Ce este mineritul criptomonedelor?
Cuprins
Introducere
Cum funcționează mineritul?
Pot fi minate toate criptomonedele?
Proof of Work (PoW)
Diferite metode de minerit al criptomonedelor
Minerit cu procesorul
Mineritul cu procesorul grafic
Minerit ASIC
Centralizatoare de minerit
Gânduri de încheiere
Acasă
Articole
Ce este mineritul criptomonedelor?

Ce este mineritul criptomonedelor?

Începător
Publicat Dec 6, 2018Actualizat Nov 16, 2022
8m

TL;DR

Mineritul criptomonedelor se referă la procesul de verificare și validare a tranzacțiilor în blockchain. Este, de asemenea, procesul care creează noi unități de criptomonede. Munca efectuată de mineri necesită resurse de calcul intensive, dar este cea care menține securitatea unei rețele blockchain. Minerii cinstiți și de succes sunt recompensați pentru munca lor cu criptomonede nou create, plus comisioane de tranzacție.


Introducere

Mineritul este procesul prin care tranzacțiile cu criptomonede între utilizatori sunt verificate și adăugate la registrul public al blockchainului. Operațiunile de minerit sunt, de asemenea, responsabile de introducerea de monede noi în fondul în circulație.

Mineritul este unul dintre elementele cheie care permit blockchainului Bitcoin să funcționeze ca un registru distribuit. Toate tranzacțiile sunt înregistrate într-o rețea peer-to-peer fără a fi necesară o autoritate centrală. În acest articol, vom discuta despre minerit așa cum se efectuează în rețeaua Bitcoin, dar procesul este similar pentru altcoins care adoptă același mecanism de minerit.


Cum funcționează mineritul?

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. Dar pentru a face acest lucru, trebuie să găsească o soluție pentru o problemă matematică complexă. Acest lucru necesită o mulțime de resurse de calcul, dar fiecare bloc extras cu succes îi va oferi minerului o recompensă de bloc, constând în criptomonede nou create plus comisioane de tranzacție. Să aruncăm o privire mai atentă la procesul de minerit.


Pasul 1 - Hashingul tranzacțiilor

Primul pas al mineritului unui bloc este să luați tranzacțiile în așteptare din centralizatorul de memorie și să le trimiteți, una câte una, printr-o funcție de hash. De fiecare dată când trimitem o porțiune de date printr-o funcție de hash, vom genera 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 în așteptare pe care minerul dorește să le valideze.

Pasul 2 - Crearea unui Arbore Merkle

După ce fiecare tranzacție este supusă hashingului, hash-urile sunt apoi organizate în ceea ce se numește Arborele Merkle. Cunoscut și ca Arbore hash, Arborele Merkle se formează prin organizarea hash-urilor tranzacțiilor în perechi și apoi efectuarea hashingului acestora. Noile rezultate hash sunt apoi organizate în perechi și supuse din nou hash-ului, 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 care au fost folosite pentru a-l genera.

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

Un antet de bloc funcționează 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. Dar, în afară de aceste două elemente, trebuie să adauge și un număr arbitrar numit 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 de a crea un hash care este considerat 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, care este stabilită de protocol. În mineritul Bitcoin, hash-ul blocului trebuie să înceapă cu un anumit număr de zerouri. Aceasta este ceea ce se numește dificultatea mineritului.

Pasul 4 - Trimiterea blocului minat

După cum tocmai am văzut, minerii trebuie să facă hash cu antetul blocului iar și iar, cu valori nonce diferite. Ei repetă această activitate până când găsesc un hash valid de bloc. Minerul care l-a găsit își va trimite apoi blocul 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.


Ajustarea dificultății mineritului

Dificultatea mineritului este ajustată periodic de protocol, asigurându-se că rata la care sunt create noi blocuri rămâne constantă. Datorită acestui lucru, emisiunea de monede noi este stabilă și previzibilă. Dificultatea se ajustează proporțional cu cantitatea de putere de calcul (rata de hash) dedicată rețelei.

Ca atare, de fiecare dată când noi mineri se alătură rețelei și concurența crește, dificultatea de hashing va crește, împiedicând scăderea timpului mediu pentru un bloc. În schimb, dacă mulți mineri decid să părăsească rețeaua, dificultatea de hashing va scădea, iar mineritul unui nou bloc va deveni mai puțin dificil. Aceste ajustări păstrează constant timpul necesar pentru un bloc, indiferent de puterea totală de hashing a rețelei.


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

Se întâmplă uneori ca doi mineri să transmită 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 prima dată. Prin urmare, 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 primul 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.


Pot fi minate toate criptomonedele?

Bitcoin este cel mai popular și consacrat exemplu de criptomonedă care poate fi minată, dar nu toate criptomonedele pot fi minate. Mineritul Bitcoin se bazează pe un algoritm de consens numit Proof of Work (PoW).


Proof of Work (PoW)

Proof of Work (PoW) este mecanismul original de consens blockchain creat de Satoshi Nakamoto. A fost introdus în cartea albă Bitcoin, încă din 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, tranzacțiile într-o rețea PoW sunt verificate de mineri. Pentru a câștiga dreptul de a mina următorul bloc, minerii concurează rezolvând puzzle-uri criptografice complexe, cu hardware specializat pentru minerit. Primul miner care găsește o soluție validă își poate transmite apoi blocul de tranzacții către blockchain și poate primi recompensa de bloc.

Cantitatea de cripto într-o recompensă de bloc variază pe diferite blockchainuri. De exemplu, pe blockchainul Bitcoin, minerii pot primi 6,25 BTC în recompense de bloc din decembrie 2021. Suma de BTC dintr-o recompensă de bloc scade cu jumătate la fiecare 210.000 de blocuri (aproximativ la fiecare patru ani) prin mecanismul său de halving.


Diferite metode de minerit al criptomonedelor

Nu există o metodă unică de minerit al criptomonedelor. 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 modul în care funcționează câteva dintre cele mai comune metode de minerit.


Minerit cu procesorul

Mineritul cu unitatea centrală de procesare (CPU) implică utilizarea procesorului unui computer pentru a îndeplini funcțiile de hash cerute de PoW. În primele zile ale Bitcoin, costul și bariera de intrare pentru minerit erau scăzute. Dificultatea mineritului putea fi gestionată de un procesor obișnuit, astfel că oricine putea încerca să mineze 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 în paralel. 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. Unele altcoins pot fi minate cu procesoarele grafice, dar eficiența depinde de algoritmul de minerit și de dificultate.


Minerit ASIC

Un circuit integrat specific aplicației (ASIC) este proiectat pentru a servi unui singur scop. În cripto, se referă la hardware-ul specializat dezvoltat pentru minerit. Mineritul ASIC este foarte eficient, dar costisitor.

Mineritul este o competiție. Pentru un minerit profitabil, aveți nevoie de hardware de minerit competitiv. Întrucât minerii ASIC au tehnologii de minerit de ultimă generație, costul unei unități este mult mai mare decât pentru CPU sau GPU. De asemenea, progresele continue în tehnologia ASIC fac rapid modelele ASIC mai vechi neprofitabile, ceea ce înseamnă că acestea trebuie înlocuite des. Din acest motiv, exploatarea ASIC este una dintre cele mai scumpe modalități de minerit, chiar și fără a include costurile cu electricitatea.


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 vor împărți recompensa între toți cei din centralizator, în funcție de cantitatea de muncă depusă.

Centralizatoarele de minerit pot avantaja minerii individuali în ceea ce privește costurile hardware și cu electricitatea, dar dominația lor în minerit ridică îngrijorări referitoare la un atac 51% asupra rețelei.


Gânduri de încheiere

Mineritul criptomonedelor este o parte crucială a Bitcoin și a altor blockchainuri PoW. Este unul dintre lucrurile care mențin rețeaua în siguranță și emisiunea de monede noi constantă. Mineritul are anumite avantaje și dezavantaje, cel mai evident fiind câștigurile potențiale pe care le obțineți din recompensele de bloc. Cu toate acestea, profiturile din minerit pot fi afectate de o serie de factori, inclusiv costurile cu energia electrică și prețurile de piață. Nu există nicio garanție că veți obține profit, așa că, înainte de a participa la mineritul cripto, ar trebui să DYOR și să evaluați toate riscurile potențiale.