Ce este mineritul criptomonedelor și cum funcționează?
Acasă
Articole
Ce este mineritul criptomonedelor și cum funcționează?

Ce este mineritul criptomonedelor și cum funcționează?

Începător
Publicat Apr 13, 2023Actualizat Jun 8, 2023
11m

TL;DR

  • Mineritul criptomonedelor verifică și validează tranzacțiile blockchain. De asemenea, se referă la procesul de creare a unor noi unități de criptomonede.

  • Munca efectuată de mineri necesită resurse de calcul intensive, dar este cea care menține securitatea unei rețele blockchain.

Ce este mineritul cripto?

Mineritul cripto asigură securitatea și descentralizarea criptomonedelor precum Bitcoin, care se bazează pe un mecanism de consens Proof of Work (PoW). Este procesul prin care tranzacțiile utilizatorilor sunt verificate și adăugate la registrul public al blockchainului. Astfel, mineritul este un element esențial, care permite Bitcoin să funcționeze fără a fi nevoie de o autoritate centrală.

Operațiunile de minerit sunt, de asemenea, responsabile de adăugarea monedelor la rezerva existentă. Cu toate acestea, mineritul cripto urmează un set de reguli hard-coded, care reglementează procesul de minerit și împiedică pe oricine să creeze în mod arbitrar monede noi. Aceste reguli sunt integrate în protocoalele de criptomonedă subiacente și aplicate de întreaga rețea de mii de noduri.

Pentru a crea noi unități de criptomonede, minerii își folosesc puterea de calcul pentru a rezolva puzzle-uri criptografice complexe. Primul miner care a rezolvat puzzle-ul are dreptul de a adăuga un nou bloc de tranzacții în blockchain și de a-l transmite în rețea.

Cum funcționează mineritul cripto?

Pe măsură ce se efectuează noi tranzacții în blockchain, acestea sunt trimise la un centralizator numit centralizator de memorie. Sarcina unui miner este să verifice validitatea acestor tranzacții în așteptare și să le organizeze în blocuri.

Vă puteți gândi la un bloc ca la o pagină a registrului blockchainului, în care sunt înregistrate mai multe tranzacții (împreună cu alte date). Mai exact, un nod de minerit este responsabil pentru colectarea tranzacțiilor neconfirmate din centralizatorul de memorie și asamblarea lor într-un bloc candidat.

După aceea, minerul va încerca să transforme acest bloc candidat într-un bloc valid, confirmat. Pentru a face acest lucru, minerul trebuie să rezolve o problemă matematică complexă, care necesită multe resurse de calcul. Cu toate acestea, pentru fiecare bloc extras cu succes, minerul primește o recompensă de bloc constând din criptomonede nou create plus comisioane de tranzacție. Să vedem cum funcționează.

Pasul 1 - Hashingul tranzacțiilor

Primul pas al mineritului unui bloc este preluarea tranzacțiilor în așteptare din centralizatorul de memorie și trimiterea acestora, una câte una, printr-o funcție de hash. De fiecare dată când un fragment de date este rulat printr-o funcție hash, este generată o ieșire de dimensiune fixă numită hash.

În contextul mineritului, hash-ul fiecărei tranzacții constă dintr-un șir de cifre și litere care funcționează ca un identificator. Hash-ul tranzacției reprezintă toate informațiile conținute în acea tranzacție.

Pe lângă hashingul și listarea fiecărei tranzacții în mod individual, minerul adaugă și o tranzacție personalizată, în care își trimite singur recompensa de bloc. Această tranzacție este denumită tranzacție coinbase și este cea care creează monede noi. În majoritatea cazurilor, tranzacția coinbase este prima care este înregistrată într-un bloc nou, urmată de toate tranzacțiile care sunt în așteptarea validării.

Pasul 2: Crearea unui arbore Merkle

După ce fiecare tranzacție este analizată, hashurile sunt organizate în ceea ce se numește arbore Merkle (cunoscut și ca arbore hash). Un arbore Merkle este generat prin organizarea hashurilor tranzacțiilor în perechi, apoi hashingul acestora.

Noile rezultate hash sunt apoi organizate în perechi și supuse din nou hashingului, iar procesul se repetă până când este creat un singur hash. Acest ultim hash se mai numește și hash rădăcină (sau rădăcină Merkle) și este, practic, hash-ul care reprezintă toate hash-urile anterioare folosite pentru a-l genera.

Arborele Merkle organizează hash-urile tranzacției în perechi și apoi le supune hashingului.

Pasul 3: Găsirea unui antet valid de bloc (hash de bloc)

Un antet de bloc acționează ca un identificator pentru fiecare bloc individual, ceea ce înseamnă că fiecare bloc are un hash unic. Când creează un bloc nou, minerii combină hash-ul blocului anterior cu hash-ul rădăcină al blocului candidat pentru a genera un nou hash de bloc. De asemenea, trebuie să adauge un număr arbitrar cunoscut sub numele de „nonce”.

Deci, atunci când încearcă să-și valideze blocul candidat, un miner trebuie să combine hash-ul rădăcină, hash-ul blocului anterior și un nonce și să le trimită pe toate printr-o funcție de hash. Scopul lor este să facă acest lucru în mod repetat până când pot crea un hash valid.

Hash-ul rădăcină și hash-ul blocului anterior nu pot fi modificate, așa că minerii trebuie să schimbe valoarea nonce de mai multe ori până când este găsit un hash valid. Pentru a fi considerată validă, ieșirea (hash-ul blocului) trebuie să fie mai mică decât o anumită valoare țintă stabilită de protocol. În mineritul Bitcoin, hash-ul blocului trebuie să înceapă cu un anumit număr de zerouri — acest lucru se numește dificultate de minerit.

Pasul 4: Trimiterea blocului minat

După cum tocmai am văzut, minerii trebuie să facă hash în mod repetat cu antetul blocului, folosind valori nonce diferite. Ei repetă această activitate până când găsesc un hash valid de bloc, după care, minerul care l-a găsit va trimite blocul respectiv în rețea. Toate celelalte noduri vor verifica dacă blocul și hash-ul său sunt valide și, dacă da, vor adăuga noul bloc în copia blockchainului pe care o au ei.

În acest moment, blocul candidat devine un bloc confirmat, iar toți minerii trec la mineritul următorului bloc. Toți minerii care nu au putut găsi un hash valid la timp renunță la blocul candidat și cursa de minerit începe din nou.

Ce se întâmplă dacă două blocuri sunt minate în același timp?

Uneori, doi mineri transmit un bloc valid în același timp și rețeaua ajunge să aibă două blocuri concurente. Minerii încep apoi să mineze următorul bloc pe baza blocului pe care l-au primit mai întâi, iar rețeaua se împarte temporar în două versiuni diferite ale blockchainului.

Competiția dintre aceste blocuri va continua până când este minat următorul bloc, deasupra oricăruia dintre blocurile concurente. Când este minat un nou bloc, blocul care a apărut înainte de acesta va fi considerat câștigător. Blocul care este abandonat se numește bloc orfan sau bloc perimat, iar toți minerii care au ales acest bloc trec înapoi la minerit în lanțul blocului câștigător.

Ce este dificultatea de minerit?

Dificultatea de minerit este ajustată periodic de protocol pentru a asigura o rată constantă pentru crearea de noi blocuri și, la rândul său, emisiunea constantă și previzibilă de noi monede. Dificultatea se ajustează proporțional cu cantitatea de putere de calcul (rata de hash) dedicată rețelei.

Prin urmare, de fiecare dată când noi mineri se alătură rețelei și concurența crește, dificultatea de hashing crește, împiedicând scăderea timpului mediu pentru un bloc. În schimb, dacă mulți mineri părăsesc rețeaua, dificultatea de hashing scade, facilitând extragerea unui nou bloc. Aceste ajustări păstrează constant timpul necesar pentru un bloc, indiferent de puterea totală de hashing a rețelei.

Tipuri de minerit de criptomonede

Există mai multe moduri de a mineri criptomonede. Echipamentul și procesul se schimbă pe măsură ce apar noi echipamente hardware și algoritmi de consens. De obicei, minerii folosesc unități informatice specializate pentru a rezolva ecuațiile criptografice complicate. Să aruncăm o privire la câteva dintre cele mai comune metode de minerit.

Minerit cu CPU

Mineritul cu unitatea centrală de procesare (CPU) implică utilizarea procesorului unui computer pentru a efectua funcțiile de hash cerute de modelul PoW. În primele zile ale Bitcoin, costurile mineritului și barierele de intrare erau scăzute, iar dificultatea sa putea fi gestionată de un procesor obișnuit, astfel că oricine putea încerca să extragă BTC și alte criptomonede.

Cu toate acestea, pe măsură ce mai mulți oameni au început să mineze și rata de hash a rețelei a crescut, mineritul profitabil a devenit din ce în ce mai dificil. În plus, dezvoltarea echipamentelor hardware specializate în minerit cu o putere de calcul mai mare a făcut, în cele din urmă, mineritul CPU aproape imposibil. Astăzi, mineritul CPU nu mai este o opțiune viabilă, deoarece toți minerii folosesc hardware specializat.

Mineritul cu procesorul grafic

Unitățile de procesare grafică (GPU) sunt concepute pentru a procesa o gamă largă de aplicații simultan Deși sunt, de obicei, folosite pentru jocuri video sau pentru redarea grafică, ele pot fi folosite și pentru minerit.

Procesoarele grafice sunt relativ ieftine și mai flexibile decât popularul hardware de minerit ASIC. Chiar dacă încă puteți mina unele altcoins cu procesoare grafice, eficiența lor depinde de dificultatea de minerit și de algoritm.

Minerit ASIC

Un circuit integrat specific aplicației (ASIC) este proiectat pentru a servi unui singur scop. În cripto, termenul se referă la hardware-ul specializat dezvoltat pentru minerit. Se știe că mineritul ASIC este foarte eficient, dar costisitor totodată. Întrucât minerii ASIC au tehnologii de minerit de ultimă generație, costul unei unități este mult mai mare decât pentru CPU sau GPU.

În plus, progresul constant al tehnologiei ASIC poate face rapid modelele ASIC mai vechi neprofitabile și, prin urmare, necesită înlocuire periodică. Chiar și excluzând costurile cu energia electrică, mineritul ASIC este una dintre cele mai scumpe modalități de minerit.

Centralizatoare de minerit

Deoarece primului miner de succes i se acordă o recompensă de bloc, probabilitatea de a găsi hash-ul corect este extrem de mică. Minerii cu un procent mic din puterea de minerit au șanse foarte mici să descopere singuri următorul bloc. Centralizatoarele de minerit oferă o soluție la această problemă.

Centralizatoarele de minerit sunt grupuri de mineri care își unesc resursele (puterea de hash) pentru a crește probabilitatea de a câștiga recompense de bloc. Când centralizatorul găsește cu succes un bloc, minerii din centralizator împart recompensa în funcție de cantitatea de muncă cu care a contribuit fiecare.

Centralizatoarele de minerit pot avantaja minerii individuali în ceea ce privește costurile hardware și cu electricitatea, dar dominația lor în minerit a produs îngrijorări cu privire la un posibil atac 51% asupra rețelelor.

Ce este mineritul Bitcoin și cum funcționează?

Bitcoin este cel mai popular și consacrat exemplu de criptomonedă care poate fi minată; Mineritul Bitcoin se bazează pe algoritmul de consens PoW.

PoW este mecanismul original de consens blockchain creat de Satoshi Nakamoto și a fost introdus în cartea albă Bitcoin în 2008. Pe scurt, PoW determină modul în care o rețea blockchain ajunge la un consens între toți participanții distribuiți, fără intermediari terți. Face acest lucru solicitând o putere de calcul semnificativă pentru a descuraja actorii rău intenționați.

După cum am văzut, minerii verifică dacă tranzacțiile într-o rețea PoW sunt verificate de mineri care concurează pentru a rezolva puzzle-uri criptografice complexe folosind hardware specializat pentru minerit. Primul miner care găsește o soluție validă își poate transmite apoi blocul de tranzacții către blockchain pentru a primi recompensa de bloc.

Cantitatea de cripto a unei recompense de bloc variază pe diferite blockchainuri. De exemplu, pe blockchainul Bitcoin, minerii pot primi 6,25 BTC în recompense de bloc din martie 2021. Datorită mecanismului de halving al Bitcoin, cantitatea de BTC dintr-o recompensă de bloc scade la jumătate la fiecare 210.000 de blocuri (aproximativ la fiecare patru ani).

Este mineritul cripto profitabil în 2023?

Deși este posibil să câștigați bani minând criptomonede, este nevoie de o analiză atentă, de gestionare a riscurilor și de cercetare. De asemenea, implică investiții și riscuri, cum ar fi costurile hardware, volatilitatea prețurilor criptomonedei și modificările protocolului criptomonedei. Pentru a atenua aceste riscuri, minerii se angajează adesea în practici de management al riscurilor și evaluează costurile și beneficiile potențiale ale mineritului înainte de a începe.

Rentabilitatea mineritului cripto depinde de mai mulți factori. Unul dintre aceștia este modificarea prețurilor criptomonedelor. Când prețurile criptomonedelor cresc, crește și valoarea fiat a recompenselor de minerit. În schimb, profitabilitatea poate scădea odată cu scăderea prețurilor.

Eficiența hardware-ului de minerit este, de asemenea, un factor esențial în determinarea profitabilității mineritului. Hardware-ul pentru minerit poate fi costisitor, așa că minerii trebuie să compare costul hardware-ului cu recompensele potențiale pe care le poate genera. Un alt factor de luat în considerare este costul energiei electrice; dacă este prea mare, ar putea depăși câștigurile și ar putea face mineritul neprofitabil.

În plus, hardware-ul pentru minerit ar putea avea nevoie să fie actualizat relativ des, deoarece tinde să devină învechit destul de repede. Noile modele le vor depăși pe cele vechi și, dacă minerii nu au bugetul necesar pentru a-și moderniza mașinile, probabil că vor avea dificultăți să rămână competitivi.

Nu în ultimul rând, mai există și schimbările care au loc la nivel de protocol. De exemplu, halvingul Bitcoin poate afecta profitabilitatea minieritului, deoarece reduce la jumătate recompensa pentru extragerea unui bloc. În plus, Ethereum a trecut complet de la PoW la mecanismul de consens Proof of Stake (PoS) în septembrie 2022, mineritul devenind inutil.

Gânduri de încheiere

Mineritul criptomonedelor este o parte esențială a Bitcoin și a altor blockchainuri PoW, deoarece ajută la menținerea în siguranță a rețelei și la stabilitatea emisiunii de monede noi. În plus, mineritul poate genera venituri pasive pentru mineri. Puteți afla mai multe cu aceste instrucțiuni pas cu pas din articolul nostru Cum să minați cripto.

Mineritul are anumite avantaje și dezavantaje, cel mai evident avantaj fiind potențialele venituri din recompense de bloc. Cu toate acestea, profiturile din minerit pot fi afectate de mai mulți factori, inclusiv costurile cu energia electrică și prețurile de piață. Prin urmare, înainte de a participa la mineritul cripto, ar trebui să cercetați pe cont propriu (DYOR) și să evaluați toate riscurile potențiale.

Materiale suplimentare

Declinarea răspunderii și avertisment privind riscurile: Acest conținut vă este prezentat „ca atare” numai pentru informare generală și în scopuri educaționale, fără a oferii declarații sau garanții de vreun fel. Nu trebuie interpretat ca un sfat financiar, juridic sau de natură profesională și nici nu are scopul de a recomanda achiziționarea unui anumit produs sau serviciu. Ar trebui să solicitați sfaturi de la consilierii profesioniști corespunzători. În cazul în care articolul reprezintă contribuția unui colaborator terț, rețineți că acele opinii exprimate aparțin colaboratorului terț și nu reflectă neapărat opiniile Academiei Binance. Vă rugăm să citiți declinarea completă a răspunderii aici pentru mai multe detalii. Prețurile activelor digitale pot fi volatile. Valoarea investiției dvs. poate scădea sau crește și este posibil să nu primiți înapoi suma investită. Sunteți singura persoană responsabilă pentru deciziile dvs. de investiții, iar Academia Binance nu este responsabilă pentru eventualele pierderi suferite. Acest material nu trebuie interpretat ca un sfat financiar, juridic sau de natură profesională. Pentru mai multe informații, consultați Termenii de utilizare și Avertismentul privind riscurile.