Najważniejsze informacje
Kopanie kryptowalut stanowi ważną część zlecania i zatwierdzania transakcji w sieci blockchain. Górnictwo odpowiada również za tworzenie nowych jednostek kryptowaluty.
Chociaż praca wykonywana przez górników wymaga intensywnego wykorzystania zasobów obliczeniowych, to właśnie ona pomaga utrzymać bezpieczeństwo sieci blockchain.
Górnicy zbierają transakcje oczekujące i organizują je w bloki, które następnie trafiają do sieci. Jeżeli węzły walidacyjne zatwierdzą blok, górnik otrzymuje nagrodę blokową.
Opłacalność kopania krypto zależy od takich czynników, jak sprawność urządzeń, koszty energii elektrycznej, zmienność rynku czy ewentualne zmiany w protokołach sieci blockchain.
Czym Jest Kopanie Krypto?
Wyobraźmy sobie globalną księgę cyfrową, w której zapisana jest każda transakcja kryptowalutowa. Górnictwo daje gwarancję ciągłej dokładności i bezpieczeństwa tej księgi. Górnicy organizują i potwierdzają transakcje oczekujące, rozwiązując zagadki (zasadniczo odgadując liczby) przy użyciu wyspecjalizowanych komputerów. Kto pierwszy rozwiąże zagadkę, dostaje w nagrodę kryptowalutę.
Kopanie krypto zapewnia bezpieczeństwo kryptowalutom takim jak bitcoin (BTC). Polega na weryfikowaniu i dodawaniu transakcji użytkowników do księgi głównej sieci blockchain. Górnictwo jest jednym z decydujących elementów, który umożliwia decentralizację sieci Bitcoin, co oznacza, że jest ona w stanie działać bez organu centralnego.
Działalność górnicza odpowiada również za dodawanie nowych monet do podaży bieżącej. Co prawda może się wydawać, że to drukowanie pieniędzy, ale kopanie kryptowalut przebiega zgodnie ze zbiorem odgórnie ustalonych reguł, które kierują jego przebiegiem i uniemożliwiają arbitralne tworzenie nowych monet. Reguły te stanowią nieodłączną część protokołów bazowych i egzekwuje je sieć rozsianych węzłów.
Aby stworzyć nowe jednostki kryptowaluty, górnicy rozwiązują skomplikowane zagadki kryptograficzne przy użyciu swojej mocy obliczeniowej. Pierwszy górnik, który rozwiąże zagadkę, ma prawo dodać do sieci blockchain nowy blok transakcyjny i rozgłosić go w sieci.
Jak Faktycznie Działa Górnictwo?
Odpowiedź krótka
1. Transakcje są grupowane w bloki. Kiedy ktoś wysyła lub odbiera kryptowalutę, transakcje oczekujące są grupowane w tzw. blok oczekujący na potwierdzenie.
2. Górnicy rozwiązują zagadkę. Górnicy przy użyciu komputerów odgadują specjalną liczbę, tzw. wartość jednorazową, która w połączeniu z danymi bloku daje wynik poniżej określonej liczby docelowej. Przypomina to cyfrowy los na loterię, który zawiera łamigłówkę.
3. Dodanie do sieci blockchain
Pierwszy górnik, który rozwiąże zagadkę, dodaje swój blok do sieci blockchain. Inni górnicy sprawdzają jego prawidłowość.
4. Zdobywanie nagród
Zwycięski górnik otrzymuje nagrodę, w której skład wchodzi nowo utworzona kryptowaluta i opłaty transakcyjne z wydobytego bloku.
Odpowiedź długa
Nowe transakcje w sieci blockchain w miarę zawierania trafiają do puli zwanej pulą pamięci (mempool). Za sprawdzanie poprawności transakcji odpowiadają węzły walidacyjne. Zadaniem górnika jest zbieranie tych transakcji oczekujących i organizowanie ich w bloki. Należy pamiętać, że niektórzy górnicy prowadzą również węzły walidacyjne, ale węzły górnicze i węzły walidacyjne różnią się od siebie pod względem technicznym.
Blok można sobie wyobrazić jako stronę księgi głównej sieci blockchain, na której zapisanych jest kilka transakcji (oprócz innych danych). Dokładniej rzecz ujmując, węzeł górniczy odpowiada za zebranie niepotwierdzonych transakcji z puli pamięci i złożenie ich w blok kandydujący.
Następnie górnik próbuje przekształcić ten blok kandydujący w blok potwierdzony. W tym celu musi rozwiązać złożone zadanie matematyczne, do którego jest potrzebna duża ilość zasobów obliczeniowych. Jednak za każdy skutecznie wykopany blok górnik otrzymuje nagrodę blokową, która zawiera nowo utworzone jednostki kryptowaluty plus opłaty transakcyjne. Przyjrzyjmy się temu bliżej.
Krok 1: Haszowanie transakcji
Pierwszym etapem kopania bloku jest pobranie oczekujących transakcji z puli pamięci i przepuszczenie ich kolejno przez funkcję skrótu. Za każdym razem, kiedy fragment danych przechodzi przez funkcję skrótu, powstają dane wyjściowe o stałym rozmiarze zwane skrótem.
W kontekście górnictwa hash każdej transakcji składa się z ciągu liczb i liter, który pełni rolę identyfikatora. Hash transakcji stanowi reprezentację wszystkich informacji zawartych w tej transakcji.
Oprócz zaszyfrowania i wypisania każdej transakcji z osobna górnik dodaje również własną transakcję, w ramach której wysyła sobie nagrodę blokową. Ta transakcja to tzw. transakcja bazowa monety i to właśnie w ten sposób powstają zupełnie nowe monety. W większości przypadków jest to pierwsza transakcja rejestrowana w nowym bloku, a po niej następuje grupa transakcji oczekujących na potwierdzenie.
Krok 2: Tworzenie drzewa Merkle
Po zaszyfrowaniu każdej transakcji następuje organizowanie skrótów w tzw. drzewo Merkle’a (zwane również drzewem skrótów). Drzewo Merkle’a powstaje poprzez uporządkowanie skrótów transakcji w pary, a następnie ich zaszyfrowanie.
Wówczas następuje ponowne uporządkowanie nowych danych wyjściowych skrótów w pary i zaszyfrowanie, a proces ten powtarza się aż do uzyskania jednego skrótu. Ten ostatni skrót nosi również nazwę korzenia (lub korzenia Merkle’a) i jest w zasadzie skrótem, który reprezentuje wszystkie poprzednie skróty wykorzystane do jego utworzenia.
Krok 3: Znalezienie prawidłowego nagłówka bloku (hashu bloku)
Nagłówek bloku pełni funkcję identyfikatora poszczególnych bloków, co oznacza, że każdy blok ma niepowtarzalny hash. Podczas tworzenia nowego bloku górnicy łączą hash poprzedniego bloku z hashem korzenia swojego bloku kandydackiego, aby utworzyć nowy hash bloku. Muszą również dodać losową liczbę, tzw. nonce.
Dlatego aby zatwierdzić swój blok kandydacki, górnik musi połączyć korzeń, skrót poprzedniego bloku oraz wartość jednorazową i przepuścić je razem przez funkcję skrótu. Trzeba to robić wielokrotnie, dopóki nie uda się stworzyć poprawnego skrótu.
Korzenia i skrótu poprzedniego bloku nie da się zmienić, więc górnicy muszą zmieniać wartość jednorazową kilka razy, dopóki nie znajdą prawidłowego skrótu. Aby dane wyjściowe (skrót bloku) można było uznać za prawidłowe, muszą być mniejsze od pewnej wartości docelowej ustalonej przez protokół. W przypadku kopania bitcoina skrót bloku musi się zaczynać od określonej liczby zer – ta wartość docelowa to tzw. trudność kopania.
Krok 4: Rozgłaszanie wydobytego bloku
Jak już teraz wiemy, górnicy muszą w kółko szyfrować nagłówek bloku przy użyciu różnych wartości jednorazowych. Robią to, dopóki nie znajdą prawidłowego skrótu bloku. Kiedy górnik znajdzie prawidłowy skrót bloku, rozgłasza ten blok w sieci. Następnie wszystkie pozostałe węzły walidacyjne sprawdzają prawidłowość bloku i jeżeli wszystko jest w porządku, dodają nowy blok do swojej kopii sieci blockchain.
Z tą chwilą blok kandydacki staje się blokiem potwierdzonym i wszyscy górnicy zabierają się do kopania kolejnego bloku. Górnicy, którym nie uda się na czas znaleźć prawidłowego skrótu, odrzucają swoje bloki kandydackie i wyścig górniczy zaczyna się od nowa.
Co jeśli dwa bloki są wydobywane w tym samym czasie?
Czasami poprawny blok rozgłosi dwóch górników naraz i sieć ma dwa konkurencyjne bloki. Górnicy zaczynają wtedy kopać następny blok na podstawie bloku, który otrzymali jako pierwszy, przez co sieć tymczasowo dzieli się na dwie różne wersje łańcucha.
Rywalizacja między tymi blokami trwa do chwili wydobycia na jednym z konkurencyjnych bloków kolejnego bloku. Po wydobyciu nowego bloku ten, który pojawił się przed nim, zostaje uznany za zwycięski. Blok, który zostanie wówczas porzucony, to tzw. blok sierocy lub blok przeterminowany, a wszyscy górnicy, którzy wybrali ten blok, przerzucają się z powrotem na kopanie na łańcuchu zwycięskiego bloku.
Czym Jest Trudność Wydobycia?
Protokół regularnie koryguje trudność wydobycia, aby zapewnić stałe tempo tworzenia nowych bloków, co prowadzi do stałej i przewidywalnej emisji nowych monet. Trudność dostosowuje się proporcjonalnie do ilości mocy obliczeniowej (mocy haszowania, hash rate) przypisanej sieci.
Za każdym razem, kiedy do sieci dochodzą nowi górnicy i rośnie konkurencja, wzrasta trudność haszowania, co zapobiega zmniejszeniu średniego czasu bloku. I odwrotnie, jeżeli wielu górników opuszcza sieć, spada trudność haszowania, co ułatwia wydobycie nowego bloku. Dzięki tym korektom średni czas bloku pozostaje na stałym poziomie niezależnie od całkowitej mocy haszowania sieci.
Rodzaje Górnictwa Kryptowalutowego
Jest kilka metod kopania kryptowalut. Urządzenia oraz techniki ulegają zmianie w miarę pojawiania się nowego sprzętu i algorytmów konsensusu. Zazwyczaj górnicy rozwiązują skomplikowane równania kryptograficzne przy użyciu wyspecjalizowanych urządzeń obliczeniowych. Przyjrzymy się teraz kilku najbardziej powszechnym metodom górniczym.
Wydobycie na CPU
Kopanie procesorem (CPU) polega na wykonywaniu funkcji skrótu koniecznych w ramach modelu Proof of Work (PoW) przy użyciu procesora komputera. Na wczesnym etapie istnienia sieci Bitcoin koszty wydobycia i bariery wejścia były niskie, a z trudnością wydobycia radził sobie zwykły procesor. Wówczas każdy mógł próbować kopać krypto.
Jednak w miarę wzrostu liczby górników i wzrostu mocy haszowania sieci opłacalne wydobycie stawało się coraz trudniejsze. Przez pojawienie się wyspecjalizowanego sprzętu górniczego o większej mocy obliczeniowej kopanie na procesorach stało się prawie niemożliwe. Obecnie kopanie na procesorach prawdopodobnie nie jest już opłacalne, ponieważ większość górników używa specjalistycznych urządzeń.
Wydobycie na GPU
Karty graficzne (GPU, Graphics Processing Units) są zaprojektowane do jednoczesnego przetwarzania szerokiej gamy aplikacji. Chociaż używa się ich zazwyczaj do gier wideo lub renderowania grafiki, mogą również służyć do kopania.
Karty graficzne są stosunkowo niedrogie i bardziej elastyczne niż wysoce wyspecjalizowany sprzęt górniczy. Kartami graficznymi można kopać niektóre altcoiny, ale ich sprawność zależy od trudności kopania i algorytmu.
Wydobycie na ASIC
Wyspecjalizowany układ scalony (ASIC) jest zaprojektowany do jednego konkretnego celu. W krypto termin ten oznacza specjalne urządzenia przeznaczone wyłącznie do kopania. Górnictwo na układach ASIC słynie z tego, że jest bardzo wydajne, ale względnie drogie.
Ponieważ górnicy stosujący układy ASIC znajdują się w awangardzie technologii górniczej, koszt jednostki jest tu znacznie wyższy niż w przypadku procesorów czy kart graficznych. Ponadto przez ciągły postęp technologii ASIC starsze modele koparek ASIC mogą się szybko stawać nierentowne. Oznacza to, że kopanie koparkami ASIC jest jedną z najdroższych metod górniczych, ale jest najbardziej wydajne i może być opłacalne, jeżeli odbywa się na dużą skalę.
Pule wydobywcze
Ponieważ każda nagroda blokowa jest przyznawana tylko pierwszemu górnikowi, któremu się uda, prawdopodobieństwo wykopania bloku jest niezwykle niskie. Górnicy, którzy dysponują niewielkim procentem mocy wydobywczej, mają bardzo małe szanse na samodzielne odkrycie kolejnego bloku. Rozwiązaniem tego problemu są pule górnicze.
Pule górnicze to grupy górników, którzy łączą swoje zasoby (moc haszowania), aby mieć większe szanse na zdobycie nagród blokowych. Kiedy puli uda sie znaleźć blok, górnicy w puli dzielą się nagrodą zgodnie z ilością pracy, jaką każdy z nich włożył.
Pule górnicze mogą dawać indywidualnym górnikom korzyści pod względem kosztów urządzeń i energii elektrycznej, ale ich dominacja w górnictwie budzi obawy w zakresie centralizacji i potencjalnych ataków 51%.
Wydobywanie w chmurze
Zamiast kupować urządzenia, górnicy prowadzący górnictwo w chmurze wynajmują moc obliczeniową od dostawcy usług górnictwa w chmurze. Jest to prostszy sposób na rozpoczęcie kopania, ale wiąże się z ryzykiem, np. oszustwami czy niższą rentownością. Jeżeli stwierdzisz, że chcesz spróbować górnictwa w chmurze, pamiętaj, aby wybrać renomowanego dostawcę, np. Binance.
Czym Jest I Na Czym Polega Kopanie Bitcoina?
Bitcoin jest najbardziej popularnym i uznanym przykładem kryptowaluty kopalnej. Kopanie bitcoina odbywa się na algorytmie konsensusu PoW.
PoW to pierwotny mechanizm konsensusu sieci blockchain stworzony przez Satoshiego Nakamoto i przedstawiony w oficjalnej dokumentacji projektu Bitcoin w roku 2008. Krótko mówiąc, PoW określa, w jaki sposób sieć blockchain osiąga konsensus wśród wszystkich rozsianych uczestników, bez pośrednictwa stron trzecich. Realizuje to poprzez wymóg ponoszenia znacznych inwestycji w energię elektryczną i moc obliczeniową, aby zniechęcić podmioty o złych intencjach.
Jak już wiemy, transakcje oczekujące w sieci PoW porządkują i dodają do bloków górnicy, którzy rywalizują o rozwiązanie zagadek przy użyciu specjalistycznych urządzeń górniczych. Pierwszy górnik, który znajdzie prawidłowe rozwiązanie, może rozgłosić swój blok w sieci blockchain, a jeżeli węzły walidacyjne przyjmą jego blok, otrzymuje nagrodę blokową.
Kwota krypto w nagrodzie blokowej różni się w zależności od sieci blockchain. Np. w sieci Bitcoin od grudnia 2024 roku górnik może otrzymać tytułem nagrody blokowej 3,125 BTC. Ze względu na mechanizm halvingu sieci Bitcoin kwota BTC w nagrodzie blokowej zmniejsza się o połowę co 210 tys. bloków (mniej więcej co cztery lata).
Czy kopanie krypto jest opłacalne?
Chociaż zarabianie pieniędzy na kopaniu kryptowaluty jest możliwe, wymaga głębokiego namysłu, gruntownej oceny ryzyka oraz analizy. Wiąże się również z inwestycjami i ryzykiem, np. kosztami urządzeń, zmiennością cen kryptowalut czy zmianami protokołu kryptowalutowego. Aby zmniejszyć to ryzyko, górnicy często stosują strategie ograniczania ryzyka, a jednocześnie oceniają potencjalne koszty i zalety.
Opłacalność kopania krypto zależy od kilku czynników. Jednym z nich są zmiany cen kryptowalut. Kiedy ceny kryptowalut rosną, wzrasta również wartość nagród górniczych w walucie fiat. I odwrotnie, rentowność może spadać wraz ze spadkiem cen.
Bardzo ważnym czynnikiem, który decyduje o opłacalności kopania, jest również sprawność urządzeń górniczych. Urządzenia górnicze bywają drogie, więc górnicy muszą szukać równowagi między kosztem sprzętu a potencjalnymi nagrodami, jakie jest on w stanie wygenerować. Kolejnym czynnikiem, który należy brać pod uwagę, jest koszt energii elektrycznej. Jeżeli będzie zbyt wysoki, może przewyższyć zyski i przekreślić opłacalność kopania.
Ponadto urządzenia górnicze mogą wymagać stosunkowo częstej modernizacji, ponieważ zazwyczaj dosyć szybko robią się przestarzałe. Nowe modele są sprawniejsze od starych i jeżeli górnicy nie mają budżetu na modernizację maszyn, prawdopodobnie będą mieć kłopot z zachowaniem konkurencyjności.
Ostatnim, ale nie mniej ważnym elementem są istotne zmiany, które mogą zachodzić na poziomie protokołu. Np. halving w sieci bitcoin może mieć wpływ na rentowność wydobycia, ponieważ zmniejsza o połowę nagrodę za wykopanie bloku. W innych przypadkach górnictwo można zastąpić innymi metodami zatwierdzania. Np. sieć Ethereum we wrześniu roku 2022 całkowicie przeszła z mechanizmu konsensusu PoW na Proof of Stake (PoS), przez co górnictwo stało się niepotrzebne.
Wnioski Końcowe
Kopanie kryptowalut to krytyczny element Bitcoina oraz innych sieci PoW, ponieważ pomaga utrzymać bezpieczeństwo sieci i stabilność emisji nowych monet.
Górnictwo ma pewne zalety i wady. Najbardziej oczywistą zaletą jest potencjalny dochód z nagród blokowych. Ma na to jednak wpływ wiele czynników, np. koszty energii elektrycznej i ceny rynkowe. Przed podjęciem decyzji o kopaniu krypto warto poszukać informacji na własną rękę (DYOR) i ocenić wszystkie potencjalne zagrożenia.
Dalsza Lektura
Wyłączenie Odpowiedzialności: Niniejsza treść jest prezentowana bez rękojmi, wyłącznie w celach ogólnoinformacyjnych i edukacyjnych, bez jakichkolwiek oświadczeń ani gwarancji. Nie należy jej interpretować jako porady finansowej, prawnej ani innego rodzaju porady specjalistycznej. Nie ma ona również charakteru zachęty do zakupu jakiegokolwiek konkretnego produktu ani usługi. Użytkownik powinien zasięgnąć własnej porady u odpowiednich fachowych doradców. Jeżeli artykuł jest napisany przez osobę z zewnątrz, należy pamiętać, że wyrażane poglądy są poglądami tej osoby i nie muszą odzwierciedlać poglądów Akademii Binance. Więcej informacji można znaleźć w naszym pełnym wyłączeniu odpowiedzialności tutaj. Ceny aktywów cyfrowych bywają zmienne. Wartość Twojej inwestycji może spaść lub wzrosnąć i możliwe, że nie odzyskasz zainwestowanej kwoty. Ponosisz wyłączną odpowiedzialność za swoje decyzje inwestycyjne, a Akademia Binance nie ponosi odpowiedzialności za ewentualne straty. Niniejszego materiału nie należy interpretować jako porady z zakresu finansów, prawa ani innej dziedziny. Więcej informacji można znaleźć w naszych Warunkach użytkowania i Ostrzeżeniu o ryzyku.