Šanse su da čujete frazu „vađenje bitkoina“ i vaš um počinje lutati zapadnjačkom maštarijom o grickalicama, prljavštini i udaranju bogate. Kako se ispostavilo, ta analogija nije previše daleko.
Daleko manje glamurozno, ali jednako neizvjesno, izvlačenje bitcoina izvode računala s jakim napajanjem koja rješavaju složene računske probleme iz matematike (tj. Toliko složena da se ne mogu riješiti rukom, a doista dovoljno složena da oporezuju čak i nevjerojatno moćna računala). Sreća i posao koji računalo zahtijeva da riješi jedan od tih problema ekvivalent je rudara koji je u zemlju ubio zlato - dok kopa u pješčaniku. U vrijeme pisanja verovatnoća da računalo riješi jedan od ovih problema je otprilike 1 od 13 trilijuna, ali o tome kasnije.
Rezultat „vađenja bitcoin“ je dvostruk. Prvo, kada računala rješavaju ove složene matematičke probleme u Bitcoin mreži, oni proizvode novi bitcoin (kada se odnosi na pojedine kovanice, "bitcoin" se obično pojavljuje bez kapitalizacije), za razliku od toga kada rudarska operacija izvlači zlato iz zemlje. I drugo, rješavajući računske probleme iz matematike, bitcoin rudari čine da platna mreža Bitcoin postane pouzdanom i sigurnom, provjeravanjem podataka o njezinoj transakciji.
Postoji dobra šansa da je sve to imalo toliko smisla. Kako bismo detaljnije objasnili kako rudanje bitcoina funkcionira, započnimo s postupkom koji je malo bliži kući: regulacijom tiskane valute.
Osnove bitkoina: kako se bitcoin razlikuje od tradicionalnih valuta
Potrošači imaju sklonost vjerovati tiskanim valutama, barem u Sjedinjenim Državama. To je zato što američki dolar podržava središnja banka koja se zove Federalne rezerve. Pored niza drugih odgovornosti, Federalne rezerve reguliraju proizvodnju novog novca, a savezna vlada procesuira upotrebu krivotvorene valute.
Čak i digitalna plaćanja putem američkog dolara podržavaju središnje tijelo. Kada, primjerice, izvršite kupnju putem Interneta pomoću svoje debitne ili kreditne kartice, tu transakciju obrađuje tvrtka za obradu plaćanja poput Mastercard ili Visa. Osim što bilježe povijest transakcija, te tvrtke potvrđuju da transakcije nisu lažne, što je i jedan od razloga zašto vaša debitna ili kreditna kartica mogu biti obustavljena tijekom putovanja.
Bitcoin, s druge strane, ne regulira središnja vlast. Umjesto toga, bitcoin podržavaju milijuni računala širom svijeta koji se nazivaju "čvorovi". Ova mreža računala obavlja istu funkciju kao Federal Reserve, Visa i Mastercard, ali s nekoliko ključnih razlika. Čvorovi pohranjuju informacije o prethodnim transakcijama i pomažu u provjeri njihove autentičnosti. Za razliku od središnjih vlasti, Bitcoin čvorovi su raspoređeni po cijelom svijetu i bilježe podatke o transakcijama na javnom popisu kojem može pristupiti bilo tko, pa čak i vi.
Osnove Bitcoin: Što je rudarstvo kriptovaluta?
Kada netko kupuje ili prodaje pomoću bitcoina, to nazivamo "transakcijom". Transakcije izvršene u trgovini i putem interneta dokumentiraju banke, sustavi prodaje i fizički primici. Bitcoin rudari postižu isti učinak bez ovih institucija spajanjem transakcija u "blokove" i dodavanjem u javni zapis nazvan "blockchain". Čvorovi zatim vode evidenciju tih blokova kako bi ih mogli provjeriti u budućnosti.
Kada bitcoin rudari dodaju novi blok transakcija u blockchain, dio njihovog posla je osigurati točnost tih transakcija. (Više o magiji kako se to događa u sekundi.) Osobito, bitcoin rudari osiguravaju da se bitcoin ne duplicira, jedinstvena nazor digitalnih valuta nazvanih "dvostruko trošenje". S tiskanim valutama, dupliciranje novca nije problem. Jednom kada potrošite 20 dolara u trgovini, taj je račun u rukama službenika. S digitalnom valutom, međutim, to je drugačija priča.
Digitalne se informacije mogu reproducirati relativno lako, tako da kod Bitcoin-a i drugih digitalnih valuta postoji rizik da izdavač može napraviti kopiju svog bitcoina i poslati ga drugoj strani dok još uvijek drži izvornik. Vratimo se na trenutak tiskanoj valuti i recimo da je netko pokušao umnožiti račun od 20 USD kako bi izvornik i krivotvorinu potrošio u dućan. Da je činovnik znao da kupci dupliciraju novac, sve što bi trebali učiniti je pogledati serijske brojeve računa. Da su brojevi identični, službenik bi znao da je novac dupliciran. Ova analogija je slična onome što radi bitcoin rudar kada provjeravaju nove transakcije.
Nagradni rudari
Međutim, s čak 500.000 kupovina i prodaja u jednom danu, međutim, provjera svake od tih transakcija može biti puno posla za rudare, što dobiva i jednu drugu ključnu razliku između rudara bitcoin-a i Federalnih rezervi, Mastercard-a ili Visa. Kao naknadu za svoj trud, rudari dobivaju bitcoin kad god dodaju novi blok transakcija u blockchain. Količina novog bitcoina oslobođenog svakog miniranog bloka naziva se "nagrada na bloku". Nagrada za blok prepolovljava se svakih 210.000 blokova ili otprilike svake 4 godine. U 2009. godini bilo je 50. U 2013. godini bilo je 25, u 2018. 12, 5, a negdje sredinom 2020. godine prepolovit će se na 6, 25.
Po ovoj brzini prepolovljenja, ukupni broj bitcoina u optjecaju približit će se ograničenju od 21 milijun, što valutu čini vremenom oskudnijom i vrijednijom, ali i skupljom za proizvodnju rudara.
Kako funkcionira rudarstvo bitcoina?
Evo ulova. Da bi rudari bitcoinima zapravo mogli zaraditi bitcoin od provjere transakcija, moraju se dogoditi dvije stvari. Prvo, moraju potvrditi transakcije u vrijednosti od 1 megabajta (MB), koje teoretski mogu biti manje od 1 transakcije, ali češće nekoliko tisuća, ovisno o tome koliko podataka pohranjuje svaka transakcija. Ovo je lak dio.
Drugo, kako bi dodali blok transakcija u blockchain, rudari moraju riješiti složeni računski problem iz matematike, koji se naziva i "dokazom rada". Ono što zapravo rade je pokušati smisliti 64-znamenkasti šesterokutni broj, nazvan "hash", koji je manji ili jednak ciljnom hashu. U osnovi, rudarsko računalo izbacuje heševe brzinom megahaše u sekundi (MH / s), gigahaše u sekundi (GH / s) ili čak terahashe u sekundi (TH / s), ovisno o jedinici, pogađajući sve moguće 64- znamenke brojeva dok ne dođu do rješenja. Drugim riječima, to je kockanje.
Razina težine najnovijeg bloka u vrijeme pisanja iznosi više od 13 bilijuna. To jest, vjerojatnost da računalo proizvede hash ispod cilja je 1 na 13 trilijuna. Da biste to stavili u perspektivu, vjerojatnije je da imate oko 44 500 puta veću pobjedu u Powerball Jackpotu sa jednom lutrijskom listom nego što ćete odabrati pravi hash u jednom pokušaju. Srećom, rudarski računalni sustavi ispljuvaju mnoge, mnogo više mogućnosti hash-a od toga. Bez obzira na to, rudarstvo bitcoina zahtijeva ogromne količine energije i sofisticirane računalne uređaje, ali o tome kasnije.
Razina težine prilagođava se svakih 2016. blokova ili otprilike svaka 2 tjedna, a cilj je da se stopa iskopavanja konstantno zadrži. Odnosno, što se više rudara natječe za rješenje, problem će postajati još teži. Točno je i suprotno. Ako se računska snaga isključi s mreže, poteškoća se prilagođava prema dolje kako bi olakšala rudarstvo.
Objasnite kao da sam pet (ELI5)
Evo korisne analogije koju treba uzeti u obzir:
"Recite da kažem trojici prijatelja da mislim na broj između 1 i 100 i napišem taj broj na papiru i zapečamim ga u kovertu. Moji prijatelji ne moraju pogoditi točan broj, samo moraju biti prva osoba koja će pogoditi bilo koji broj koji je manji ili jednak broju na koji mislim. I nema ograničenja u koliko nagađanja dobijaju.
"Recimo da mislim na broj 19. Ako Friend A pogodi 21, oni izgube jer 21> 19. Ako Friend B pogodi 16, a Friend C pogodi 12, oboje su teoretski stigli do održivih odgovora, jer su 16 < 19 i 12 <19. Ne postoji "dodatni kredit" za prijatelja B iako je odgovor B bio bliži ciljanom odgovoru iz 19.
"Sad zamislite da postavljam pitanje" pogodite o kojem broju mislim ", ali ne tražim samo tri prijatelja i ne mislim na broj između 1 i 100. Umjesto toga, pitam milijune potencijalnih rudara, a mislim na 64-znamenkasti šesterokutni broj. Sad vidite da će biti vrlo teško pogoditi pravi odgovor."
Kako se možete natjecati s milijunima rudara?
Ako 1 od 13 trilijuna ne zvuči dovoljno teško kao što je, evo što je ulov. Ne samo da bitcoin rudari moraju smisliti pravi hash, već moraju biti i prvi koji to rade.
Budući da je rudarstvo bitcoina u osnovi nagađanja, dolazak do pravog odgovora prije nego što drugi rudar ima gotovo sve veze s time koliko brzo vaše računalo može napraviti heševe. Prije samo deset godina, rudarstvo bitcoina moglo bi se izvoditi konkurentno na uobičajenim stolnim računalima. S vremenom su rudari shvatili da su grafičke kartice koje se obično koriste za videoigre učinkovitije u rudarstvu nego što su stolna računala i grafičke procesorske jedinice (GPU) dominirale u igri. U 2013. godini bitcoin rudari su počeli koristiti računala dizajnirana posebno za rudanje kriptovaluta što je moguće efikasnije, nazvana Application-Specific Integrated Circuits (ASIC). Te se cijene mogu kretati od nekoliko stotina dolara do nekoliko desetaka tisuća. S druge strane, s obzirom na to da je trenutna cijena bitcoina od ovog pisanja otprilike 9.330 dolara i da je nagrada za kompletiranje bloka 12.5 novčića ili blizu 117.000 dolara, unaprijed ulaganje u skupi ASIC u konačnici može biti vrijedno.
Danas je rudarstvo bitcoina toliko konkurentno da se može profitirati samo s najsuvremenijim ASIC-ovima. Kada koristite stolna računala, GPU-ove ili starije modele ASIC-a, trošak energije zapravo prelazi ostvareni prihod. Čak i ako imate najnoviju jedinicu na raspolaganju, jedno je računalo rijetko dovoljno da se natječe s onim što rudari nazivaju "rudarskim bazenima".
Rudarski fond je skupina rudara koji kombiniraju svoju računalnu snagu i dijele minirani bitcoin između sudionika. Nerazmjerno veliki broj blokova miniraju bazeni, a ne pojedini rudari. U nekim su trenucima povijesti bitcoina rudni bazeni i tvrtke predstavljali otprilike 80% do 90% računalne snage bitcoina.
Je li Bitcoin Mining održiv?
Između 1 od 13 trilijuna kvota, skaliranja nivoa poteškoća i masovne mreže korisnika koji provjeravaju transakcije, jedan blok transakcija provjerava se otprilike svakih 10 minuta. Ali važno je zapamtiti da je 10 minuta cilj, a ne pravilo.
Mreža bitcoina može obraditi oko sedam transakcija u sekundi, a transakcije se prijavljuju u blockchain svakih 10 minuta. Za usporedbu, Visa može obraditi negdje oko 24.000 transakcija u sekundi. Kako mreža korisnika bitcoina i dalje raste, međutim broj transakcija u 10 minuta na kraju će premašiti broj transakcija koje se mogu obraditi u 10 minuta. U tom će trenutku početi i čekati vrijeme čekanja za transakcije, osim ako se ne promijeni bitcoin protokol.
Ovaj je problem u srcu bitcoin protokola poznat kao "skaliranje". Dok se bitcoin rudari uglavnom slažu da se mora nešto učiniti kako bi se riješilo skaliranje, manje je konsenzusa kako to učiniti. Predložena su dva glavna rješenja za rješavanje problema skaliranja. Programeri su predložili ili (1) smanjenje količine podataka potrebnih za provjeru svakog bloka ili (2) povećavanje broja transakcija koje svaki blok može pohraniti. Uz manje podataka za provjeru po bloku, Rješenje 1 bi rudarima učinilo brže i jeftinije. Drugo rješenje bavilo bi se skaliranjem dopuštajući da se više informacija obrađuje svakih 10 minuta povećavanjem veličine bloka.
U srpnju 2017. rudari bitkoina i rudarske kompanije koje predstavljaju otprilike 80% do 90% računarske snage mreže izglasale su uključivanje programa koji bi smanjio količinu podataka potrebnu za provjeru svakog bloka. Odnosno, išli su s Rješenjem 1.
Program koji su rudari izglasali za dodavanje bitcoin protokolu naziva se odvojeni svjedok, odnosno SegWit. Ovaj je pojam združivanje odvojeno, što znači „odvojiti“, i svjedok, a odnosi se na „potpise na bitcoin transakciji“. Dakle, odvojeni svjedok znači odvojiti potpise transakcija od bloka - i pričvrstiti ih kao prošireni blok. Iako dodavanje jednog programa u bitcoin protokol možda ne izgleda mnogo na putu rješenja, procjenjuje se da podaci o potpisu predstavljaju do 65% podataka koji se obrađuju u svakom bloku transakcija.
Manje od mjesec dana kasnije u kolovozu 2017., grupa rudara i programera pokrenula je čvrsti fork, ostavivši bitcoin mrežu da stvori novu valutu koristeći istu kodnu bazu kao bitcoin. Iako se ova grupa složila s potrebom rješenja skaliranja, zabrinuli su se da usvajanje tehnologije odvojene svjedoke neće u potpunosti riješiti problem skaliranja.
Umjesto toga, nastavili su s rješenjem 2. Rezultirajuća valuta, nazvana „bitcoin cash“, povećala je blokadu na 8 MB kako bi ubrzao postupak provjere i omogućio obavljanje oko 2 milijuna transakcija dnevno. 6. studenog 2019. godine Bitcoin Cash procijenjen je na oko 302 USD do približno 9.330 USD.
