Hvad er mining af kryptovaluta?
Indholdsfortegnelse
Introduktion
Hvordan fungerer mining?
Kan alle kryptovalutaer mines?
Proof of Work (PoW)
Forskellige metoder til mining af kryptovaluta
CPU-mining
GPU-mining
ASIC-mining
Mining pools
Sammenfatning
Hjem
Artikler
Hvad er mining af kryptovaluta?

Hvad er mining af kryptovaluta?

Begynder
Offentliggjort Dec 6, 2018Opdateret Nov 16, 2022
8m

TL;DR

Mining af kryptovaluta henviser til processen med at verificere og validere blockchain-transaktioner. Det er også den proces, der skaber nye enheder af kryptovalutaer. Det arbejde, der udføres af minere, kræver intensive computerressourcer, men det er det, der holder et blockchain-netværk sikkert. Ærlige og succesfulde minere bliver belønnet for deres arbejde med nyoprettede kryptovalutaer plus transaktionsgebyrer.


Introduktion

Mining er den proces, hvor transaktioner i kryptovaluta mellem brugere verificeres og tilføjes til den offentlige hovedbog i blockchainen. Mining-handlinger er også ansvarlige for at indføre nye coins i det eksisterende cirkulerende udbud.

Mining er et af de vigtigste elementer, der gør det muligt for Bitcoin-blockchainen at fungere som en distributed ledger. Alle transaktioner registreres i et peer to peer-netværk uden behov for en central myndighed. I denne artikel vil vi diskutere mining, som det sker på Bitcoin-netværket, men processen er den samme i altcoins, der anvender den samme mekanisme til mining.


Hvordan fungerer mining?

Når der foretages nye blockchain-transaktioner, sendes de til en pool, der kaldes en hukommelses-pool. En miner har til opgave at verificere gyldigheden af disse afventende transaktioner og organisere dem i blokke. Du kan tænke på en blok som en side i blockchain-regnskabet, hvor flere transaktioner er registreret (sammen med andre data).

Nærmere sagt er en mining-node ansvarlig for at indsamle ubekræftede transaktioner fra hukommelses-poolen og samle dem til en kandidatblok. Herefter vil mineren forsøge at konvertere denne kandidatblok til en gyldig, bekræftet blok. Men for at gøre det skal de finde en løsning på et komplekst matematisk problem. Dette kræver en masse computerressourcer, men hver blok, der mines med succes, giver mineren en block reward, som består af nyoprettede kryptovalutaer plus transaktionsgebyrer. Lad os se nærmere på mining-processen.


Trin 1 - hashing af transaktioner

Det første skridt i mining af en blok er at tage afventende transaktioner fra hukommelses-poolen og indsende dem en efter en gennem en hash-funktion. Hver gang vi indsender data gennem en hashfunktion, genererer vi et output af en bestemt størrelse kaldet en hash. I forbindelse med mining består hashen for hver transaktion af en række tal og bogstaver, der fungerer som en identifikator. Transaktionens hash repræsenterer alle de oplysninger, der er indeholdt i den pågældende transaktion.

Ud over individuel hashing og notering af hver enkel transaktion, tilføjer minere også en brugerdefineret transaktion, hvor vedkommende sender en Block reward til sig selv. Denne transaktion kaldes coinbase-transaktionen og er det, der skaber helt nye coins. I de fleste tilfælde er coinbase-transaktionen den første, der registreres i en ny blok, efterfulgt af alle de afventende transaktioner, som de ønsker at validere.

Trin 2 - oprettelse af et Merkle-træ

Efter at hver transaktion er hashet, organiseres hashene derefter i noget, der kaldes et Merkle-træ. Et Merkle-træ, der også er kendt som et hashtræ, dannes ved at organisere transaktions-hashes i par og derefter hashe dem. De nye hash-outputs organiseres derefter i par og hashes endnu en gang, og processen gentages, indtil der er oprettet en enkelt hash. Denne sidste hash kaldes også en rod-hash (eller Merkle-rod) og er i bund og grund den hash, der repræsenterer alle de tidligere hashes, der blev brugt til at generere den.

Trin 3 – find en gyldig block header (blok-hash)

En block header fungerer som en identifikator for hver enkelt blok, hvilket betyder, at hver blok har en unik hash. Når minere opretter en ny blok, kombinerer de en hash for den tidligere blok med rod-hash for deres kandidatblok for at generere en ny blok-hash. Men ud over disse to elementer skal de også tilføje et vilkårligt tal kaldet nonce.

Så når en miner forsøger at validere sin kandidatblok, skal vedkommende kombinere en rod-hash, den forrige bloks hash og en nonce og sende dem alle gennem en hashfunktion. Deres mål er at skabe en hash, der anses for at være gyldig.

Rod-hashen og den forrige bloks hash kan ikke ændres, så minere skal ændre nonce-værdien flere gange, indtil der findes en gyldig hash.

For at blive betragtet som gyldigt skal outputtet (blok-hashen) være mindre end en bestemt målværdi, som fastsættes af protokollen. I Bitcoin-mining skal blok-hashen starte med et bestemt antal nuller. Det er det, vi kalder sværhedsgrad for mining.

Trin 4 – udsendelse af den minede blok

Som vi lige har set, skal minere hashe en block header igen og igen med forskellige nonce-værdier. De gentager dette arbejde, indtil de finder en gyldig blokhash. Den miner, der har fundet den, sender derefter sin blok til netværket. Alle andre noder kontrollerer, om blokken og dens hash er gyldig, og hvis det er tilfældet, føjer de den nye blok til deres kopi af blockchainen.

På dette stadie bliver kandidatblokken en bekræftet blok, og alle minere går videre til at mine den næste blok. Alle minere, der ikke kunne finde en gyldig hash i tide, kasserer deres kandidatblok, og mining-kapløbet starter forfra.


Tilpasning af mining-sværhedsgrad

Sværhedsgraden for mining tilpasses regelmæssigt af protokollen, hvilket sikrer, at den hastighed, hvormed nye blokke oprettes, forbliver konstant. Det er det, der gør udstedelsen af nye coins stabil og forudsigelig. Sværhedsgraden justeres i forhold til den mængde computerkraft (hash-hastighed), der afsættes til netværket.

Hver gang der kommer nye minere til netværket, og konkurrencen øges, vil hashing-sværhedsgraden stige, hvilket forhindrer den gennemsnitlige bloktid i at falde. Hvis mange minere derimod beslutter sig for at forlade netværket, vil hashing-sværhedsgraden falde, hvilket gør det mindre vanskeligt at mine en ny blok. Disse justeringer holder bloktiden konstant, uanset netværkets samlede hashing-kraft.


Hvad sker der, hvis der mines to blokke på samme tid?

Det sker nogle gange, at to minere udsender en gyldig blok på samme tid, og netværket ender med at have to konkurrerende blokke. Minere begynder derefter at mine den næste blok på baggrund af den blok, de modtog først. Dette får netværket til at dele sig (midlertidigt) i to forskellige versioner af blockchainen.

Konkurrencen mellem disse blokke fortsætter, indtil den næste blok er minet, oven på en af de konkurrerende blokke. Når en ny blok mines, vil den blok, der kom før den, blive betragtet som vinderen. Den blok, der bliver forladt, kaldes en forældreløs blok eller en forældet blok, hvilket får alle minere, der valgte denne blok, til at skifte tilbage til at mine kæden for vinderblokken.


Kan alle kryptovalutaer mines?

Bitcoin er det mest populære og veletablerede eksempel på en kryptovaluta, der kan mines, men det er ikke alle kryptovalutaer, der kan mines. Bitcoin-mining er baseret på en konsensusalgoritme kaldet Proof of Work (PoW).


Proof of Work (PoW)

Proof of Work (PoW) er den oprindelige blockchain-konsensusmekanisme, der blev skabt af Satoshi Nakamoto. Den blev introduceret i Bitcoin whitepaper tilbage i 2008. Kort fortalt bestemmer PoW, hvordan et blockchain-netværk opnår konsensus på tværs af alle de distribuerede deltagere uden tredjeparts mellemled. Det gør den ved at kræve en betydelig computerkraft for at afskrække uærlige aktører.

Som vi har set, bliver transaktioner på et PoW-netværk verificeret af minere. For at vinde retten til at mine den næste blok konkurrerer minere ved at løse komplekse kryptografiske gåder med specialiseret hardware til mining. Den første miner, der finder en gyldig løsning, kan derefter sende sin blok af transaktioner til blockchainen og modtage block reward.

Mængden af krypto i en block reward varierer på tværs af forskellige blockchains. På Bitcoin-blockchainen kan minere f.eks. få 6,25 BTC i block reward fra og med december 2021. Mængden af BTC i en block reward reduceres med halvdelen for hver 210.000 blokke (ca. hvert fjerde år) på grund af halveringsmekanismen.


Forskellige metoder til mining af kryptovaluta

Der findes ikke en enkelt metode til at mine kryptovalutaer. Udstyret og processen ændres i takt med, at der kommer ny hardware og nye konsensusalgoritmer. Typisk bruger minere specialiserede computerenheder til at løse de komplicerede kryptografiske ligninger. Lad os se på, hvordan nogle af de mest almindelige metoder til mining fungerer.


CPU-mining

Central Processing Unit (CPU)-mining indebærer, at man bruger en computers CPU til at udføre de hash-funktioner, der er nødvendige for PoW. I Bitcoins tidlige dage var omkostningerne og adgangsbarrieren for mining lav. Sværhedsgraden af mining kan håndteres af en almindelig CPU, så alle kan forsøge at mine BTC og andre kryptovalutaer.

Men efterhånden som flere begyndte at foretage mining, og netværkets hashrate steg, blev profitabel mining mere og mere vanskeligt. Derudover gjorde fremkomsten af specialiseret hardware til mining med større computerkraft i sidste ende CPU-mining næsten umulig. I dag er CPU-mining ikke længere en levedygtig mulighed, da alle minere bruger specialiseret hardware.


GPU-mining

Graphics Processing Units (GPU) er designet til at behandle en bred vifte af applikationer parallelt. Selv om de typisk bruges til videospil eller rendering af grafik, kan de også bruges til mining.

GPU'er er relativt billige og mere fleksible end den populære ASIC-hardware til mining. Nogle altcoins kan mines med GPU'er, men effektiviteten afhænger af mining- og algoritmesværhedsgraden.


ASIC-mining

ASIC er designet til at tjene et enkelt specifikt formål. Inden for krypto henviser det til specialiseret hardware, der er udviklet til mining. ASIC-mining er meget effektivt, men dyrt.

Mining er en konkurrence. For at kunne foretage profitabel mining, skal du have konkurrencedygtig mining-hardware. Da ASIC-minere er på forkant med mining-teknologien, er prisen for en enhed meget højere end CPU'er eller GPU'er. Desuden gør den løbende udvikling af ASIC-teknologien ældre ASIC-modeller hurtigt uprofitable, hvilket betyder, at de ofte skal erstattes. Dette gør ASIC-mining til en af de dyreste måder at drive mining på, selv uden at medregne el-omkostningerne.


Mining pools

Da den første miner får en block reward, er sandsynligheden for at finde den korrekte hash ekstremt lille. Minere med en lille procentdel af mining-kraft har en meget lille chance for at finde den næste blok på egen hånd. Mining pools tilbyder en løsning på dette problem.

Mining pools er grupper af minere, der samler deres ressourcer (hashkraft) for at øge sandsynligheden for at vinde block rewards. Når det lykkes poolen at finde en blok, deler minere belønningen ligeligt mellem alle i poolen i henhold til den mængde arbejde, de har bidraget med.

Mining pools kan være til fordel for de enkelte minere med hensyn til hardware- og elomkostninger, men deres dominans inden for mining giver anledning til bekymring for et 51 %-angreb på netværket.


Sammenfatning

Mining af kryptovalutaer er en vigtig del af Bitcoin og andre PoW-blockchains. Det er en af de ting, der holder netværket sikkert og udstedelsen af nye coins stabil. Mining byder på visse fordele og ulemper, hvoraf den mest indlysende er den potentielle indtjening, du får fra block rewards. Indtjeningen ved mining er dog afhængig af en række faktorer, herunder elomkostninger og markedspriser. Der er ingen garanti for, at du vil få overskud, så før du kaster dig ud i krypto-mining, bør du lave dine egne undersøgelser og vurdere alle potentielle risici.