Главная / Как работает майнинг?
BTC  
ETH  
BCH 
LTC 
2 года назад 320

Как работает майнинг?

Как работает майнинг биткоинов и стоит ли заводить ферму

На криптовалютные рынки с каждым днем заходит все больше денег, из-за чего растет капитализация, спрос и, соответственно, цена отдельных активов. Если на начало 2017 года цена 1000 долларов за 1 биткоин казалась чем-то фантастическим, то сегодня и 10 тыс. уже не вызывают особого удивления. Вследствие такого бурного роста все больше людей пытаются понять, что же им делать, чтобы заработать на таком хайпе. Некоторые обращают свой взор в сторону инвестирования, а другие пытаются разобраться с тем, как работает майнинг биткоинов, чтобы начать добывать криптовалюту или хотя бы понять, что же это такое.

Ниже будет приведен обзор особенностей майнинга bitcoin (BTC) на текущий момент, что поможет читателю, который далек от рынка криптовалют, понять, что же собой представляет биткоин, как понимать термины: «ферма», «майнер», «токен», «сложность добычи» и пр.

Небольшое отступление

Как показывают отзывы, большая часть населения пытается понять, что такое процесс добычи BTC и как работает майнинг биткоинов, поддавшись общей эйфории. Действительно, если совсем недавно в СМИ открыто смеялись над криптовалютами, 13 раз предвещая падение биткоина до нуля только в 2017 году, то сегодня внедрение криптовалют и блокчейн технологий обсуждается на уровне государства. Это приводит к мысли о том, что прямо сейчас в мире происходит нечто важное, и чтобы его не упустить важно, как можно скорее заполнить пробелы в своих познаниях.

Чтобы составить общую картину происходящего и вникнуть, как реализована эмиссия биткоина и каким образом функционирует механизм BTC, нужно сделать небольшое отступление.

В 2008 году некий человек, а, возможно, и группа людей под ником Сатоши Накамото обнародовала файл с описанием протокола и принципа функционирования уникальной электронной системы для совершения платежей на основе так называемой одноранговой сети. Изложенные алгоритмы работы повлекли за собой создание BTC – биткоина, который еще называют криптографическим токеном или криптовалютой.

Сеть для обращения BTC начала работу в 2009 году, а сам биткоин на тот момент не пользовался популярностью и был объектом беспощадной критики. Однако в 2010 году его впервые применили для покупки, оплатив при помощи BTC заказ пиццы. С того момента началось активное развитие инфраструктуры по внедрению биткоина в качестве платежного инструмента, а его сеть стала развиваться и поддерживаться децентрализовано независимыми программистами. Любое кардинальное изменение в ее работе принимается исключительно после одобрения основной массы тех, кто владеет пулами для майнинга биткоина, о чем детальнее будет рассказано ниже.

Как функционируют криптовалюты

Чтобы понять, как работает майнинг биткоинов, нужно еще несколько слов упомянуть о функционировании этой криптовалюты, базирующейся на использовании одноранговой сети. Появление новых монет BTC, которые также называются коинами (coins) и токенами (tokens), осуществляется через расчеты (расшифровку, вычисление) особых закодированных блоков.

Для обращения биткоинов, как уже указывалось, функционирует своя сеть, внутри которой каждая транзакция абсолютно безопасна для любого отдельно взятого участника. Это исключает возможность обмана или подделки на 100%. Теоретически допускается, что извне сеть может быть взломана, но для этого нужна мощность, которую пока никто на планете никто получить неспособен, да и само проникновение будет тут же замечено.

В сравнении с обычными бумажными деньгами, количество которых регулируют Центральные банки, то включая, то отключая печатный станок, у биткоина заранее известно точное количество монет. После того как все блоки будут расшифрованы, в сети будет обращаться 21 млн. BTC.

Дефицит этих токенов отчасти будет компенсироваться тем, что сам биткоин можно разбить на десятки и сотни тысяч частей. То есть, пользователь может пересылать другому участнику даже 0.000001 BTC. Таким образом, процесс масштабирования криптовалюты в роли платежного инструмента осуществляется без помощи эмиссии с применения разбивания уже имеющихся в наличии монет.

Чтобы понять, как работает майнинг биткоинов, нужно уделить еще некоторое время усвоению прописных истин. Хранение BTC не обязательно должно происходить онлайн. К примеру, можно сберегать их на флешке или жестком диске. Но тут нужно учитывать, что при хранении онлайн нужно бояться взлома или мошенничества со стороны виртуальных сервисов, а при сбережении оффлайн следует остерегаться порчи оборудования, поскольку в таком случае биткоины будут утеряны навсегда.

Как появляются монеты BTC

Эмиссия монет биткоина носит названия майнинга. Термин этот произошел от английского слова mining, обозначающего «горное дело». Соответственно, процесс эмиссии называется тут добычей, а тот, кто добывает, обозначается как майнер или шахтер. Добычей новых монет занимается в сети биткоин не какой-нибудь центральный банк, как это обычно бывает в случае привычных для человека денег, а непосредственно участники сети.

Теперь все, кто хочет понять, как работает майнинг биткоинов, должны сосредоточиться, так как начинается самое интересное. Для получения монет пользователь задействует мощности своего компьютера, чтобы осуществить сложные расчеты по декодированию сложной криптографической подписи в соответствии со специальным алгоритмом. Лучше всего этим целям соответствует процессор видеокарты. Поэтому его применяют для расчетов, в процессе которых добывают новые монеты. Впоследствии пользователь может распоряжаться ими по своему усмотрению.

Первоначально майнить биткоин можно было дома на обычном персональном компьютере. Однако создатели сети реализовали механизм, в соответствии с которым новый блок декодировать сложнее, чем предыдущие. То есть в какой-то момент домашние ПК попросту перестали справляться с поставленными задачами. В этот момент на арену вышли специализированные компании, использующие особое оборудование – ASIC. Чуть детальнее об этом оборудовании ниже, а пока нужно усвоить, что майнинг на домашних компьютерах уже невозможен, в принципе.

Сама добыча помимо мощного оборудования требует серьезной оптимизации процесса майнинга, иначе это не будет выгодно, а расходы и быстрый расход «железа» приведут к убыткам. Вследствие этого компании, занимающиеся майнингом, выбирают для своих «ферм», а именно так называют процесс добычи, в результате которого используется как минимум несколько видеокарт, специальные места и регионы, где стоимость электроэнергии невысока.

Причем по отдельности уже не работает майнинг биткоина, так как для этого требуются чересчур сильные вложения. Чтобы добыча шла более или менее интенсивно, пользователи объединяются в так называемые пулы (pool) майнеров, которые представляют собой наглядный пример удачного кооперирования отдельных усилий. То есть пул объединяет мощности всех своих участников, направляя их на добычу биткоина, а потом распределяет между ними полученное вознаграждение.

Ограничения сети

Описанный выше механизм добычи основывается на теории, которая известна в криптографии, как Proof of Work (сокр. PoW). Переводится это словосочетание примерно, как «Подтверждение в работе». То есть получить биткоин могут лишь те, кто сможет рассчитать крипто-подпись найденного блока. Проблема в том, что далеко не каждый блок скрывает внутри подпись, а потому придется декодировать множество пустышек перед тем, как попадется что-то стоящее. Причем сложность проводимых расчетов постоянно растет, а, значит, нужно больше мощности и усилий, чтобы находить каждый новый блок.

Но это еще далеко не все неприятные сюрпризы, которые должен знать каждый, кто хочет понять, как работает майнинг биткоинов. Один раз в 4 года происходит уменьшение вознаграждения за каждый разгаданный блок в 2 раза. К примеру, если в момент появления сети в 2009 году награда за 1 декодированный блок равнялась 50 биткоинам, то в 2013 она сократилась до 25 биткоинов, а в феврале 2017 снизилась до 12.5.

Примерно по такому же принципу развиваются и многие другие альтернативные коины (сокр. альткоины), но не все. Часть таких новых токенов пошли своим путем и отказались от модели Proof-of-Work, на которой остановился Сатоши Накамото.

Особенности майнинга при модели Proof of Work

Майнинг всех криптовалют, использующих модель PoW, вынуждает отдельных майнеров объединяться, так как в определенный момент соло-добыча перестает быть эффективной. Такой механизм принуждения к объединению расчетных мощностей делает сеть более упорядоченной, хотя децентрализация при этом сохраняется.

Объединение в пулы положительно сказывается и на дальнейшем развитии проектов, созданных на базе блокчейн, так как для утверждения тех или иных решений относительно дальнейшего курса сети требуется их одобрение от большей доли участников. Такие решения в итоге утверждаются коллективно пулами в рамках персональной структуры, а это облегчает труд разработчиков.

Помимо того, модель Proof of Work гарантирует высокий уровень безопасности. Каждый расшифрованный блок формирует цепь сети блокчейн, сохраняя данные относительно прошлого блока. Теоретически, у кого-то может возникнуть стремление разработать новую ветку цепи, но с учетом специфики цепи в таком случае придется заново произвести все осуществленные вычисления. Учитывая текущий уровень системы всех ключевых криптовалют, выглядит это практически нереальным.

Главный недостаток PoW

Поскольку модель PoW со временем делает работу по майнингу биткоинов неэффективной для домашнего ПК, то отдельные участники сети решили эту проблему, создавая «фермы», которые предполагали одновременную поддержку нескольких видеокарт – обычно до 5-6 штук. Графические процессоры более приспособлены к решению задач, которые стоят перед майнерами, поэтому на какое-то время этого хватило, но сложность вычислений продолжала повышаться, и фермы перестали быть рентабельными.

В этот момент на рынке стали появляться представители аппаратных платформ, специально разработанных под майнинг биткоина. Они получили название ASIC, а русскоязычные умельцы стали называть это оборудование «асиками».

Теперь, если подытожить все вышесказанное, то должно быть понятно, как работает майнинг биткоинов:

– добыча происходит исключительно при помощи асиков;

– получать вознаграждение за дешифровку блоков можно лишь в составе пула.

Цена на оборудование

Нужно понять, что без пула уже не работает майнинг биткоинов. Правда, касается это лишь тех, кто не готов делать солидные вложения. Те же, кто оборудовал себе как минимум целый ангар из асиков, могут обойтись без таких коллективных объединений, но стоит ли оно того?

Цена ASIC майнеров в 2017 году колеблется в пределах 300-7000 долларов. Примерная окупаемость Асик майнера за 7000 долларов – около года. Но опять же тут нужно учитывать стоимость электричества, а также сложность добычи, так как оба эти элемента, напрямую влияющие на себестоимость добычи, продолжают расти.

Бесшумность работы

Многие интересуются, а бесшумно ли работает установка для майнинга биткоинов. Ответ: нет! Обычный ASIC-майнер гудит, как старый пылесос. Поэтому ставить его в квартире непрактично, хотя обычные фермы из нескольких карт работают довольно тихо. Обычно Асик-майнеры ставят в гараже или в каком-то подсобном помещении.

Собираясь включиться в новый тренд, где работают над майнингу биткоинов, нужно учитывать, что из-за растущей сложности вычислений увеличиваются затраты электроэнергии. Согласно сделанным расчетам, в 2020 году сеть биткоина будет потреблять электроэнергии, как целое государство средних размеров.

Перспективы майнинга

Чтобы оценить перспективы майнинга, стоит учитывать, что оборудование для добычи биткоина сильно нагревается и требует все большего количества электроэнергии. Поэтому сейчас в этой сфере больше зарабатывают продавцы оборудования, а не сами майнеры.

Крупные владельцы ферм уже всерьез подумывают о том, чтобы колонизировать под свои нужды Сахару и Исландию. Перенос ферм в пустыню позволит решить проблему электричества за счет использования солнечных панелей. Ну а размещение в Исландии дает возможность использовать геотермальную электроэнергию и наладить эффективное охлаждение. Конкурировать с такими проектами мелкие участники уже не могут, поэтому те, кто еще работает в майнинге биткоинов, будут вскоре уходить из него.

Учитывая текущий бум майнинга, подобные решения могут пригодиться уже в самом ближайшем будущем, так как скорость декодирования новых блоков уже упала до 6 в час и продолжает быстро снижаться. Последствия майнинга сказываются на экологии, а это заставляет искать новые модели вместо используемой PoW.

Сообщество развития биткоина предложило несколько вариантов, среди которых заслужили внимание два:

  1. Proof of Capacity обозначает, что вознаграждение участникам сети предоставляется не за мощности, а за место на своем жестком диске. Однако этот подход хоть и получается весьма гуманным, широкого распространения не приобрел.
  2. Proof of Stake имеет много разновидностей и представляет собой весьма жизнеспособную модель, которая может выступить хорошей альтернативой традиционному PoW.

Чем интересен PoS

Понимая уже, как работает ферма майнинга биткоинов с использованием модели PoW, стоит рассмотреть, чем же PoS может быть лучше. Для начала стоит отметить, что PoS предложили в 2011 году, а в переводе на русский эта модель обозначает подтверждение через владение.

Главное преимущество Proof of Stake в том, что эта модель может использоваться как сама по себе, так и одновременно с PoW. Принцип PoS предполагает, что запись нового блока в цепи происходит с опорой на объем криптографической валюты в рамках конкретного кошелька или целого пула таких кошельков, а вовсе не на объем произведенных вычислений, как в случае с PoW.

Преимущества модели PoS:

– не требуется чрезмерных усилий и трат для майнинга;

– модель больше похожа на привычную всем эмиссию обычных валют.

Недостатки PoS:

  1. Объем содержащихся в том или ином кошельке монет лишь способствует приобретению новых, но не выступает гарантией получения нового блока именно «богатым» участником.
  2. Принцип PoS конфликтует с основной идеей технологии блокчейн – полной децентрализацией. В случае с PoS кто-то вполне реально может аккумулировать 51% всей криптовалюты, что даст ему возможность управления сетью.

Конечно, сложно представить, что кому-то в голову придет идея такого контроля, так как нужен он по большому счету лишь для того, чтобы атаковать сеть, то есть причинять вред самому себе, как основному ее держателю.

Кроме того, PoS также раскритиковали за то, что при использовании этой модели у криптовалюты совсем нет какой-то своей ценности. Если в случае с PoW ценность обеспечивается как минимум сложностью самого майнинга и расходами на него в виде оборудования, Интернет и электроэнергии, то в случае с PoS такого нет, а цена актива определяется исключительно спросом и предложением.

Ну, и ко всему в сетях PoS имеются проблемы с безопасностью. При желании злоумышленником может быть создана новая ветвь сети, и если она достигнет более высокого уровня, то вся сетка переключится на нее. При этом сеть блокчейна в этом случае дает возможность одновременного майнинга сразу обеих веток, так как добыча тут фактически бесплатная. В случае с PoW такое невозможно, так как работает майнинг биткоинов исключительно в рамках одной сети.

Но, несмотря на свои недостатки, модель PoS все же очень интересна и имеет право на реализацию. Впервые ее применили для создания криптовалюты, которая сегодня называется PeerCoin (первоначально носила название PPCoin). Впоследствии PoS продолжила эволюцию и на ее основе появилось два ответвления:

– DPoS, где первая буква D обозначает делегирование, то есть участники сети подбираются рандомно и постоянно меняются;

– LPoS, где L обозначает лизинг, и в этой модели майнеры открывают доступ к своему кошельку для других участников сети, получая взамен определенные дивиденды.

На базе LPoS функционирует довольно известная уже криптовалюта Waves. Число добытчиков тут строго лимитировано, однако прочие участники, используя модель пула, могут давать им свои активы, чтобы повысить шансы на дешифровку нового блока. За подобные инвестиции участники объединения получают в месяц 1% от всего объема собранных ими средств. То есть распределение происходит более эффективно в сравнении с традиционными сетями PoS, где большую часть вознаграждения получает тот участник, у которого на кошельке сохраняются значительные сбережения.

Итоги рассмотрения майнинга BTC

Теперь, понимая, как работает майнинг биткоинов и основных криптовалют, каждый может сам для себя решить, стоит ли ему вкладываться в добычу. К сожалению, добыча BTC сейчас крайне сложная и дорогостоящая, а с учетом стремительного увеличения сложности вычислений, пытаться запрыгнуть в уходящий поезд не стоит. Зато есть смысл собрать ферму для менее популярных криптовалют, стоимость которых стремительно растет – ETH, ZCash и пр.



Комментарии:

Добавить комментарий

Войти с помощью: