Что такое крипто-майнинг и как он работает?

«Крипто-майнинг» — это термин, который очень часто используется в криптовалютной индустрии, но все ли действительно знают, что это такое?

Этот термин имеет очень конкретное и ограниченное значение, которое часто неясно большинству людей.

Что это такое и как работает майнинг криптовалют? Начнем с Proof-of-Work

Добыча криптовалют связана с так называемым доказательством работы (PoW).

Впервые он был создан Сатоши Накамото, который разработал его в 2008 году и применил на практике, начиная с января 2009 года, когда он добыл первый блок блокчейна Биткойн.

Блокчейн — это файл, в котором записываются все подтвержденные транзакции.

Он так называется, потому что состоит из цепочки блоков, к которым постоянно добавляются новые блоки, один за другим, так что они соединяются друг с другом. То есть каждый новый блок должен быть конкатенирован с последним, добавленным ранее.

3 января 2009 года Сатоши Накамото добыл первый блок, или нулевой блок, а шесть дней спустя добыл второй блок, объединив его с первым. На сегодняшний день около 780,000 XNUMX уже добыто и добавлено в блокчейн.

Отдельные блоки содержат транзакции, и майнинг блока означает поиск криптографического хэша, который его проверяет. Проверка блока также проверяет все транзакции в нем и объединяет его с ранее добытым блоком.

Процесс нахождения криптографического хэша, подтверждающего блок, называется Доказательство-оф-работы, потому что это требует определенного объема работы от машин, которые ищут хэши. Хэш — это не что иное, как длинная строка текста, соответствующая содержимому блока.

Поиск выполняется случайным образом, но чем больше попыток, тем выше шанс найти единственный хэш, подтверждающий блок.

Протоколы на основе Proof-of-Stake: основные отличия от PoW

Учитывая, что PoW потребляет много энергии, так как нужно попробовать несколько миллиардов раз, прежде чем найти правильный хэш, многие криптовалюты выбрали другую систему, называемую Proof-of-Stake (PoS), для более быстрой проверки блоков и, что наиболее важно, с гораздо меньшими затратами.

On 15 сентября 2022, Ethereum перешел с PoW на PoS. Таким образом, на сегодняшний день существует несколько криптовалют, основанных на PoW.

Наиболее заметным является Bitcoin, что само по себе стоит больше, чем все другие криптовалюты на основе PoW вместе взятые.

На данный момент нет другой криптовалюты первого уровня на основе PoW, но есть две криптовалюты второго уровня: Dogecoin и Litecoin.

Есть также два третьего уровня, а именно Ethereum Classic и Monero.

В дополнение к этому следует также упомянуть Bitcoin Cash, Dash, Bitcoin SV и Zcash, а также новый Ethereum PoW, который возник как форк Ethereum, когда последний перешел на PoS. На самом деле есть и много других, но они незначительны.

Майнинг криптовалюты в деталях

Добыча криптовалюты может осуществляться только с помощью PoW, поэтому, например, Эфириум больше не подлежит добыче, и Монета биннса (BNB) никогда не был.

Стоит отметить, что ненативные токены, такие как USDT or USDC, в любом случае нельзя было бы майнить, потому что майнить можно только нативные криптовалюты, т. е. те, с которыми взимается плата за транзакцию, добавленную в блокчейн.

Поэтому на сегодняшний день Биткойн, безусловно, является самой важной криптовалютой в мире, которую можно добывать, и есть только четыре другие криптовалюты, которые могут быть добыты сколь-либо важными.

Майнинг означает запуск специального программного обеспечения на специальных машинах, которые ищут хэши, проверяющие блоки.

Для этого майнеры должны вооружиться специальными машинами, часто дорогими, чтобы находить хэши и собирать вознаграждение.

Биткойн-добыча

Однако следует отметить, что Биткойн-добыча решительно отличается от всех других криптовалют на основе PoW.

В самом деле, найти хэши, подтверждающие правильность блоков Биткойн, настолько сложно, что около 300 миллиардов из них должны добываться случайным образом каждую секунду. Вот почему майнинг биткойнов потребляет так много энергии.

Все другие криптовалюты, которые можно майнить, имеют гораздо более низкие требования и гораздо меньшее потребление.

Что касается Биткойна, блок добывается каждые 10 минут или около того, и майнер, который может найти хэш, подтверждающий это, получает приз в размере 6.25 BTC. Первоначально вознаграждение составляло 50 BTC, но примерно каждые 3 года и 10 месяцев это вознаграждение уменьшается вдвое. Весной 2024 года он снова уменьшится вдвое и, таким образом, снизится до 3.125 BTC.

Поскольку вознаграждение дается только майнеру, который проверяет блок, и поскольку блок проверяется каждые 10 минут или около того, крипто-майнинг на самом деле является соревнованием.

Другими словами, каждый майнер должен попытаться найти хэш подтверждения раньше других, чтобы получить весь приз. Есть более или менее 10 минут, прежде чем кто-то найдет хэш.

Хешрейт

Количество хэшей, которые извлекаются случайным образом в среднем каждую секунду, называется hashrate, и измеряется в Eh/s или ExaHash в секунду. Exa означает тысячу раз Peta, а Peta означает тысячу раз Tera. Тера, в свою очередь, означает тысячу раз Гига, а Гига означает миллиард.

Следовательно, Exa означает один миллиард миллиардов.

Надо сказать, что изначально, когда только Сатоши Накамото занимался добычей биткойнов, вероятно, требовалось всего несколько хэшей в секунду, чтобы найти хороший. Но со временем конкуренция усилилась, что привело к росту и глобального хешрейта.

В 2016 году, или через семь лет после начала майнинга биткойнов, во всем мире впервые была достигнута скорость хэширования в 1 Eh/s, а сейчас она превышает 300.

По этим цифрам легко понять, насколько высока конкуренция. Вот почему многие майнеры часто объединяются в так называемые «пулы», в которых они объединяют свои вычислительные мощности и пропорционально делят любые доходы.

В настоящее время в мире существует около 5 крупных пулов майнинга биткойнов, которые вместе владеют более чем 80% мирового хешрейта.

Потребление крипто-майнинга

Стоит отметить, что Биткойн в теории не нуждался бы во всем этом хэшрейте, настолько, что в 2009 году на него было выделено очень мало.

Именно отдельные майнеры решают, сколько выделять, но они, очевидно, руководствуются конкуренцией, чтобы выделить как можно больше.

Поскольку это вызывает настоящий взрыв хешрейта, в конечном итоге энергопотребление майнинга криптовалют во всем мире оказывается огромным. Но это только из-за самостоятельного и конкретного выбора майнеров, а не из реальных потребностей Proof-of-Work.

Вот почему теоретически его можно было бы уменьшить, просто заставив майнеров потреблять меньше на законных основаниях.

Стоит отметить, что майнеры предпочитают выделять больше или меньше хешрейта на добычу криптовалюты в зависимости от того, сколько они зарабатывают. То есть, чем больше они зарабатывают, тем больше они могут позволить себе потратить больше хешрейта, чем меньше они зарабатывают, тем больше они получают. вынуждены останавливать менее эффективные машины, чтобы избежать убыточного майнинга.

Действительно, хотя в конце 2021 года общее глобальное энергопотребление майнинга биткойнов оценивалось более чем в 200 ТВт-ч, когда цена BTC была на пике, сейчас она упала менее чем вдвое.

Тот факт, что майнеры получают только BTC, в то время как они должны платить за электроэнергию в фиатной валюте, означает, что они вынуждены продавать часть полученных BTC, и если они имеют более низкую рыночную стоимость, их заработок может быть ниже, чем если бы они получают одинаковое количество BTC.

Кроме того, нет гарантии получения BTC путем майнинга биткойнов, потому что для получения вознаграждения необходимо иметь возможность валидировать несколько блоков.

Авторы изображений предоставлены Bybit (Биткойн-добыча)