всем пользователям биткойн сети, чтобы они могли иметь последнюю версию блок-цепочки.

Доказательство работы

В основе добычи биткойна лежит решение трудоёмкой математической задачи. Цель состоит в том, чтобы задаваемый протоколом блокчейн уровень сложности вычисления для добавления нового блока в блок-цепочку, гарантировал безопасность всей сети Биткойна. То есть любому хакеру, пытающемуся подменить транзакции и выиграть «гонку» биткойн-добычи, потребуются для этого огромные вычислительные мощности (принято измерять в хэшрейте — Gh/c).

Основы криптографии

SHA-256 — алгоритм добычи, используемый биткойном, — это односторонний криптографический алгоритм. Если обработать слово по алгоритму SHA-256, то будет возвращена неузнаваемая строка букв и цифр, называемая «HASH».

 

Например, SHA-256 слова «BISMARK»: «8c62ace4f9ef8ccd08ca6fb992a8524bb7dbdc0530654bd254c9da07a660949a» (HASH).

 

Эта, казалось бы, случайная строка букв и цифр имеет три важных свойства:

1. Только слово «BISMARK» когда-либо даст этот конкретный HASH.
2. Слово «BISMARK» всегда вернет точный HASH.
3. Невозможно понять слово «BISMARK», если вы знаете только HASH.

На этих свойствах и основана работа сети Биткойн и процесс его добычи.

Процесс добычи

Добыча биткойнов включает в себя три составляющие:

• блок
• сложность добычи
• случайное число.

Вот как все это происходит.

 

Представьте, что блок состоит из упоминавшегося ранее слова «BISMARK». В действительности, блок будет содержать список недавних, непроверенных транзакций, но давайте это упростим. Для того, чтобы блок был решён (создан), блокчейне Биткойна применён «простой» метод: если результат HASH блока начинается с определенного количества нулей, блок считается проверенным. Число нулей в начале — это «сложность добычи» и она увеличивается, с увеличением количества майнеров (их хэш-мощностей) присоединяющихся к сети Биткойн.

 

Для примера предположим, что сложность добычи всего два, т. е. значение HASH должно начинаться с двух нулей.

 

Основная проблема в том, что «BISMARK» всегда возвращает тот же HASH, и он не начинается с двух нулей. Для решения этой задачи нужна третья переменная, случайное число (называемое NONCE). Мы принимаем это число, комбинируем его с «BISMARK» и снова находим HASH. Если он не начинается с двух нулей, меняем число и повторяем попытку, и, поскольку изменение одного небольшого числа изменяет весь результат HASH, невозможно предсказать число, которое нам даст заданное значение HASH!

 

Снова и снова повторяем этот процесс, пока не найдем число, которое в сочетании с «BISMARK» дает нам HASH, начинающийся с двух нулей. Это число является решением блока. Для примера, вот несколько попыток:

 

Источник	HASH
BISMARK0	d5323edd7edbefa4eaf479576dbec336329c9b3ee2733a961c36827013a93fd6
BISMARK1	f9c569a7f73712fcbacf2eb3c9a52104af523b8ebcbf3a08480be1213016f5e3
BISMARK2	880207ac39840e8575515f31d9a748dc2130d678dbc51d43059f70421099e4e1
BISMARK3	d99f664274ca90f08ab9ce9e44db06822b8acc49f652dd46213a2bb0deef8b58
BISMARK4	42a166008dd1f2c4312eff11b707bae61d87738d1d568e66a95fa2fcd53d45c0
BISMARK5	f212c60594fe43cb9cdae6f7e4b44bb870ce1784ecd77d76d6074c07cd895f84
BISMARK6	a4aef6d35da553583ff4a6ce6e772eb4683d8fbdc6e7eda75cf1a26b44f63135

 

Трудоёмкий процесс случайного поиска числа методом перебора (брутфорс), дающего решение, — это то, что делает биткойн-майнинг таким дорогостоящим, и чем больше майнеров присоединяется к сети, тем сложнее она (вычислительная задача) становится.

 

По состоянию на ноябрь 2017 года обычный домашнему компьютеру (не специализированному ASIC, не части пула), понадобится 2,7 миллиона лет, чтобы вычислить хэш для одного блока.

 

Это привело к росту объёмов выпуска ASIC-компьютеров, созданных специально для майнинга, и к увеличению облачной добычи.

---

Если вы через 5 лет будете использовать бумажную валюту, то над вами будут смеяться

---