Глава 11. Майнинг биткойнов

В этой главе…

✓ Разбираемся в основах майнинга

✓ Осмысливаем облачный майнинг

✓ Решаем, имеет ли смысл связываться с майнингом

Концепция майнинга биткойнов основывается на процессе создания новых биткойнов. Этот процесс будет идти вплоть до момента достижения предела в 21 миллион монет. Биткойны не появляются из воздуха, не выпускаются банками или правительствами. Они генерируются в ходе решения компьютерами сложных математических уравнений.

Без биткойн-майнеров новые монеты не попали бы в обращение. И хотя для большинства людей это и не стало бы проблемой, требующей немедленною решения, это также означало бы, что в сети перестали подтверждаться транзакции, что вызвало бы гораздо большее беспокойство. В условиях, когда в сети перестали бы считаться блоки, транзакции остались бы неподтвержденными, и получатели не смогли бы потратить свои монеты.

Но майнинг биткойнов нужен не только для создания новых монет. Он добавляет записи транзакций в открытый распределенный журнал транзакций, называемый блокчейном (более подробно о блокчейне — в главе 7). Каждая биткойн-транзакция должна быть записана в блок данных, и этот блок данных должен быть "вычислен" майнерами. Как только транзакция оказывается включенной в какой-то биткойн-блок, она получает первое подтверждение.

За последние несколько лет процесс майнинга биткойнов стал очень сложным и ресурсоемким. По мере того как все больше и больше людей соревнуются в попытках посчитать следующий биткойн-блок, неуклонно растет сложность, ассоциированная с этими математическими расчетами. По мере роста сложности частота нахождения новых блоков остается стабильно на уровне одного блока раз в десять минут — это делает возможным ожидание года окончания майнинга, когда последний блок будет найден.

В наши дни затраты на электричество и вложения в оборудование при организации правильной биткойн-фермы весьма высоки. Домашний майнинг стал почти невозможным, разве что есть доступ к дешевому или бесплатному электричеству. Это главная причина, по которой оборудование подавляющего большинства биткойн-майнеров находится в Китае, где оптовые цены на электроэнергию значительно ниже, чем в большинстве стран мира. Увидеть своими глазами, на что похожа современная промышленная биткойн-ферма. можно здесь: https://www.youtube.com/watch?v=GNZ6Bg-0nj .0

Спускаемся в шахту

Для майнинга биткойнов не нужна кирка, канарейка или газовая лампа.

Основной целью майнинга является создание консенсусной экосистемы, чтобы биткойн-узлы могли определить, является ли транзакция действительной. Общеизвестно, что шесть подтверждений — это минимум, необходимый для того, чтобы средства, пришедшие в транзакции, можно было "официально" потратить.

Основная причина, по которой майнинг биткойна со временем все более и более усложняется и становится более ресу рсоемким, заключается в том, что реализация алгоритма SHA-256 делает расчет хеша блока очень сложным. Каждый блок должен начинаться с определенною количества нулей, а это значит, что нужно предпринять довольно много попыток перед тем, как удастся найти правильное решение.

Кроме того, сложность майнинга пересчитывается сетью каждые 2016 биткойн-блоков, и едва ли удастся припомнить, чтобы она когда-либо снижалась. Коэффициент сложности зависит от общею количества вычислительной мощности, использовавшейся для решения предыдущих 2016 блоков в сети за прошедшие две недели, и компенсирует прирост или уменьшение количества майнинговой мощности.

В начале времен биткойна каждый добытый блок приносил награду 50 ВТС. По мере того как все больше майнеров вступали в бой, награда за блок стала распределяться среди участников майнинг-пула, находившего очередной блок. На момент публикации книги награда за блок составляет 12,5 ВТС и должна уменьшиться вдвое, до 6.25 BTC, примерно в марте 2020 года.

За биткойн-транзакции нужно платить комиссионные сборы. Эти сборы получают майнеры за включение транзакции при майнинге очередного блока. И хотя основную часть дохода майнеров пока составляет вознаграждение за решение блока, в будущем доля этих комиссионных сборов в структуре вознаграждения майнеров будет расти.

По мере своего развития экосистема майнинга биткойна претерпела радикальные изменения. Для того чтобы получить хоть какую-то прибыль, теперь требуется специализированное майнинговое оборудование. Как уже упоминалось, майнинг биткойна очень затратен с точки зрения расходов на электричество; также постоянно требуется обслуживание и обновление майнингового оборудования.

Необходимость сокращения дисперсии доходов майнеров рано или поздно должна была привести к созданию майнинг-пулов. В начале индивидуальным майнерам принадлежали все возможности, но индивидуалы постепенно исчезали из биткойн-мира по мере того, как майнинг в пуле становился все более и более предпочтительным. Объединение вычислительной мощности многих майнеров увеличивает шансы нахождения следующего биткойн-блока, при том что награда за найденный блок делится между участниками в соответствии с объемом вычислительной мощности каждого из них.

Майнинг биткойна: как это работает

Напомним: в отличие от традиционных фиатных валют, когда правительства всех стран мира могут по необходимости допечатать столько банкнот и дочеканить столько монет, сколько им нужно, в биткойне объем эмиссии строго ограничен. Это ограничение установлено на уровне 21 миллион монет и не будет достигнуто до 2140 года. А до этого времени майнеры будут использовать специализированное компьютерное оборудование с целью майнинга новых биткойнов в сети.

Как только биткойн-транзакции распространяются 8 сети, они подхватываются майнерами и включаются в биткойн-блок. Этот биткойн-блок должен быть проверен майнерами, и как только блок "решен", все включенные в него транзакции записываются в блокчейн. Каждый последующий блок, образовавшийся в сети, добавляет к транзакции одно дополнительное подтверждение.

Биткойн-майнеры играют ключевую роль, обеспечивая точность блокчейна, поскольку берут информацию о биткойн-блоке и проверяют ее целостность. После этого к блоку данных биткойна применяется сложная математическая формула, которая превращает блок в нечто иное.

Этот "иной" вариант блока состоит из более короткой последовательности цифр и букв, которая кажется случайной. В биткойн-мире эта последовательность известна как хеш. Биткойн-майнерам гораздо легче считать хеши, чем полный блок данных, поскольку новые блоки должны генерироваться и майниться примерно раз в десять минут, и, как мы уже сказали, эти хеши чрезвычайно сложно находить, а потому этот процесс требует специализированною компьютерного оборудования.

После того как хеш решен, он хранится на блокчейне биткойна вместе с блоком, на основе которого он был получен. Этот процесс подтверждает все транзакции, записанные в данный блок, и помечает их как имеющие одно сетевое подтверждение. И хотя майнерам легче решать хеши, чем полные блоки, растущая сложность майнинга биткойна уравновешивает это и обеспечивает создание новых блоков не чаще, чем раз в десять минут.