Kaevandus
Kaevandamine on protsess, mille käigus
krüptotehinguid kogutakse, kontrollitakse ja salvestatakse digitaalsesse arvestusraamatusse, mida nimetatakse
plokiahelaks. Kaevandajate töö on oluline võrgu terviklikkuse säilitamiseks ja vastutab ka uute müntide süsteemi toomise eest.
Traditsioonilises pangandussüsteemis trükivad ja levitavad
fiat-raha finants- ja valitsusasutused, kuid enamiku krüptorahade puhul ei ole uute müntide emiteerimine tsentraliseeritud üksuste kätes. Selle asemel luuakse uusi krüptorahaühikuid kaevandamise teel, mis järgib eelnevalt määratletud reeglistikku, mis on kehtestatud aluseks oleva protokolliga. Kui protokoll määratleb põhireeglid, siis niinimetatud
konsensusalgoritmid kirjeldavad, kuidas neid reegleid järgitakse (näiteks tehingute valideerimisel).
Võttes näiteks Bitcoini, nimetatakse kaevandamisprotsessis osalejaid
kaevandussõlmedeks (või lihtsalt kaevandajateks) ja neil on plokiahela võrgu turvalisuses võtmeroll. Kaevandaja ülesanne on koguda mälukogust kinnitamata tehingud ja korraldada need
kandidaatplokkidesse, mida nad proovivad kinnitada.
Kandidaatploki loomisel kaasab kaevandaja tehingu, mille käigus saadab
ploki tasu endale. Seda tehingut nimetatakse coinbase'i tehinguks ja see on sageli esimene tehing, mis salvestatakse plokis.
Pärast seda, kui kinnitamata tehingute nimekiri on moodustatud, räsitakse iga tehing ja nende väljundid organiseeritakse paaridesse. Seejärel need paarid räsitakse, tekitades uued väljundid, mis samuti organiseeritakse paaridesse ja räsitakse uuesti. Protsessi korratakse, kuni saadakse ainuke räsi, mida nimetatakse juurräsi või
Merkle'i puu juureks.
Seejärel kombineeritakse juurräsi eelnevalt kinnitatud ploki räsi ja pseudo-juhusliku arvuga, mida nimetatakse
nonsiks (pluss mõned muud parameetrid). Seejärel need elemendid räsitakse, mille tulemusel saadakse selle kandidaatbloki räsi.
Kaevandaja on aga edukas ainult siis, kui tulemuseks olev väljund (plokiräsi) tema kandidaatploki jaoks on alla eelnevalt määratud väärtuse (sihtväärtuse). Järelikult põhineb protsess katse ja eksituse meetodil ning nad peavad kehtiva tulemuse leidmiseks läbi viima arvukalt räsifunktsioone erinevate nonsidega. Esimene kaevandaja, kes leiab kehtiva räsi, valideerib oma kandidaatploki ja saab ploki tasu. Kogu protsess võtab aega keskmiselt kümme minutit.
Kui plokk kinnitatakse, lisatakse see plokiahelasse ja kaevandajad alustavad tööd järgmise ploki kallal. Kaevandajate toodetud kehtiv räsi toimib nende töö tõestuseks ja seetõttu nimetatakse Bitcoini konsensusalgoritmi
töötõenduseks. Igal kinnitatud plokil on unikaalne plokiräsi, mis toimib identifikaatorina.
Ploki tasu määrab Bitcoini protokoll ja see väheneb iga 210 000 ploki järel (umbes neli aastat). Esialgu oli ploki tasu 50 BTC ja nüüd on see 6,25 BTC.