Как работает майнинг?

В криптовалютной индустрии майнинг криптовалют означает добавление новых блоков данных в блокчейн. Майнеры криптовалюты должны найти решение сложной математической задачи, прежде чем они смогут создать новый блок. Затем они получают вознаграждение в виде вновь созданных монет криптовалюты.

Когда блокчейн только появился, майнеры могли использовать обычные настольные компьютеры. Но по мере роста популярности блокчейна сложность и стоимость майнинга увеличивались. Сегодня одного настольного компьютера уже недостаточно, а одиночный майнинг уже не так эффективен, как раньше. Большинство майнеров используют огромные специально созданные системы и объединяют свои вычислительные мощности в майнинговые пулы.

Почему это называется криптодобычей?

Есть причина, почему это называется криптодобычей: процесс добычи криптовалюты похож (в некотором смысле) на добычу полезных ископаемых. У большинства основных криптовалют количество монет ограничено, точно так же, как ограничено количество золота, спрятанного под землей. И точно так же, как золотодобытчик ударяет по кускам породы, чтобы найти золотую жилу, криптовалютный майнер (то есть компьютер) ударяет по алгоритму с потенциальными решениями для добычи нового блока. Другими словами, майнеры криптовалюты добывают единицы криптовалюты из протокола.

Под майнером обычно подразумевается как оборудование, используемое для добычи криптовалюты, так и человек, управляющий этим оборудованием.

Но как именно выглядит процесс майнинга? По сути, майнеры пытаются найти одноразовое число, называемое nonce. При соединении с данными блока и прохождении через алгоритм хэширования этот nonce дает определенный результат, требуемый кодом блокчейна. Самое сложное - найти nonce, и единственный способ найти его - угадать. Существует огромное количество возможных nonce, поэтому майнерам приходится угадывать их миллиарды и миллиарды раз, прежде чем у них получится. Хотя этот процесс часто называют решением головоломки, на самом деле он в большей степени зависит от вычислительной мощности, времени и удачи.

Вознаграждение и плата за добычу криптовалют

Чтобы еще больше оживить ситуацию, майнинг - это гонка. Все майнеры соревнуются друг с другом в угадывании nonce. Только первый майнер, нашедший любой заданный nonce, получает вознаграждение за добычу (или вознаграждение за блок) за добычу нового блока. В протоколе Биткойна это вознаграждение в настоящее время составляет 6,25 BTC и сокращается вдвое каждые 210 000 добытых блоков, или примерно каждые 4 года. У других криптовалют размер вознаграждения за блок отличается.

Майнеры также получают плату за майнинг за добавление новых транзакций в блокчейн. Эту плату платят пользователи, чьи транзакции добавляются в новый блок. Она функционирует как компенсация за работу майнеров. Чем выше предлагаемая вами плата, тем быстрее майнеры выберут вашу транзакцию и включат ее в блок (исторически сложилось, что плата за биткоин в среднем составляет от 0,1 до 10 долларов США за транзакцию, но может резко возрастать во время большого трафика). Как только решение последнего блока найдено, выигравший майнер объявляет о своей победе, распространяя добытый блок в сети. Затем все сообщество майнеров переходит к добыче следующего блока.

Почему майнинг важен?

Добыча блоков путем решения сложных криптографических головоломок нужна не только для того, чтобы добавить информацию в блокчейн. Смысл майнинга заключается в том, чтобы обезопасить блокчейн.

Такие криптовалюты, как биткоин (хотя это не все криптовалюты), используют мощность майнинга в качестве средства безопасности. Если вы хотите что-то изменить в блокчейне биткоина, вам придется заново добывать блок, содержащий информацию, которую вы хотите изменить, а также все последующие блоки, вплоть до настоящего времени.

Поскольку для добычи блока требуется много вычислительной мощности, это требует большого количества энергии. Энергия напрямую переводится в деньги. Поэтому было бы очень дорого и сложно изменить любую информацию, хранящуюся в блокчейне, так как вам пришлось бы заново заниматься добычей криптовалюты. Если бы было легко добавлять блоки в блокчейн, то и взломать информацию было бы легко.

Этот процесс называется доказательством работы (proof-of-work). Майнинг по сути означает поиск решения сложной задачи, заданной механизмом доказательства работы - решение доказывает, что вы выполнили работу. Существуют и другие способы защиты блокчейна. Самый известный - доказательство доли (proof-of-stake). Но если нет доказательства работы, то нет и майнинга.

Эволюция майнинга криптовалют

Хотя удача является одним из факторов в майнинге, вычислительная мощность майнера играет самую важную роль. Большая вычислительная мощность означает, что майнер может угадывать быстрее, что увеличивает его шансы на решение головоломки. Поэтому майнеры постоянно инвестируют время и деньги в модернизацию своих систем.

Если первые майнеры могли получать прибыль, используя обычные настольные компьютеры и их ЦП (центральный процессор компьютера), то сегодня майнинг переходит к более масштабному подходу. Благодаря использованию мощных ASIC (прикладных интегральных схем) майнинг становится все более централизованным. Это означает, что большая часть мощности хэширования переходит в руки отдельных майнинговых компаний.

Чтобы противостоять этой тенденции, отдельные майнеры (а их сотни тысяч по всему миру) ищут способы увеличить свою вычислительную мощность. Они могут сделать это путем создания сетей майнинга, называемых майнинговыми пулами. Майнинговые пулы делят между собой не только вычислительную мощность, но и вознаграждение за блок. Если данный майнинговый пул опережает других майнеров в решении проблемы, каждый из майнеров, участвовавших в работе пула-победителя, получает свою долю криптовалютного вознаграждения.