Hlavní body
Těžba kryptoměn je důležitou součástí řazení a ověřování blockchainových transakcí. Těžbou se také vytváří nové jednotky kryptoměny.
Práce těžařů sice vyžaduje rozsáhlé výpočetní zdroje, ale právě díky ní je blockchainová síť bezpečná.
Těžaři shromažďují nevyřízené transakce a seřazují je do bloků, které se následně vysílají do sítě. V případě schválení bloku ověřovacími uzly obdrží těžař odměnu za blok.
Ziskovost kryptoměnové těžby závisí na faktorech, jako je efektivita hardwaru, náklady na elektřinu, tržní volatilita a případné změny blockchainových protokolů.
Co je těžba kryptoměn?
Představte si globální digitální účetní knihu, kam se zaznamenává každá kryptoměnová transakce. Těžba se stará o to, aby tato účetní kniha zůstávala přesná a zabezpečená. Seřazování a potvrzování čekajících transakcí probíhá řešením hádanek (v podstatě hádání čísel), ke kterému těžaři používají specializované počítače. Ten, kdo hádanku vyřeší jako první, dostane odměnu v kryptoměně.
Těžba kryptoměn zajišťuje bezpečnost kryptoměn, jako je bitcoin (BTC). Jedná se o proces, při kterém se ověřují transakce uživatelů a přidávají se do veřejné účetní knihy – blockchainu. Těžba je jedním z klíčových prvků, který umožňuje decentralizaci bitcoinové sítě, aby mohla fungovat bez ústředního orgánu.
Těžba zároveň rozšiřuje stávající nabídku novými jednotkami kryptoměny. I když vám to může znít jako tištění peněz, těžba kryptoměn se řídí souborem pevně daných pravidel, která řídí celý proces těžby a brání svévolnému vytváření nových jednotek. Tato pravidla jsou součástí podkladových protokolů a vymáhá je distribuovaná síť uzlů.
Nové kryptoměnové jednotky vytváří těžaři řešením složitých kryptografických hádanek za pomoci výpočetního výkonu. Těžař, který hádanku vyřeší jako první, získá právo přidat na blockchain nový blok s transakcemi a odeslat ho do sítě.
Jak funguje těžba kryptoměn?
Stručná odpověď
1. Transakce se seskupí do bloků: když někdo odešle nebo přijme kryptoměnu, nevyřízené transakce se přidají do „bloku“ a čekají na potvrzení.
2. Těžaři vyřeší hádanku: těžaři pomocí počítačů hádají speciální číslo zvané nonce, které v kombinaci s daty bloku vytvoří výsledek nižší než konkrétní cílové číslo. Je to jako lístek v digitální loterii s hádankou.
3. Přidání na blockchain: těžař, který hádanku vyřeší jako první, přidá svůj blok na blockchain. Ostatní těžaři tento blok zkontrolují, aby se přesvědčili, že je platný.
4. Získání odměny: vítězný těžař získá odměnu v podobě nově vytvořených jednotek kryptoměny a transakčních poplatků z vytěženého bloku.
Dlouhá odpověď
Nové blockchainové transakce se odesílají do takzvaného paměťového poolu (mempoolu). Za ověřování platnosti transakcí zodpovídají ověřovací uzly. Úkolem těžaře je shromažďovat tyto nevyřízené transakce a seřazovat je do bloků. Někteří těžaři provozují také ověřovací uzly, ale těžařské uzly a ověřovací uzly jsou technicky odlišné.
Blok si můžete představit jako stránku účetní knihy blockchainu, na které je zaznamenáno několik transakcí (spolu s dalšími údaji). Přesněji řečeno, za shromažďování nepotvrzených transakcí z paměťového poolu a jejich sestavování do kandidátského bloku zodpovídá těžařský uzel.
Těžař se pak pokusí tento kandidátský blok převést na potvrzený blok. Aby se mu to podařilo, musí vyřešit složitý matematický problém, který vyžaduje velké množství výpočetních prostředků. Za každý úspěšně vytěžený blok ale získá odměnu za blok, která se skládá z nově vytvořených kryptoměn a transakčních poplatků. Pojďme se na to podívat podrobněji.
Krok 1: hashování transakcí
Prvním krokem těžby bloku je vzít nevyřízené transakce z paměťového poolu a jednu po druhé je prostřednictvím hashovací funkce odeslat. Při každém průchodu části dat hashovací funkcí vzniká výstup s pevnou velikostí, který se nazývá hash.
V kontextu těžby se hash každé transakce skládá z řetězce čísel a písmen, který funguje jako identifikátor. Hash transakce zastupuje všechny informace obsažené v dané transakci.
Kromě hashování a jednotlivého zařazení každé transakce přidá těžař také vlastní transakci, kterou si sám pošle odměnu za blok. Jedná se o takzvanou coinbase transakci, díky které vznikají zcela nové jednotky kryptoměn. Ve většině případů je coinbase transakce první transakcí zaznamenanou v novém bloku a po ní následují všechny nevyřízené transakce čekající na ověření.
Krok 2: vytvoření hashového (Merkleova) stromu
Po zahashování každé transakce se hashe uspořádají do takzvaného hashového stromu (jinak také Merkleův strom). Hashový strom vzniká uspořádáním hashů transakcí do dvojic a jejich následným hashováním.
Nové hashové výstupy se pak uspořádají do dvojic, znovu se zahashují a tento proces se opakuje, dokud nevznikne jediný hash. Tomuto poslednímu hashi se říká kořenový hash (Merkleův kořen) a je to v podstatě hash, který zastupuje všechny předchozí hashe použité k jeho vytvoření.
Krok 3: hledání platné hlavičky bloku (hashe bloku)
Hlavička bloku funguje jako identifikátor každého jednotlivého bloku, což znamená, že každý blok má unikátní hash. Hash nového bloku vzniká tak, že těžaři při vytváření nového bloku kombinují hash předchozího bloku s kořenovým hashem svého kandidátského bloku. K tomu musí také přidat nahodilé číslo známé jako nonce.
Těžař pro při ověřování svého kandidátského bloku musí zkombinovat kořenový hash, hash předchozího bloku a hodnotu nonce a všechno zahashovat. Jeho cílem je dělat to opakovaně, dokud se mu nepodaří vytvořit platný hash.
Kořenový hash ani hash předchozího bloku nelze změnit, takže těžaři musí měnit hodnotu nonce, dokud nenajdou platný hash. Aby mohl být výstup (hash bloku) považován za platný, musí být menší než určitá cílová hodnota, kterou určuje protokol. Při těžbě bitcoinů musí hash bloku začínat určitým počtem nul – tato cílová hodnota je známá jako obtížnost těžby.
Krok 4: odeslání vytěženého bloku
Jak jsme se mohli přesvědčit, těžaři musí pomocí různých hodnot nonce opakovaně hashovat hlavičku bloku. Dělají to tak dlouho, dokud nenajdou platný hash bloku. Když se těžaři podaří platný hash bloku najít, odešle tento blok do sítě. Všechny ostatní ověřovací uzly pak zkontrolují, jestli je blok platný, a pokud ano, přidají ho do své kopie blockchainu.
V tomto okamžiku se kandidátský blok stává potvrzeným blokem a všichni těžaři přejdou k těžbě dalšího bloku. Všichni těžaři, kteří nedokázali včas najít platný hash, svůj kandidátský blok zahodí a závod v těžbě začíná znovu.
Co když se vytěží dva bloky současně?
Občas se stane, že dva těžaři odešlou platný blok ve stejnou chvíli a na síti se objeví dva konkurenční bloky. Těžaři pak na základě bloku, který obdrželi jako první, začnou těžit další blok, což způsobí dočasné rozdělení sítě na dvě různé verze blockchainu.
Soutěž mezi těmito bloky pokračuje, dokud se nevytěží další blok, a to na jednom z těchto konkurenčních bloků. Po vytěžení nového bloku bude za vítěze považován ten blok, který mu předcházel. Zaniklý blok je takzvaný sirotčí blok a všichni těžaři, kteří si tento blok vybrali, se přesunou k těžbě na blockchainu vítězného bloku.
Co je obtížnost těžby?
Obtížnost těžby pravidelně upravuje protokol tak, aby se nové bloky vytvářely konstantní rychlostí a emise nových jednotek kryptoměny byla stabilní a předvídatelná. Obtížnost se upravuje úměrně množství výpočetního výkonu sítě (hashratu).
Pokaždé, když se k síti připojí noví těžaři a zvýší se konkurence, se zvýší i obtížnost hashování, aby se průměrná doba vytěžení bloku nezkracovala. Pokud naopak mnoho těžařů síť opustí, obtížnost hashování se sníží, což těžbu nového bloku usnadní. Díky těmto úpravám zůstává průměrná doba bloku bez ohledu na celkový hashovací výkon sítě konstantní.
Typy kryptoměnové těžby
Kryptoměny je možné těžit několika způsoby. Těžařská zařízení a proces těžby se s příchodem nového hardwaru a nových algoritmů konsenzu mění. Těžaři obvykle používají k řešení složitých kryptografických rovnic specializované výpočetní zařízení. Pojďme se podívat, jak fungují některé z nejběžnějších metod těžby.
Těžba pomocí CPU
Těžba pomocí CPU (centrální procesorové jednotky) využívá v modelu Proof of Work (PoW) při hashování procesor počítače. V počátcích Bitcoinu byly náklady na těžbu a bariéry pro vstup nízké a jeho obtížnost zvládal běžný procesor. O těžbu kryptoměn se v té době mohl pokusit kdokoli.
Čím víc lidí ale BTC těžilo a čím víc se zvyšoval hashrate sítě, tím byla zisková těžba obtížnější. Vzestup specializovaného těžařského hardwaru s větším výpočetním výkonem nakonec těžbu pomocí CPU téměř znemožnil. Dnes už specializovaný hardware používá většina těžařů, takže těžba pomocí CPU není reálnou možností.
Těžba pomocí GPU
GPU (grafické procesory) jsou navrženy k paralelnímu zpracování široké škály aplikací. Obvykle se používají při videohrách nebo k vykreslování grafiky, ale je možné je používat i k těžbě.
GPU jsou v porovnání s těžařským hardwarem ASIC levnější a flexibilnější. Můžete je používat k těžbě některých altcoinů, ale jejich účinnost závisí na obtížnosti těžby a algoritmu.
Těžba pomocí ASIC
Zařízení ASIC (zákaznický integrovaný obvod) je navržené pro jeden konkrétní účel. V kontextu kryptoměn tento pojem označuje specializovaný hardware navržený výhradně pro těžbu. Těžba pomocí zařízení ASIC je známá tím, že je vysoce efektivní, ale je poměrně drahá.
Vzhledem k tomu, že těžařská zařízení ASIC jsou na špici těžařské technologie, cena jednotky je mnohem vyšší než u CPU nebo GPU. Neustálý vývoj technologie ASIC navíc může rychle vést k tomu, že starší modely ASIC přestanou být rentabilní. Díky tomu je těžba pomocí ASIC jedním z nejdražších způsobů těžby, ale je nejefektivnější, a pokud se provádí ve velkém měřítku, může být zisková.
Těžařské pooly
Vzhledem k tomu, že každá odměna za blok se uděluje pouze prvnímu úspěšnému těžaři, pravděpodobnost vytěžení bloku je extrémně nízká. Těžaři s malým procentem těžařského výkonu proto mají velmi malou šanci, že další blok sami objeví. Řešení tohoto problému nabízí těžařské pooly.
Těžařské pooly jsou skupiny těžařů, kteří sdružují své zdroje (hashovací výkon), aby zvýšili pravděpodobnost získání odměny za blok. Když pool úspěšně najde blok, těžaři v poolu si rozdělí odměnu podle množství práce, kterým každý z nich přispěl.
Těžařské pooly mohou být pro jednotlivé těžaře výhodné z hlediska nákladů na hardware a elektřinu, ale jejich dominance v těžbě vyvolává obavy z centralizace a potenciálních 51% útoků.
Těžba v cloudu
Místo nákupu vybavení si cloudoví těžaři pronajímají výpočetní výkon od poskytovatele cloudové těžby. Je to jednodušší způsob, jak začít těžit, ale souvisí s ním rizika, jako jsou podvody nebo nižší ziskovost. Pokud se rozhodnete vyzkoušet cloudovou těžbu, zvolte si spolehlivého poskytovatele, jako je Binance.
Co je těžba Bitcoinu a jak funguje?
Bitcoin je nejoblíbenějším a nejznámějším příkladem těžitelné kryptoměny. Bitcoinová těžba využívá algoritmus konsenzu PoW.
PoW je původní blockchainový mechanismus konsenzu, který v roce 2008 vytvořil Satoši Nakamoto a představil ho v bílé knize Bitcoinu. Stručně řečeno, PoW stanovuje, jak blockchainová síť dosahuje mezi všemi distribuovanými účastníky konsenzu, aniž by k tomu potřebovala prostředníky třetích stran – vyžaduje značné investice do elektřiny a výpočetního výkonu, čímž odrazuje subjekty s nekalými úmysly.
Jak jsme viděli, nevyřízené transakce na síti s mechanismem PoW seřazují a přidávají do bloků těžaři, kteří pomocí specializovaného těžebního hardwaru soutěží v řešení hádanek. Těžař, který najde platné řešení jako první, může svůj blok odeslat na blockchain, a pokud jeho blok přijmou ověřovací uzly, získá odměnu za blok.
Množství kryptoměn v odměně za blok se na jednotlivých blockchainech liší. Například Bitcoin poskytuje těžařům k prosinci 2024 odměnu za blok v hodnotě 3,125 BTC. Vzhledem k mechanismu půlení se množství BTC v odměně za blok každých 210 000 bloků (přibližně každé čtyři roky) snižuje na polovinu.
Je těžba kryptoměn zisková?
Vydělávat na těžbě kryptoměn je sice možné, ale vyžaduje to pečlivou úvahu, řízení rizik a průzkum. S těžbou také souvisí investice a rizika, jako jsou náklady na hardware, cenová volatilita kryptoměn a změny kryptoměnových protokolů. Těžaři často využívají řízení rizik a posuzují potenciální náklady a přínosy, aby tato rizika zmírnili.
Ziskovost těžby kryptoměn závisí na několika faktorech. Jedním z nich jsou změny v ceně kryptoměn. Když ceny kryptoměn rostou, roste s nimi i hodnota odměny za těžbu ve fiat měně. Ziskovost může naopak klesat spolu s klesajícími cenami.
Rozhodujícím faktorem, který určuje ziskovost těžby, je také účinnost těžařského hardwaru. Těžařský hardware může být nákladný, takže těžaři musí vyvažovat náklady na hardware s potenciálními odměnami, které dokáže generovat. Dalším faktorem, který je třeba zohlednit, jsou náklady na elektřinu. Pokud by byly příliš vysoké, mohly by převážit zisky a vést ke ztrátovosti.
Těžařský hardware může navíc vyžadovat poměrně časté výměny, protože má tendenci celkem rychle zastarávat. Nové modely překonávají staré, a pokud těžaři nemají rozpočet na modernizaci svých strojů, budou mít pravděpodobně problém zůstat konkurenceschopní.
V neposlední řadě může dojít k významným změnám na úrovni protokolu. Například bitcoinové půlení může ovlivnit ziskovost těžby, protože snižuje odměnu za vytěžení bloku na polovinu. V jiných případech může být proces těžby nahrazen jinými ověřovacími metodami. Ethereum například v září 2022 zcela přešlo z mechanismu konsenzu PoW na mechanismus Proof of Stake (PoS), který těžbu nepoužívá.
Závěrem
Těžba kryptoměn je důležitou součástí Bitcoinu a dalších blockchainů s algoritmem PoW, protože zajišťuje bezpečnost sítě a stabilní emisi nových kryptoměn.
Těžba má určité výhody a nevýhody. Nejjasnější výhodou je potenciální příjem z odměn za bloky. Ten ale ovlivňuje řada faktorů, včetně nákladů na elektřinu a tržních cen. Proto než se do těžby kryptoměn pustíte, udělejte si vlastní průzkum (DYOR) a vyhodnoťte všechna potenciální rizika.
Související články:
Vyloučení odpovědnosti: tento obsah je vám předkládán ve stavu, v jakém je, pouze pro obecné informační a vzdělávací účely, bez jakéhokoli prohlášení nebo záruky. Neměl by být chápán jako finanční, právní nebo jiné odborné poradenství ani není jeho cílem doporučit nákup jakéhokoli konkrétního produktu nebo služby. Měli byste se poradit s příslušnými odbornými poradci. Upozorňujeme, že pokud je článek příspěvkem od třetí strany, vyjádřené názory patří této třetí straně a nemusí se nutně shodovat s názory Akademie Binance. Další podrobnosti se dozvíte v našem úplném prohlášení o vyloučení odpovědnosti zde. Ceny digitálních aktiv mohou být volatilní. Hodnota vaší investice může klesnout nebo stoupnout a investovaná částka se vám nemusí vrátit. Za svá investiční rozhodnutí nesete výhradní odpovědnost vy sami a Akademie Binance nenese odpovědnost za žádné ztráty, které vám mohou vzniknout. Tento materiál by neměl být chápán jako finanční, právní nebo jiné odborné poradenství. Další informace získáte v našich podmínkách použití a upozornění na rizika.