Võtmepunktid
Krüptoraha kaevandamine on oluline osa plokiahelatehingute järjestamise ja kinnitamise protsessist. Kaevandamisega luuakse ka uued krüptorahaühikud.
Kuigi kaevurite töö nõuab suuremahulisi arvutusressursse, aitab see plokiahela võrku turvalisena hoida.
Kaevandajad koguvad ootel tehinguid ja koondavad need plokkideks, mis edastatakse seejärel võrku. Kui valideerivad sõlmed on ploki heaks kiitnud, saab kaevandaja ploki tasu.
Krüptoraha kaevandamise kasumlikkus oleneb sellistest teguritest nagu riistvara tõhusus, elektrikulud ja turu volatiilsus ning võimalikud muutused plokiahela protokollis.
Mis on krüptoraha kaevandamine?
Kujuta ette ülemaailmset digitaalset arvestusraamatut, kuhu kantakse kõik krüptorahatehingud. Kaevandamine tagab arvestusraamatu täpsuse ja turvalisuse. Kaevandajad kasutavad spetsiaalseid arvuteid, et lahendada mõistatusi (põhimõtteliselt arvata ära numbreid), mille eesmärk on koondada ja kinnitada ootel tehinguid. Esimene kaevandaja, kes mõistatuse lahendab, saab preemiaks krüptoraha.
Krüptoraha kaevandamine on protsess, mis tagab krüptoraha, näiteks bitcoin’i (BTC) turvalisuse. See on protsess, mille käigus kinnitatakse kasutajate tehingud ja lisatakse need plokiahela avalikku arvestusraamatusse. Kaevandamine on üks üliolulisi elemente, mis võimaldab Bitcoini võrgul toimida detsentraliseeritult, mis tähendab, et see suudab töötada ilma keskse juhtimiseta.
Kaevandamistoimingud vastutavad ka uute müntide lisamise eest juba olemasolevate müntide hulka. Kuigi see võib kõlada nagu raha trükkimine, järgitakse krüptoraha kaevandamisel kindlaid püsiprogrammeeritud reegleid, mis reguleerivad protsessi ja takistavad uute müntide meelevaldset loomist. Need reeglid on aluseks olevatesse protokollidesse sisse kodeeritud ja neid jõustab sõlmedest koosnev hajutatud võrk.
Uute krüptorahaühikute loomiseks kasutavad kaevandajad oma arvutusvõimsust, et lahendada keerulisi krüptomõistatusi. Esimesena mõistatuse lahendanud kaevandajal on õigus lisada uus tehinguplokk plokiahelasse ja edastada see võrku.
Kuidas krüptokaevandamine töötab?
Lühike vastus
1. Tehingud rühmitatakse plokkideks. Kui keegi saadab või saab krüptoraha, rühmitatakse ootel tehingud plokiks, mis ootab kinnitamist.
2. Kaevandajad lahendavad mõistatuse. Kaevandajad kasutavad arvuteid, et arvata ära eriline number, mida nimetatakse nonsiks ja mis koos plokiandmetega annab tulemuse, mis jääb kindlast sihtnumbrist väiksemaks. See on nagu digitaalne loteriipilet, mis sisaldab mõistatust.
3. Plokiahelasse lisamine
Esimene kaevandaja, kes mõistatuse lahendab, saab oma ploki lisada plokiahelasse. Teised kaevandajad kontrollivad seda plokki, et veenduda selle kehtivuses.
4. Preemiate teenimine
Võitnud kaevandaja teenib preemia, mis sisaldab äsja loodud krüptoraha ja tehingutasusid plokist, mille ta on kaevandanud.
Pikk vastus
Kui tehakse uusi plokiahelatehinguid, saadetakse need kogumisse, mida nimetatakse mälukogumiks (inglise keeles ka mempool’iks). Valideerivad sõlmed vastutavad tehingute kehtivuse kinnitamise eest. Kaevandaja ülesanne on koguda pooleliolevad tehingud ja koondada need plokkideks. Pane tähele, et mõned kaevandajad käitavad ka valideerivaid sõlmi, kuid kaevandamissõlmed ja valideerimissõlmed on tehniliselt erinevad.
Plokki võib kujutleda ka plokiahela arvestusraamatu lehena, kuhu on (koos muude andmetega) registreeritud mitu tehingut. Täpsemalt vastutab kaevandamissõlm selle eest, et kogub mälukogumist kinnitamata tehingud ja koondab need kandidaatplokkideks.
Seejärel proovib kaevandaja selle kandidaatploki teisendada kinnitatud plokiks. Selleks peab kaevandaja lahendama keeruka matemaatikaülesande, mis vajab palju arvutusressurssi. Iga edukalt kaevandatud ploki eest saab kaevandaja ploki tasu, mis koosneb vastloodud krüptorahast ja tehingutasudest. Vaatame seda lähemalt.
1. samm: tehingute räsimine
Ploki kaevandamise esimeses etapis tuleb võtta mälukogumist ootel olevad tehingud ja lasta neid ükshaaval töödelda räsifunktsioonil. Iga kord, kui räsifunktsioon andmeid töötleb, genereeritakse kindla suurusega väljund, mida nimetatakse räsiks.
Kaevandamise kontekstis koosneb iga tehingu räsi numbrite ja tähtede jadast, mis toimib identifikaatorina. Tehingu räsi esindab kogu selles tehingus sisalduvat teavet.
Lisaks iga tehingu räsimisele ja loendisse paigutamisele lisab kaevandaja ka kohandatud tehingu, mille käigus ta saadab endale ploki tasu. Seda tehingut nimetatakse mündibaasitehinguks ja selle abil luuakse täiesti uusi münte. Enamikul juhtudel registreeritakse see tehing uude plokki esimesena, millele järgnevad kõik ootel tehingud, mis ootavad kinnitamist.
2. samm: Merkle'i puu loomine
Pärast iga tehingu räsimist koondatakse räsid nn Merkle’i puuks (nimetatakse ka räsipuuks). Merkle’i puu genereerimiseks korraldatakse tehinguräsid paaridesse ja seejärel need räsitakse.
Seejärel jagatakse uued räsiväljundid paaridesse ja räsitakse uuesti ning protsessi korratakse seni, kuni luuakse üks räsi. Seda viimast räsi tuntakse ka juurräsina (või Merkle’i juurena) ja see on põhimõtteliselt räsi, mis esindab kõiki eelnevaid räsisid, mida selle genereerimiseks on kasutatud.
3. samm: kehtiva ploki päise (ploki räsi) leidmine
Ploki päis toimib iga üksiku ploki identifikaatorina, see tähendab, et igal plokil on kordumatu räsi. Uue ploki loomisel ühendavad kaevandajad eelmise ploki räsi oma kandidaatploki juurräsiga, et genereerida uus plokiräsi. Samuti peavad nad lisama suvalise arvu, mida nimetatakse nonsiks.
Proovides oma kandidaatplokki kinnitada, peab kaevandaja ühendama juurräsi, eelmise ploki räsi ja nonsi ning laskma need kõik läbi räsifunktsiooni. Ta püüab seda teha korduvalt, kuni suudab luua kehtiva räsi.
Juurräsi ja eelmise ploki räsi ei saa muuta, seega peavad kaevandajad muutma nonsi väärtust nii mitu korda, kuni leitakse kehtiv räsi. Kehtivaks saab pidada väljundit (plokiräsi), mis on väiksem kui teatud sihtväärtus, mille määrab protokoll. Bitcoin’i kaevandamisel peab plokiräsi algama teatud arvu nullidega – seda sihtväärtust nimetatakse kaevandamise keerukuseks.
4. samm: kaevandatud ploki levitamine
Nagu nägime, peavad kaevandajad ploki päist korduvalt räsima, kasutades erinevaid nonsi väärtusi. Nad teevad seda seni, kuni leiavad kehtiva plokiräsi. Kui kaevandaja leiab kehtiva plokiräsi, saab ta selle ploki edastada võrku. Seejärel kontrollivad kõik teised valideerivad sõlmed, kas plokk on kehtiv, ja kui on, siis lisavad nad uue ploki oma plokiahelaeksemplari.
Sel hetkel muutub kandidaatplokk kinnitatud plokiks ja kõik kaevandajad liiguvad järgmise ploki kaevandamise juurde. Kaevandajad, kes ei leidnud kehtivat räsi õigel ajal, loobuvad oma kandidaatplokist ja algab uus kaevandamisvõidujooks.
Mis saab, kui kaks plokki kaevandatakse korraga?
Mõnikord edastavad kehtiva ploki kaks kaevandajat korraga ja võrku satub kaks konkureerivat plokki. Seejärel alustavad kaevandajad esimesena saadud ploki alusel järgmise ploki kaevandamist, mistõttu jaguneb võrk ajutiselt kaheks erinevaks plokiahela versiooniks.
Kuni järgmise ploki kaevandamiseni jätkub nende plokkide vahel võistlus, kummale uus plokk lisatakse. Kui kaevandatakse uus plokk, loetakse võitjaks sellele eelnenud plokk. Hüljatud plokki nimetatakse orbplokiks või aegunud plokiks, mistõttu kõik selle ploki valinud kaevandajad asuvad kaevandama võitjaplokiga jätkuvat ahelat.
Mis on kaevandamise raskus?
Protokoll kohandab regulaarselt kaevandamise keerukust, et tagada püsiv uute plokkide loomise kiirus ning omakorda uute müntide stabiilne ja prognoositav käibele laskmine. Keerukusaste kohandub võrdeliselt võrgule eraldatud arvutusvõimsusega (räsikiirus).
Iga kord, kui võrguga liituvad uued kaevandajad ja konkurents kasvab, suureneb räsimise keerukus, mis takistab ploki keskmise kaevandamisaja vähenemist. Ja vastupidi, kui paljud kaevandajad võrgust lahkuvad, siis räsimise keerukus väheneb ja see muudab uue ploki kaevandamise lihtsamaks. Need kohandused hoiavad ploki keskmise kaevandamisaja konstantse, olenemata võrgu koguräsimisvõimsusest.
Krüptoraha kaevandamise tüübid
Krüptoraha saab kaevandada mitut moodi. Seadmed ja protsess muutuvad uue riistvara ja konsensusalgoritmide esilekerkimisel. Tavaliselt kasutavad kaevandajad keeruliste krüptograafiliste võrrandite lahendamiseks spetsiaalseid arvutusseadmeid. Vaatame mõnda levinumat kaevandamisviisi.
CPU kaevandamine
Protsessoriga (CPU) kaevandamine hõlmab arvuti protsessori kasutamist töötõenduse (PoW) nõutavate räsifunktsioonide täitmiseks. Bitcoini algusaegadel olid kaevandamiskulud ja sisenemistõkked madalad ning selle keerukusega sai hakkama tavaline protsessor. Sel ajal sai igaüks proovida krüptoraha kaevandada.
Kui aga BTC-d asus kaevandama üha rohkem inimesi ja võrgu räsikiirus kasvas, muutus kasumlik kaevandamine üha raskemaks. Suurema arvutusvõimsusega spetsiaalse kaevandusriistvara turuletulek muutis protsessoriga kaevandamise peaaegu võimatuks. Tänapäeval ei ole protsessoriga kaevandamine tõenäoliselt enam mõistlik, sest enamik kaevandajaid kasutab spetsiaalset riistvara.
GPU kaevandamine
Graafikaprotsessorid (GPU) on mõeldud paljude rakenduste samaaegseks töötlemiseks. Kuigi neid kasutatakse tavaliselt videomängude või graafika renderdamiseks, saab neid kasutada ka kaevandamiseks.
Graafikaprotsessorid ehk GPU-d on suhteliselt odavad ja paindlikumad kui ülispetsiifiline kaevandusriistvara. Nendega saab kaevandada isegi mõningaid altcoin’e, kuid nende tõhusus oleneb kaevandamise keerukusest ja algoritmist.
ASIC-kaevandamine
Rakendusotstarbeline integraallülitus (ASIC – Application-Specific Integrated Circuit) on ette nähtud täitma üht kindlat eesmärki. Krüptoraha kontekstis viitab see termin kaevandamiseks välja töötatud spetsiaalsele riistvarale. ASIC-kaevandamine on tuntud oma suure tõhususe poolest, kuid see on suhteliselt kallis.
Kuna ASIC-kaevandajad kasutavad eesrindlikku kaevandustehnoloogiat, maksab ühik palju rohkem kui CPU või GPU kasutamise korral. Peale selle võib ASIC-tehnoloogia pidev areng muuta vanemad ASIC-mudelid kiiresti kahjumlikuks. See tähendab, et ASIC-kaevandamine on üks kõige kallimaid kaevandamisviise, kuid ka üks kõige tõhusamaid, mis võib suure mahu korral olla kasumlik.
Kaevandamise kogumid
Kuna iga ploki tasu antakse ainult esimesele edukale kaevandajale, on ploki kaevandamise tõenäosus äärmiselt väike. Kaevandajatel, kellel on vähe kaevandamivõimsust, on väga väike järgmise ploki avastamise võimalus. Kaevandamise kogumid pakuvad sellele probleemile lahendust.
Kaevandamise kogumid on kaevurite rühmad, kes ühendavad oma ressursid (räsivõimsus), et suurendada ploki tasude saamise võimalusi. Kui kogum leiab edukalt ploki, jagavad kogumis olevad kaevurid tasu vastavalt nende tehtud töö mahule.
Kaevandamise kogumid võivad üksikkaevandajatele riistvara- ja elektrikulude vallas kasu tuua, kuid nende domineerimine kaevandamises on tekitanud tsentraliseerimise ja võimalike 51% rünnete probleemi.
Pilvepõhine kaevandamine
Seadmete ostmise asemel rendivad pilvkaevandajad arvutusvõimsust pilvepõhise kaevandamise pakkujatelt. See on lihtsam viis kaevandamise alustamiseks, kuid sellega kaasnevad riskid, nagu pettused või väiksem kasumlikkus. Kui otsustad proovida pilvepõhist kaevandamist, vali kindlasti usaldusväärne teenuseosutaja, nagu Binance.
Mis on Bitcoini kaevandamine ja kuidas see toimib?
Bitcoin on populaarseim ja parim näide kaevandatavast krüptorahast; bitcoin’i kaevandamine põhineb töötõenduse konsensusalgoritmil.
Töötõendus on Satoshi Nakamoto loodud algne plokiahela konsensusmehhanism, mida tutvustati 2008. aastal Bitcoini valges raamatus. Lühidalt öeldes määrab töötõendus selle, kuidas plokiahelavõrk saavutab konsensuse kõigi hajutatud osalejate vahel ilma kolmandast osapoolest vahendajateta. See eeldab märkimisväärseid investeeringuid elektrisse ja andmetöötlusvõimsusse, et vähendada pahatahtlike tegijate motivatsiooni.
Nagu nägime, järjestavad kaevandajad töötõendusvõrgus ootel tehinguid ja lisavad need plokkidesse, võisteldes mõistatuste lahendamises ning kasutades selleks spetsiaalset kaevandusriistvara. Esimene kaevandaja, kes leiab sobiva lahenduse, saab oma ploki edastada plokiahelasse, ja kui valideerivad sõlmed nõustuvad tema plokiga, saab kaevandaja ploki tasu.
Ploki tasus sisalduva krüptoraha hulk on eri plokiahelates erinev. Näiteks Bitcoini plokiahelas on kaevandajatel alates 2024. aasta detsembrist võimalik saada ploki tasu 3,125 BTC. Bitcoini poolitamismehhanismi tõttu väheneb BTC kogus ploki tasus poole võrra iga 210 000 ploki järel (umbes iga nelja aasta järel).
Kas krüptoraha kaevandamine on tulus?
Kuigi krüptoraha kaevandamisega on võimalik teenida raha, peab seda hoolikalt kaaluma ning tegelema riskijuhtimise ja uurimistööga. Sellega kaasnevad ka investeeringud ja riskid, nagu riistvarakulud, krüptoraha hindade volatiilsus ja krüptoraha protokolli muutused. Nende riskide maandamiseks kasutavad kaevandajad sageli riskijuhtimise häid tavasid ning hindavad võimalikke kulusid ja tulusid.
Krüptorahade kaevandamise tasuvus sõltub mitmest tegurist. Üks neist on muutused krüptorahade hindades. Kui krüptorahade hinnad tõusevad, suureneb ka kaevandamise tasude fiat-väärtus. Vastupidiselt võib kasumlikkus koos hindade alanemisega langeda.
Kaevandamise kasumlikkust mõjutab olulisel määral ka kaevandusriistvara tõhusus. Kaevandusriistvara võib olla kallis, nii et kaevandajad peavad hoidma riistvara maksumuse tasakaalus võimalike preemiatega, mida selle riistvaraga saab teenida. Teine tegur, mida tuleb arvestada, on elektri hind. Kui see on liiga kõrge, võib see olla suurem kui tulu, muutes kaevandamise kahjumlikuks.
Pealegi võib kaevandusriistvara vajada suhteliselt sageli uuendamist, kuna see kipub üsna kiiresti vananema. Uued mudelid on paremad kui vanad, ja kui kaevandajatel pole eelarvet oma arvutite uuendamiseks, on neil tõenäoliselt raske konkurentsis püsida.
Viimane, kuid mitte vähem oluline aspekt, on protokollitasemel toimuda võivad muutused. Näiteks Bitcoini poolitamisvõte võib mõjutada kaevandamise kasumlikkust, kuna see vähendab ploki kaevandamise tasu poole võrra. Muudel juhtudel võib kaevandamise asendada teistsuguste valideerimismeetoditega. Näiteks läks Ethereum 2022. aasta septembris töötõenduselt täielikult üle panuse tõenduse (PoS-i) konsensusmehhanismile, mis muutis kaevandamise ebavajalikuks.
Lõppmärkused
Krüptorahade kaevandamine on Bitcoini ja teiste töötõenduse plokiahelate oluline osa, kuna see aitab hoida võrku turvalisena ja uute müntide väljastamist stabiilsena.
Kaevandamisel on teatud eelised ja puudused. Kõige ilmsem eelis on plokitasudest saadav potentsiaalne tulu. Seda mõjutavad aga mitmed tegurid, sealhulgas elektrikulud ja turuhinnad. Enne krüptoraha kaevandama hakkamist peaksid tegema iseseisvalt uurimistööd ja hindama kõiki võimalikke riske.
Lisalugemist
Lahtiütlus. See sisu esitatakse olemasoleval kujul ainult üldiseks teabeks ja harivatel eesmärkidel, ilma igasuguse esinduse või garantiita. Seda ei tohiks tõlgendada finants-, õigus- või muu professionaalse nõustamisena ega konkreetse toote või teenuse ostmise soovitusena. Peaksid küsima nõu asjaomastelt professionaalsetelt nõustajatelt. Kui artikli on koostanud kolmandast osapoolest kaastööline, pane tähele, et väljendatud seisukohad kuuluvad kolmandast osapoolest kaastöölisele ega pruugi kajastada Binance’i Akadeemia seisukohti. Lisateabe saamiseks loe meie täielikku lahtiütlust, mille leiad siit. Digivarade hinnad võivad kõikuda. Sinu investeeringu väärtus võib langeda või tõusta ning sa ei pruugi investeeritud summat tagasi saada. Sina vastutad ainuisikuliselt oma investeerimisotsuste eest ja Binance’i Akadeemia ei vastuta võimalike kahjude eest. Seda materjali ei tohiks tõlgendada finants-, õigus- või muu professionaalse nõuandena. Lisateabe saamiseks loe meie kasutustingimusi ja riskihoiatust.