Kluczowe wnioski
Wydobywanie kryptowalut jest ważną częścią procesu porządkowania i weryfikowania transakcji blockchain. Wydobycie jest również odpowiedzialne za tworzenie nowych jednostek kryptowaluty.
Podczas gdy praca wykonywana przez górników wymaga intensywnych zasobów obliczeniowych, to właśnie ona pomaga utrzymać sieć blockchain w bezpiecznym stanie.
Górnicy zbierają oczekujące transakcje i organizują je w bloki, które następnie są nadawane do sieci. Jeśli blok zostanie zatwierdzony przez weryfikujące węzły, górnik otrzymuje nagrodę za blok.
Opłacalność wydobycia kryptowalut zależy od takich czynników jak efektywność sprzętu, koszty energii, zmienność rynku oraz ewentualne zmiany w protokołach blockchain.
Czym jest wydobywanie kryptowalut?
Wyobraź sobie globalny cyfrowy rejestr, w którym rejestrowane są każda transakcja kryptowalutowa. Wydobycie zapewnia, że ten rejestr pozostaje dokładny i bezpieczny. Górnicy używają wyspecjalizowanych komputerów do rozwiązywania zagadek (w zasadzie zgadywanie liczb), aby zorganizować i potwierdzić oczekujące transakcje. Pierwszy, który to rozwiąże, otrzymuje nagrodę w postaci kryptowaluty.
Wydobycie kryptowalut to proces, który zapewnia bezpieczeństwo kryptowalut takich jak bitcoin (BTC). To proces, za pomocą którego transakcje użytkowników są weryfikowane i dodawane do publicznego rejestru blockchaina. Wydobycie jest jednym z kluczowych elementów, które pozwala na decentralizację sieci Bitcoin, co oznacza, że może działać bez centralnej władzy.
Operacje wydobywcze są również odpowiedzialne za dodawanie nowych monet do istniejącej podaży. Choć może to brzmieć jak drukowanie pieniędzy, wydobywanie kryptowalut odbywa się zgodnie z zestawem twardo zakodowanych zasad, które regulują ten proces i zapobiegają każdemu przed dowolnym tworzeniem nowych monet. Te zasady są wbudowane w podstawowe protokoły i egzekwowane przez rozproszoną sieć węzłów.
Aby stworzyć nowe jednostki kryptowaluty, górnicy używają swojej mocy obliczeniowej do rozwiązywania skomplikowanych zagadek kryptograficznych. Pierwszy górnik, który rozwiąże zagadkę, zdobywa prawo do dodania nowego bloku transakcji do blockchaina i nadania go do sieci.
Jak działa wydobycie kryptowalut?
Krótka odpowiedź
1. Transakcje są grupowane w bloki. Kiedy ktoś wysyła lub odbiera kryptowalutę, oczekujące transakcje są grupowane w "blok", czekając na potwierdzenie.
2. Górnicy rozwiązują zagadkę. Górnicy używają komputerów do zgadywania specjalnej liczby, zwanej nonce, która, gdy zostanie połączona z danymi bloku, produkuje wynik poniżej określonej liczby docelowej. To jak cyfrowy bilet loteryjny, który obejmuje zagadkę.
3. Dodawanie do blockchaina
Pierwszy górnik, który rozwiąże zagadkę, ma prawo dodać swój blok do blockchaina. Inni górnicy sprawdzają ten blok, aby upewnić się, że jest on ważny.
4. Zarabianie nagród
Górnik, który wygra, otrzymuje nagrodę, która obejmuje nowo utworzoną kryptowalutę oraz opłaty transakcyjne z bloku, który wydobył.
Długa odpowiedź
Gdy nowe transakcje blockchain są dokonywane, są wysyłane do puli zwanej pulą pamięci (lub mempool). Weryfikujące węzły są odpowiedzialne za weryfikację ważności transakcji. Zadaniem górnika jest zbieranie tych oczekujących transakcji i organizowanie ich w bloki. Należy zauważyć, że niektórzy górnicy również uruchamiają weryfikujące węzły, ale węzły wydobywcze i węzły weryfikujące są technicznie różne.
Można myśleć o bloku jako o stronie rejestru blockchain, w której rejestrowane są kilka transakcji (razem z innymi danymi). Bardziej szczegółowo, węzeł wydobywczy jest odpowiedzialny za zbieranie niepotwierdzonych transakcji z puli pamięci i składanie ich w kandydat na blok.
Następnie górnik próbuje przekształcić ten kandydat na blok w zatwierdzony blok. Aby to zrobić, musi rozwiązać skomplikowany problem matematyczny, który wymaga dużej ilości zasobów obliczeniowych. Jednak za każdy pomyślnie wydobyty blok, górnik otrzymuje nagrodę za blok składającą się z nowo utworzonych kryptowalut oraz opłat transakcyjnych. Przyjrzyjmy się temu bliżej.
Krok 1: Hashowanie transakcji
Pierwszym krokiem w wydobywaniu bloku jest pobranie oczekujących transakcji z puli pamięci i przesłanie ich, jedna po drugiej, przez funkcję haszującą. Za każdym razem, gdy fragment danych jest przeprowadzany przez funkcję haszującą, generowany jest wynik o stałym rozmiarze zwany hashem.
W kontekście wydobywania, hash każdej transakcji składa się z ciągu cyfr i liter, który działa jako identyfikator. Hash transakcji reprezentuje wszystkie informacje zawarte w tej transakcji.
Oprócz haszowania i wylistowywania każdej transakcji indywidualnie, górnik dodaje także niestandardową transakcję, w której przesyła sobie nagrodę za blok. Ta transakcja nazywa się transakcją coinbase i to ona tworzy zupełnie nowe monety. W większości przypadków ta transakcja jest pierwsza, która jest rejestrowana w nowym bloku, po której następuje grupa oczekujących transakcji czekających na potwierdzenie.
Krok 2: Tworzenie drzewa Merkle
Po haszowaniu każdej transakcji, hashe są organizowane w to, co nazywa się drzewem Merkle (znanym również jako drzewo haszowe). Drzewo Merkle jest generowane poprzez organizowanie hashy transakcji w pary, a następnie haszowanie ich.
Nowe wyniki haszy są następnie organizowane w pary i haszowane ponownie, a proces ten powtarza się, aż zostanie utworzony pojedynczy hash. Ten ostatni hash jest znany jako hash korzenia (lub korzeń Merkle) i zasadniczo jest hashem, który reprezentuje wszystkie poprzednie hashe użyte do jego wygenerowania.
Krok 3: Znalezienie ważnego nagłówka bloku (hash bloku)
Nagłówek bloku działa jako identyfikator dla każdego indywidualnego bloku, co oznacza, że każdy blok ma unikalny hash. Podczas tworzenia nowego bloku, górnicy łączą hash poprzedniego bloku z hashem korzenia ich kandydata na blok, aby wygenerować nowy hash bloku. Muszą także dodać dowolną liczbę znaną jako nonce.
Więc, próbując potwierdzić swój kandydat na blok, górnik musi połączyć hash korzenia, hash poprzedniego bloku i nonce i poddać je wszystkie funkcji haszującej. Ich celem jest powtarzanie tego procesu, aż będą mogli stworzyć ważny hash.
Hash korzenia i hash poprzedniego bloku nie mogą być zmieniane, więc górnicy muszą zmieniać wartość nonce kilka razy, aż znajdą ważny hash. Aby zostać uznanym za ważny, wynik (hash bloku) musi być mniejszy niż określona wartość docelowa ustalona przez protokół. W wydobywaniu Bitcoin, hash bloku musi zaczynać się od określonej liczby zer — ta wartość docelowa znana jest jako trudność wydobycia.
Krok 4: Nadawanie wydobytego bloku
Jak widzieliśmy, górnicy muszą wielokrotnie haszować nagłówek bloku, używając różnych wartości nonce. Robią to, aż znajdą ważny hash bloku. Kiedy górnik znajdzie ważny hash bloku, nadaje ten blok do sieci. Następnie wszystkie inne weryfikujące węzły sprawdzą, czy blok jest ważny i, jeśli tak, dodają nowy blok do swojej kopii blockchaina.
W tym momencie kandydat na blok staje się zatwierdzonym blokiem, a wszyscy górnicy przechodzą do wydobywania następnego bloku. Górnicy, którzy nie mogli znaleźć ważnego hasha na czas, porzucają swój kandydat na blok, gdy zaczyna się nowa wyścig wydobywczy.
Co jeśli dwa bloki są wydobywane w tym samym czasie?
Czasami dwóch górników nadaje ważny blok w tym samym czasie, a sieć kończy z dwoma konkurującymi blokami. Górnicy zaczynają wydobywać następny blok na podstawie bloku, który otrzymali jako pierwszy, co powoduje, że sieć dzieli się na dwie różne wersje blockchaina tymczasowo.
Rywalizacja między tymi blokami trwa, aż następny blok zostanie wydobyty na szczycie jednego z konkurujących bloków. Kiedy nowy blok zostanie wydobyty, blok, który pojawił się przed nim, uważany jest za zwycięzcę. Blok, który zostaje porzucony, nazywa się blokiem sierotą lub blokiem przestarzałym, co powoduje, że wszyscy górnicy, którzy wybrali ten blok, wracają do wydobywania łańcucha zwycięskiego bloku.
Czym jest trudność wydobycia?
Trudność wydobycia jest regularnie dostosowywana przez protokół, aby zapewnić stałą szybkość tworzenia nowych bloków, co prowadzi do stabilnego i przewidywalnego wydania nowych monet. Trudność dostosowuje się proporcjonalnie do ilości mocy obliczeniowej (hash rate) dedykowanej sieci.
Za każdym razem, gdy nowi górnicy dołączają do sieci, a konkurencja rośnie, trudność haszowania wzrasta, co zapobiega zmniejszeniu średniego czasu bloku. Z drugiej strony, jeśli wielu górników opuszcza sieć, trudność haszowania maleje, co ułatwia wydobycie nowego bloku. Te dostosowania utrzymują średni czas bloku na stałym poziomie, niezależnie od całkowitej mocy haszującej sieci.
Rodzaje wydobywania kryptowalut
Istnieje kilka sposobów wydobywania kryptowalut. Sprzęt i procesy zmieniają się, gdy pojawiają się nowy sprzęt i algorytmy konsensusu. Zazwyczaj górnicy używają wyspecjalizowanych jednostek obliczeniowych do rozwiązywania skomplikowanych równań kryptograficznych. Przyjrzyjmy się niektórym z najpopularniejszych metod wydobywania.
Wydobywanie CPU
Wydobywanie za pomocą procesora (CPU) polega na używaniu CPU komputera do wykonywania funkcji haszujących wymaganych przez model Proof of Work (PoW). W początkowych dniach Bitcoin, koszty wydobycia i bariery wejścia były niskie, a jego trudność mogła być obsługiwana przez zwykły CPU. Każdy mógł spróbować wydobywać kryptowaluty w tamtym czasie.
Jednak, gdy coraz więcej osób zaczęło wydobywać BTC, a hasz rate sieci wzrastał, opłacalne wydobycie stało się coraz trudniejsze. Pojawienie się wyspecjalizowanego sprzętu do wydobycia o większej mocy obliczeniowej ostatecznie uczyniło wydobywanie CPU niemal niemożliwym. Dziś wydobywanie CPU prawdopodobnie nie jest już opłacalną opcją, ponieważ większość górników używa wyspecjalizowanego sprzętu.
Wydobywanie GPU
Jednostki przetwarzania grafiki (GPU) są zaprojektowane do jednoczesnego przetwarzania szerokiego zakresu aplikacji. Choć zazwyczaj są używane do gier wideo lub renderowania grafiki, mogą być także używane do wydobywania.
GPU są stosunkowo niedrogie i bardziej elastyczne niż wysoko wyspecjalizowany sprzęt do wydobycia. GPU mogą być używane do wydobywania niektórych altcoinów, ale ich efektywność zależy od trudności wydobycia i algorytmu.
Wydobywanie ASIC
Zintegrowany układ scalony zaprojektowany specjalnie do jednego celu (ASIC) jest zaprojektowany w celu służenia jednemu konkretnemu celowi. W kryptowalutach termin ten odnosi się do wyspecjalizowanego sprzętu zaprojektowanego wyłącznie do wydobycia. Wydobywanie ASIC znane jest z wysokiej efektywności, ale jest stosunkowo drogie.
Ponieważ górnicy ASIC są na czołowej pozycji w technologii wydobycia, koszt jednostki jest znacznie wyższy niż w przypadku CPU czy GPU. Ponadto nieustanny rozwój technologii ASIC może szybko uczynić starsze modele ASIC nieopłacalnymi. To sprawia, że wydobywanie ASIC jest jednym z najdroższych sposobów wydobycia, ale jest najbardziej efektywne i może być opłacalne, jeśli jest realizowane na dużą skalę.
Pule wydobywcze
Ponieważ każda nagroda za blok jest przyznawana tylko pierwszemu udanemu górnikowi, prawdopodobieństwo wydobycia bloku jest niezwykle niskie. Górnicy z małym procentem mocy wydobywczej mają bardzo małą szansę na odkrycie następnego bloku samodzielnie. Pule wydobywcze oferują rozwiązanie tego problemu.
Pule wydobywcze to grupy górników, którzy łączą swoje zasoby (moc haszowania), aby zwiększyć swoje szanse na zdobycie nagród za bloki. Gdy pula skutecznie znajduje blok, górnicy w puli dzielą się nagrodą zgodnie z ilością pracy, którą każdy z nich wniósł.
Pule wydobywcze mogą przynieść korzyści indywidualnym górnikom pod względem kosztów sprzętu i energii, ale ich dominacja w wydobyciu budzi obawy dotyczące centralizacji i potencjalnych ataków 51%.
Wydobywanie w chmurze
Zamiast kupować sprzęt, górnicy w chmurze wynajmują moc obliczeniową od dostawcy wydobycia w chmurze. To prostszy sposób na rozpoczęcie wydobycia, ale wiąże się z ryzykiem, takim jak oszustwa czy niższa opłacalność. Jeśli zdecydujesz się spróbować wydobywania w chmurze, upewnij się, że wybierasz renomowanego dostawcę, takiego jak Binance.
Czym jest wydobywanie Bitcoin i jak to działa?
Bitcoin jest najpopularniejszym i najlepiej ugruntowanym przykładem wydobywalnej kryptowaluty; wydobywanie Bitcoin opiera się na algorytmie konsensusu PoW.
PoW to oryginalny mechanizm konsensusu blockchain stworzone przez Satoshi Nakamoto, który został wprowadzony w białej księdze Bitcoin w 2008 roku. W skrócie, PoW określa, jak sieć blockchain osiąga konsensus wśród wszystkich rozproszonych uczestników bez pośredników trzecich. Działa to poprzez wymaganie znacznych inwestycji w energię elektryczną i moc obliczeniową, aby zniechęcić złych aktorów.
Jak widzieliśmy, oczekujące transakcje w sieci PoW są porządkowane i dodawane do bloków przez górników, którzy rywalizują w rozwiązywaniu zagadek przy użyciu wyspecjalizowanego sprzętu wydobywczego. Pierwszy górnik, który znajdzie ważne rozwiązanie, może nadać swój blok do blockchaina, a jeśli weryfikujące węzły zaakceptują ich blok, górnik otrzymuje nagrodę za blok.
Kwota kryptowaluty w nagrodzie za blok różni się w zależności od blockchaina. Na przykład, na blockchainie Bitcoin, górnicy mogą otrzymać 3.125 BTC w nagrodzie za blok na grudzień 2024 roku. Z powodu mechanizmu halvingu Bitcoin, kwota BTC w nagrodzie za blok zmniejsza się o połowę co 210,000 bloków (około co cztery lata).
Czy wydobycie kryptowalut jest opłacalne?
Chociaż możliwe jest zarobienie pieniędzy na wydobywaniu kryptowalut, wymaga to starannego rozważenia, zarządzania ryzykiem i badań. Wiąże się to także z inwestycjami i ryzykami, takimi jak koszty sprzętu, zmienność cen kryptowalut i zmiany w protokołach kryptowalut. Aby zminimalizować te ryzyka, górnicy często angażują się w praktyki zarządzania ryzykiem, oceniając potencjalne koszty i korzyści.
Opłacalność wydobycia kryptowalut zależy od kilku czynników. Jednym z nich są zmiany cen kryptowalut. Kiedy ceny kryptowalut rosną, wartość fiat nagród za wydobycie również rośnie. Z drugiej strony, opłacalność może maleć wraz z malejącymi cenami.
Efektywność sprzętu wydobywczego jest również kluczowym czynnikiem w określaniu opłacalności wydobycia. Sprzęt wydobywczy może być drogi, więc górnicy muszą zrównoważyć koszty sprzętu z potencjalnymi nagrodami, które może wygenerować. Innym czynnikiem do rozważenia są koszty energii; jeśli są zbyt wysokie, mogą przewyższyć zyski i uczynić wydobycie nieopłacalnym.
Ponadto sprzęt wydobywczy może wymagać stosunkowo częstych aktualizacji, ponieważ mają tendencję do szybkiego stawania się przestarzałym. Nowe modele będą przewyższać starsze, a jeśli górnicy nie mają budżetu na aktualizację swoich maszyn, prawdopodobnie będą mieli trudności z pozostaniem konkurencyjnymi.
Ostatnie, ale nie mniej ważne, mogą wystąpić znaczące zmiany na poziomie protokołu. Na przykład halving Bitcoin może wpłynąć na opłacalność wydobycia, ponieważ obniża nagrodę za wydobycie bloku o połowę. W innych przypadkach proces wydobywania może zostać zastąpiony innymi metodami weryfikacji. Na przykład, Ethereum całkowicie przeszło z PoW na mechanizm konsensusu Proof of Stake (PoS) we wrześniu 2022 roku, co uczyniło wydobywanie zbędnym.
Podsumowanie
Wydobywanie kryptowalut jest kluczową częścią Bitcoin i innych blockchainów PoW, ponieważ pomaga utrzymać sieć w bezpiecznym stanie oraz stabilne wydawanie nowych monet.
Wydobycie ma pewne zalety i wady. Najbardziej oczywistą zaletą jest potencjalny dochód z nagród za bloki. Jednak wpływ na to mają liczne czynniki, w tym koszty energii i ceny rynkowe. Zanim skoczysz w wydobycie kryptowalut, powinieneś przeprowadzić własne badania (DYOR) i ocenić wszystkie potencjalne ryzyka.
Dalsza lektura
Czym jest blockchain i jak to działa?
Jak wydobywać kryptowaluty?
Czym jest staking kryptowalut i jak to działa?
Zastrzeżenie: Treść ta jest przedstawiona na zasadzie "jak jest" dla ogólnych informacji i celów edukacyjnych, bez jakiejkolwiek reprezentacji lub gwarancji jakiegokolwiek rodzaju. Nie powinna być interpretowana jako porada finansowa, prawna ani inna profesjonalna, ani nie jest przeznaczona do rekomendowania zakupu jakiegokolwiek konkretnego produktu lub usługi. Powinieneś szukać własnej porady od odpowiednich doradców profesjonalnych. Gdy artykuł jest wniesiony przez zewnętrznego współpracownika, prosimy zauważyć, że wyrażone tam poglądy należą do zewnętrznego współpracownika i niekoniecznie odzwierciedlają poglądy Binance Academy. Proszę przeczytać nasze pełne zastrzeżenie tutaj, aby uzyskać dalsze szczegóły. Ceny aktywów cyfrowych mogą być zmienne. Wartość twojej inwestycji może wzrosnąć lub spaść i możesz nie odzyskać zainwestowanej kwoty. Jesteś wyłącznie odpowiedzialny za swoje decyzje inwestycyjne, a Binance Academy nie ponosi odpowiedzialności za jakiekolwiek straty, które możesz ponieść. Materiał ten nie powinien być interpretowany jako porada finansowa, prawna ani inna profesjonalna. Aby uzyskać więcej informacji, zapoznaj się z naszymi Warunkami użytkowania i Ostrzeżeniem o ryzyku.
