Zhrnutie
Ťažba kryptomien slúži na kontrolu a overovanie transakcií na blockchaine. Označuje aj proces vytvárania nových jednotiek kryptomeny.
Práca ťažiarov si vyžaduje náročné výpočtové zdroje, avšak práve to zabezpečuje bezpečnosť siete blockchainu.
Čo je ťažba kryptomien?
Ťažba kryptomien zaisťuje bezpečnosť a decentralizáciu kryptomien (ako napríklad bitcoin), ktoré používajú mechanizmus konsenzu Proof of Work (PoW). Je to proces, v rámci ktorého sa transakcie kryptomien medzi používateľmi overujú a pridávajú do verejnej účtovnej knihy (ledgera) blockchainu. Ťažba ako taká je kritickým prvkom, ktorý umožňuje sieti Bitcoin fungovať bez potreby centrálneho orgánu.
Ťažba je tiež zodpovedná za zavádzanie nových coinov do existujúcej zásoby v obehu. Ťažba kryptomien sa však riadi súborom pevne zakódovaných pravidiel, ktoré riadia proces ťažby a zabraňujú komukoľvek svojvoľne vytvárať nové coiny. Tieto pravidlá sú zabudované do základných protokolov kryptomien a presadzované celou sieťou tisícok uzlov.
Na vytvorenie nových jednotiek kryptomeny využívajú ťažiari svoj výpočtový výkon na riešenie zložitých kryptografických hádaniek. Prvý ťažiar, ktorý nájde platné riešenie, potom môže odoslať svoj blok transakcií do blockchainu a vyslať ho do siete.
Ako funguje ťažba kryptomien?
Keď sa uskutočnia nové blockchainové transakcie, odosielajú sa do oblasti nazývanej pamäťový pool. Úlohou ťažiara je overiť platnosť týchto čakajúcich transakcií a usporiadať ich do blokov.
Blok si môžete predstaviť ako stránku ledgera blockchainu, na ktorej je zaznamenaných viacero transakcií (spolu s ďalšími údajmi). Konkrétnejšie, ťažobný uzol je zodpovedný za zhromažďovanie nepotvrdených transakcií z pamäťového poolu a ich zostavovanie do kandidátskeho bloku.
Potom sa ťažiar pokúsi konvertovať tento kandidátsky blok na platný, potvrdený blok. Na to musí ťažiar vyriešiť zložitý matematický problém, ktorý si vyžaduje veľké množstvo výpočtových zdrojov. Za každý úspešne vyťažený blok však ťažiar dostáva odmenu za blok, ktorá pozostáva z novovytvorených kryptomien plus poplatkov za transakciu. Poďme sa pozrieť bližšie na to, ako to funguje.
Krok 1: Hašovanie transakcií
Prvým krokom ťažby bloku je zobrať čakajúce transakcie z pamäťového poolu a odoslať ich, jednu po druhej, prostredníctvom funkcie hašovania. Zakaždým, keď je časť údajov spustená cez hašovaciu funkciu, vygeneruje sa výstup s pevnou veľkosťou nazývaný haš.
V kontexte ťažby sa haš každej transakcie skladá z reťazca čísel a písmen, ktorý funguje ako identifikátor. Haš transakcie predstavuje všetky informácie obsiahnuté v danej transakcii.
Okrem hašovania a uvedenia každej transakcie jednotlivo ťažiar pridáva aj vlastnú transakciu, pri ktorej si posiela odmenu za blok. Táto transakcia sa označuje ako transakcia coinbase. Pri nej sa vytvárajú úplne nové coiny. Vo väčšine prípadov je transakcia coinbase prvá zaznamenaná v novom bloku. Po nej nasledujú všetky transakcie čakajúce na overenie.
Krok 2: Vytvorenie stromu Merkle
Po zahašovaní každej transakcie sa haše usporadúvajú do niečoho, čo sa nazýva strom Merkle (tiež označovaný ako hašový strom). Strom Merkle sa generuje usporiadaním hašov transakcie do párov a ich hašovaním.
Nové výstupy hašov sa následne usporiadajú do párov a znova hašujú. Celý tento postup sa opakuje, až kým sa nevytvorí jeden haš. Tento posledný haš sa tiež nazýva koreňový haš (alebo koreň Merkle). Je to v podstate haš, ktorý predstavuje všetky predchádzajúce haše, ktoré boli použité na jeho vytvorenie.
Krok 3: Nájdenie platnej hlavičky bloku (blokový haš)
Hlavička bloku funguje ako identifikátor pre každý jednotlivý blok, čo znamená, že každý blok má jedinečný haš. Pri vytváraní nového bloku ťažiari kombinujú haš predchádzajúceho bloku s koreňovým hašom svojho kandidátskeho bloku na vytvorenie nového blokového hašu. Musia tiež pridať ľubovoľné číslo známe ako nonce.
Keď sa teda ťažiar pokúša overiť svoj kandidátsky blok, musí skombinovať koreňový haš, haš predchádzajúceho bloku a nonce a všetky ich odoslať prostredníctvom funkcie hašovania. Ich cieľom je robiť to opakovane, až kým nevytvoria platný haš.
Koreňový haš a haš predchádzajúceho bloku nie je možné zmeniť, takže ťažiari musia niekoľkokrát zmeniť hodnotu nonce, kým sa nenájde platný haš. Aby bol výstup (blokový haš) považovaný za platný, musí byť menší ako určitá cieľová hodnota určená protokolom. Pri ťažbe bitcoinov musí blokový haš začínať určitým počtom núl. Toto sa nazýva obtiažnosť ťažby.
Krok 4: Odoslanie vyťaženého bloku
Ako sme mohli vidieť, ťažiari musia opakovane hašovať hlavičku bloku pomocou rôznych hodnôt nonce. Robia to dovtedy, kým nenájdu platný blokový haš. Následne ťažiar, ktorý ho našiel, odošle tento blok do siete. Všetky ostatné uzly skontrolujú, či je blok a jeho haš platný. Ak áno, pridajú nový blok do svojej kópie blockchainu.
V tomto bode sa kandidátsky blok stane potvrdeným blokom a všetci ťažiari prejdú na ťažbu ďalšieho bloku. Všetci ťažiari, ktorí nedokázali nájsť platný haš včas, zlikvidujú svoj kandidátsky blok a preteky v ťažbe sa začínajú odznova.
Čo ak sa vyťažia dva bloky naraz?
Občas sa stane, že dvaja ťažiari odošlú platný blok súčasne a v sieti sa ocitnú dva konkurenčné bloky. Ťažiari potom začnú ťažiť ďalší blok na základe bloku, ktorý dostali ako prvý, čo spôsobí dočasné rozdelenie siete na dve rôzne verzie blockchainu.
Súťaž medzi týmito blokmi pokračuje až do vyťaženia ďalšieho bloku na vrchole jedného z konkurenčných blokov. Keď sa vyťaží nový blok, za víťaza sa bude považovať blok, ktorý prišiel pred ním. Opustený blok sa nazýva osirelý blok (alebo zastaraný), čo vedie všetkých ťažiarov, ktorí si vybrali tento blok, aby prešli späť na ťažbu reťazca víťazného bloku.
Čo je obtiažnosť ťažby?
Obtiažnosť ťažby je pravidelne upravovaná protokolom, aby sa zabezpečila konštantná rýchlosť vytvárania nových blokov a následne stabilné a predvídateľné vydávanie nových coinov. Obtiažnosť sa úmerne prispôsobuje množstvu výpočtového výkonu (hash rate) v sieti.
Zakaždým, keď sa do siete pridajú noví ťažiari a konkurencia sa zvýši, zvýši sa obtiažnosť hašovania, čím sa zabráni skráteniu priemernej doby vytvorenia bloku. Naopak, ak sieť opustí veľa ťažiarov, náročnosť hašovania sa zníži, čo uľahčuje ťažbu nového bloku. Vďaka týmto úpravám zostáva čas vytvorenia bloku konštantný, bez ohľadu na celkový hašovací výkon siete.
Spôsoby ťažby kryptomien
Existuje niekoľko spôsobov, ako ťažiť kryptomeny. S príchodom nového hardvéru a algoritmov konsenzu sa mení vybavenie aj postupy. Ťažiari na riešenie zložitých kryptografických rovníc zvyčajne používajú špecializované počítačové zariadenia. Poďme sa pozrieť na niektoré z najbežnejších spôsobov ťažby.
Ťažba pomocou CPU
Ťažba použitím centrálnej procesorovej jednotky (CPU) využíva procesor počítača na vykonávanie hašovacích funkcií požadovaných algoritmom PoW. V začiatkoch siete Bitcoin boli náklady na ťažbu a prekážky vstupu nízke, takže náročnosť zvládol bežný procesor počítača. V tej dobe sa mohol pokúsiť ťažiť BTC a iné kryptomeny ktokoľvek.
Ako však začalo ťažiť viac ľudí a hash rate siete stúpala, zisková ťažba bola čoraz ťažšia. Okrem toho nástup špecializovaného ťažobného hardvéru s väčším výpočtovým výkonom nakoniec takmer znemožnil ťažbu pomocou CPU. Dnes už ťažba pomocou CPU nie je realizovateľná, lebo všetci ťažiari používajú špecializovaný hardvér.
Ťažba pomocou GPU
Grafické procesorové jednotky (GPU) sú určené na paralelné spracovanie širokého spektra aplikácií. Hoci sa zvyčajne používajú pre videohry alebo vykresľovanie grafiky, možno ich použiť aj na ťažbu.
GPU sú relatívne lacné a flexibilnejšie ako populárny ťažobný hardvér ASIC. Aj keď pomocou GPU stále môžete ťažiť nejaké altcoiny, účinnosť ťažby závisí od náročnosti ťažby a algoritmu.
Ťažba pomocou ASIC
Integrovaný obvod špecifický pre aplikáciu (ASIC) je navrhnutý tak, aby slúžil na jediný konkrétny účel. Vo svete kryptomien tento výraz označuje špecializovaný hardvér vyvinutý na ťažbu. Ťažba pomocou ASIC je známa tým, že je vysoko efektívna, no zároveň drahá. Keďže ťažiari využívajúci ASIC používajú najmodernejšiu technológiu, náklady na zariadenie sú oveľa vyššie ako pri CPU alebo GPU.
Okrem toho neustály pokrok technológie ASIC môže rýchlo spôsobiť, že staršie modely ASIC sa stanú nerentabilné a bude potrebná ich pravidelná výmena. Aj bez nákladov na elektrickú energiu je ťažba pomocou ASIC jedným z najdrahších spôsobov ťažby.
Ťažobné pooly
Keďže odmenu za blok získa iba prvý úspešný ťažiar, pravdepodobnosť nájdenia správneho hašu je extrémne nízka. Ťažiari s malým percentom ťažobnej sily majú veľmi malú šancu objaviť ďalší blok sami. Riešenie tohto problému ponúkajú ťažobné pooly.
Ťažobné pooly sú skupiny ťažiarov, ktorí spájajú svoje zdroje (hašovací výkon), aby zvýšili šance na získanie odmien za blok. Keď pool úspešne vyťaží blok, ťažiari v poole si rozdelia odmenu podľa množstva práce, ktorou každý prispel.
Ťažobné pooly môžu byť prínosom pre jednotlivých ťažiarov z hľadiska nákladov na hardvér a elektrickú energiu. Ich dominancia v ťažbe vyvoláva však obavy z útoku 51 % na sieť.
Čo je ťažba bitcoinu a ako funguje?
Bitcoin je najpopulárnejším a dobre etablovaným príkladom ťažiteľnej kryptomeny. Avšak nie všetky kryptomeny sú ťažiteľné. Ťažba bitcoinov je založená na algoritme konsenzu nazývanom Proof of Work (PoW).
PoW je pôvodný mechanizmus konsenzu blockchainu, ktorý vytvoril Satoshi Nakamoto. Bol predstavený v Bielej knihe bitcoinu v roku 2008. Stručne povedané, PoW určuje, ako blockchainová sieť dosiahne konsenzus medzi všetkými účastníkmi bez sprostredkovateľov tretích strán. Robí to tak, že vyžaduje značný výpočtový výkon s cieľom odradiť nekalých hráčov.
Ako sme videli, transakcie v sieti PoW overujú ťažiari, ktorí súťažia o vyriešenie zložitých kryptografických hádaniek pomocou špecializovaného ťažobného hardvéru. Prvý ťažiar, ktorý nájde platné riešenie, potom môže odoslať svoj blok transakcií do blockchainu a získať odmenu za blok.
Množstvo kryptomeny v odmene za blok sa líši v závislosti od blockchainu. Napríklad na blockchaine Bitcoin môžu ťažiari získať odmenu za blok vo výške 6,25 BTC (marec 2023). Vďaka mechanizmu halvingu siete Bitcoin sa množstvo BTC v odmene za blok znižuje o polovicu každých 210 000 blokov (približne každé štyri roky).
Je ťažba kryptomien v roku 2023 zisková?
Aj keď je možné zarobiť peniaze ťažbou kryptomien, vyžaduje si to starostlivé zváženie, riadenie rizík a prieskum. Zahŕňa to aj investície a riziká, ako napríklad náklady na hardvér, volatilita cien kryptomien a zmeny protokolu kryptomien. Na zmiernenie týchto rizík ťažiari často používajú postupy riadenia rizík a pred začatím posudzujú potenciálne náklady a prínosy ťažby.
Ziskovosť ťažby závisí od viacerých faktorov. Jedným z nich sú zmeny cien kryptomien. Keď rastú ceny kryptomien, zvyšuje sa aj fiat hodnota odmien za ťažbu. Naopak, s klesajúcimi cenami môže klesať aj ziskovosť.
Pri určovaní ziskovosti ťažby je efektivita ťažobného hardvéru tiež rozhodujúcim faktorom. Ťažobný hardvér môže byť drahý, takže ťažiari musia vyvážiť náklady na hardvér s potenciálnymi odmenami, ktoré dokáže vygenerovať. Ďalším faktorom, ktorý treba zvážiť, sú náklady na elektrickú energiu. Ak sú príliš vysoké, môžu prevážiť zárobky a ťažba sa stane nerentabilnou.
Okrem toho môže byť relatívne často potrebné aktualizovať ťažobný hardvér, pretože má tendenciu pomerne rýchlo starnúť. Nové modely majú vyšší výkon ako tie staršie a ak ťažiarom chýba rozpočet na modernizáciu ich zariadení, pravdepodobne budú mať problém zostať konkurencieschopní.
V neposlednom rade sú tu zmeny, ktoré sa dejú na úrovni protokolu. Napríklad halving bitcoinu môže ovplyvniť ziskovosť ťažby, pretože zníži odmenu za ťažbu bloku na polovicu. Okrem toho Ethereum v septembri 2022 úplne prešlo z PoW na mechanizmus konsenzu Proof of Stake (PoS), čím sa ťažba prestala používať.
Záverečné myšlienky
Ťažba kryptomien je nevyhnutnou súčasťou Bitcoinu a iných blockchainov používajúcich konsenzus PoW, pretože pomáha udržiavať sieť zabezpečenú a vydávanie nových coinov stabilné. Okrem toho môže ťažba generovať pasívny príjem pre ťažiarov. Viac informácií vám poskytnú podrobné pokyny v našom článku Ako ťažiť kryptomenu.
Ťažba má určité výhody a nevýhody, pričom najzreteľnejšou výhodou je potenciálny príjem vo forme odmien za blok. Zisky z ťažby však môže ovplyvniť množstvo faktorov vrátane nákladov na elektrickú energiu a trhových cien. Preto predtým, ako sa pustíte do ťažby kryptomien, by ste si mali urobiť vlastný prieskum (DYOR) a zvážiť všetky potenciálne riziká.
Prečítajte si tiež
Zrieknutie sa zodpovednosti a varovanie pred rizikom: Tento obsah tu vidíte „taký aký je“ a slúži len ako všeobecná informácia a na účely vzdelávania, bez akejkoľvek reprezentácie alebo záruky. Tieto informácie by ste nemali považovať za finančné poradenstvo a ani nie sú určené ako odporúčanie na nákup akéhokoľvek konkrétneho produktu alebo služby. Mali by ste požiadať o radu odborného poradcu. V prípade, že autorom článku je tretia osoba, upozorňujeme vás, že názory uvedené v článku sú názormi tohto prispievateľa/autora a nemusia nevyhnutne odrážať názory Akadémie Binance. Ďalšie podrobnosti nájdete v našom úplnom zrieknutí sa zodpovednosti, ktoré sa nachádza tu.Ceny digitálnych aktív môžu byť volatilné. Hodnota vašej investície môže klesať alebo stúpať a investovaná suma sa vám nemusí vrátiť. Za svoje investičné rozhodnutia nesiete výhradnú zodpovednosť a Akadémia Binance nezodpovedá za žiadne straty, ktoré vám môžu vzniknúť. Tento materiál by sa nemal považovať za finančné poradenstvo. Viac informácií nájdete v našich Podmienkach používania a Varovaní pred rizikom.