Viktig information
Kryptovaluta-utvinning är en viktig del av processen för att lägga ordrar på och validera blockkedjetransaktioner. Utvinning ansvarar också för att skapa nya enheter av kryptovaluta.
Medan arbetet som utförs av miners kräver intensiva beräkningsresurser är det detta som håller ett blockkedjenätverk säkert.
Miners samlar in väntande transaktioner och organiserar dem i block som sedan sänds till nätverket. Om blocket godkänns av de validerande noderna får minern blockbelöningen.
Lönsamheten för kryptoutvinning beror på faktorer som hårdvarans effektivitet, elkostnader, marknadsvolatilitet och eventuella förändringar i blockkedjeprotokoll.
Vad är kryptoutvinning?
Föreställ dig en global digital huvudbok där varje kryptovalutatransaktion registreras. Utvinning säkerställer att denna huvudbok förblir korrekt och säker. Miners använder specialiserade datorer för att lösa pussel (i huvudsak gissa siffror) för att organisera och bekräfta väntande transaktioner. Den första som löser problemet belönas med kryptovaluta.
Kryptoutvinning är en process som säkerställer säkerheten för kryptovalutor som bitcoin (BTC). Det är processen där användartransaktioner verifieras och läggs till i blockkedjans huvudbok. Utvinning är en av de kritiska delarna som gör att Bitcoin-nätverket kan decentraliseras, vilket innebär att det kan fungera utan en central myndighet.
Utvinningsverksamhet ansvarar också för att nya coin läggs till i den existerande tillgången. Även om detta kan låta som att trycka pengar, följer kryptoutvinning en uppsättning hårdkodade regler som styr processen och hindrar någon från att godtyckligt skapa nya coin. Dessa regler är inbyggda i de underliggande protokollen och verkställs av det distribuerade nätverket av noder.
För att skapa nya kryptovalutaenheter använder miners sin datorkraft för att lösa komplexa kryptografiska pussel. Den första minern som löser pusslet har rätt att lägga till ett nytt transaktionsblock till blockkedjan och sända det till nätverket.
Hur fungerar kryptoutvinning?
Det korta svaret
1. Transaktionerna är grupperade i block. När någon skickar eller tar emot kryptovaluta grupperas väntande transaktioner i ett "block som" väntar på att bekräftas.
2. Miners löser ett pussel. Miners använder datorer för att gissa ett speciellt nummer, kallat nonce, som, i kombination med blockdata, ger ett resultat under ett specifikt målnummer. Det är som en digital lott som involverar ett pussel.
3. Utökning av blockkedjan:
Den första miner som löser pusslet får lägga till sitt block i blockkedjan. Andra miners kontrollerar detta block för att se till att det är giltigt.
4. Belöningar tjänas
Den vinnande minern tjänar en belöning, som inkluderar nyskapad kryptovaluta och transaktionsavgifter från blocket de utvann.
Det långa svaret
När nya blockkedjetransaktioner görs skickas de till en så kallad minnespool. Valideringsnoder ansvarar för att verifiera transaktionernas giltighet. En miners uppgift är att samla in dessa pågående transaktioner och organisera dem i block. Observera att vissa miners också kör valideringsnoder, men utvinningsnoder och valideringsnoder är tekniskt olika.
Du kan jämföra ett block med en sida i blockkedjans huvudbok, där flera transaktioner registreras (tillsammans med andra data). Mer specifikt är en utvinnings-nod ansvarig för att samla in obekräftade transaktioner från minnespoolen och sätta ihop dem till ett kandidatblock.
Minern försöker sedan konvertera detta kandidatblock till ett giltigt och bekräftat block. För att göra detta måste minern lösa ett komplext matematiskt problem som kräver mycket datorresurser. Men för varje framgångsrikt utvunnet block får minern en blockbelöning bestående av nyligen skapade kryptovalutor plus transaktionsavgifter. Låt oss ta en närmare titt.
Steg 1: Hasha transaktioner
Det första steget i att utvinna ett block är att ta pågående transaktioner från minnespoolen och skicka dem, en efter en, genom en hashfunktion. Varje gång en bit data körs genom en hashfunktion genereras en utgång av fast storlek som kallas hash.
I samband med utvinning består hashen för varje transaktion av en sträng med siffror och bokstäver som agerar som en identifierare. Transaktionshashen representerar all information som finns i den transaktionen.
Förutom att hasha och lista varje transaktion individuellt, lägger miners även till en anpassad transaktion, där de skickar blockbelöningen till sig själva. Denna transaktion kallas för den coinbaserade transaktionen och skapar helt nya coin. I de flesta fall är denna transaktionen den första som registreras i ett nytt block, följt av alla pågående transaktioner som ska valideras.
Steg 2: Skapa ett Merkle-träd
Efter att varje transaktion har hashats organiseras hasharna i det som kallas ett Merkle-träd (även känt som ett hash-träd). Ett Merkle-träd genereras genom att organisera transaktionshash i par och sedan genom att hasha dem.
De nya hash-utgångarna organiseras sedan i par och hashas igen och processen upprepas tills en enda hash skapas. Denna sista hash kallas också en hash-rot (eller Merkle-rot) och är i grunden den hash som representerar alla tidigare hash som använts för att generera den.
Steg 3: Hitta en giltig blockrubrik (block-hash)
En blockrubrik fungerar som en identifierare för varje enskilt block, vilket betyder att varje block har en unik hash. När du skapar ett nytt block kombinerar miners hashen från det föregående blocket med hash-roten för deras kandidatblock för att skapa en ny block-hash. De måste också lägga till ett godtyckligt nummer som kallas en nonce.
Så när en miner försöker validera sitt kandidatblock måste minern kombinera rot-hashen, föregående blocks hash samt en nonce och skicka dem alla genom en hashfunktion. Deras mål är att göra detta upprepade gånger tills de kan skapa en giltig hash.
Rot-hash och föregående blocks hash kan inte ändras, så miners måste ändra nonce-värdet flera gånger tills en giltig hash har hittats. För att anses vara giltig måste utdata (block-hash) vara mindre än ett visst målvärde, vilket bestäms av protokollet. I Bitcoin-utvinning måste block-hash börja med ett visst antal nollor – detta målvärde kallas utvinningssvårigheten.
Steg 4: Utsändning av det utvunna blocket
Som vi nu har sett måste miners hasha blocktiteln upprepade gånger med olika nonce-värden. De gör det tills de hittar en giltig block-hash. När en miner hittar en giltig blockhash sänder denne detta block till nätverket. Sedan kontrollerar alla andra valideringsnoder om blocket är giltigt och lägger i så fall till det nya blocket i sin kopia av blockkedjan.
Vid denna tidpunkt blir kandidatblocket ett bekräftat block och alla miners går vidare till att bryta nästa block. Alla miners som inte kunde hitta en giltig hash i tid tar bort sina kandidatblock och utvinningsracet börjar om.
Vad händer om två block utvinns samtidigt?
Ibland skickar två miners in ett giltigt block samtidigt och nätverket får två konkurrerande block. Miners börjar sedan utvinna nästa block baserat på blocket de fick först, vilket får nätverket att tillfälligt delas upp i två olika versioner av blockkedjan.
Konkurrensen mellan dessa block fortsätter tills nästa block har utvunnits ovanpå något av de konkurrerande blocken. När ett nytt block utvinns anses blocket före vara vinnare. Blocket som blir övergivet kallas för ett inaktuellt eller övergivet block, vilket leder till att alla miners som valde detta block byter tillbaka till att utvinna vinnarblockets kedja.
Vad är utvinningssvårigheten?
Utvinningssvårigheten justeras regelbundet av protokollet för att säkerställa en konstant nivå för skapande av nya block och i sin tur, stadigt och förutsägbart utfärdande av nya coin. Svårigheten justeras i proportion till mängden beräkningskraft (hashintervall) som ägnas åt nätverket.
Varje gång nya miners ansluter sig till nätverket och konkurrensen ökar, ökar också hash-svårigheten – vilket förhindrar att den genomsnittliga tiden det tar att skapa ett block minskar. Omvänt, om många miners lämnar nätverket, minskar hashning-svårigheten, vilket gör det lättare att bryta ett nytt block. Dessa justeringar håller blocktiden konstant, oavsett nätverkets totala hash-kraft.
Olika typer av kryptovalutautvinning
Det finns flera sätt att utvinna kryptovalutor. Utrustningen och processen förändras när ny hårdvara och konsensusalgoritmer dyker upp. Vanligtvis använder miners specialiserade datorenheter för att lösa de komplicerade kryptografiska ekvationerna. Vi tittar nu på hur några av de vanligaste utvinningsmetoderna.
Huvudprocessor (CPU)-utvinning
Centralenhetsutvinning (Central Processing Unit, CPU) innebär att du använder en dators CPU för att utföra hash-funktionerna som krävs av bevis på arbetsinsats-modellen. I början av Bitcoinvar utvinningskostnaderna och inträdesbarriärerna låga och dess svårighetsgrad kunde hanteras av en vanlig CPU. Vem som helst kunde försöka utvinna krypto vid den tidpunkten.
Men i takt med att fler började utvinna BTC och nätverkets hashtakt ökade blev lönsam utvinning allt svårare. Utöver detta gjorde uppkomsten av specialiserad utvinningshårdvara med större beräkningskraft att utvinning med CPU blev nästintill omöjlig. Idag är CPU-utvinning troligen inte längre ett gångbart alternativ, eftersom alla miners använder specialiserad hårdvara.
Utvinning med GPU
Grafikprocessorer (GPU:er) är designade för att bearbeta ett brett spektrum av applikationer parallellt. Även om de vanligtvis används för tv-spel eller rendering av grafik kan de också användas för utvinning.
Grafikprocessorer är relativt billiga och mer flexibla än den populära ASIC-hårdvaran för utvinning. De kan användas för att utvinna några altcoin, men deras effektivitet beror på utvinningens svårighetsgrad och algoritmen.
ASIC-utvinning
En programspecifik integrerad krets (Application-Specific Integrated Circuit, ASIC) är utformad för att tjäna ett enda specifikt syfte. I krypto avser denna term specialiserad hårdvara, utvecklad för utvinning. ASIC-utvinning är känd för att vara mycket effektiv, men den är relativt dyr.
Eftersom ASIC-miners är i framkanten av utvinningsteknik är kostnaden för en enhet mycket högre än för en huvud- eller grafikprocessor. Dessutom kan den ständiga utvecklingen av ASIC-tekniken snabbt göra äldre ASIC-modeller olönsamma. Detta gör ASIC-utvinning till ett av de dyraste sätten att utvinna, men det är det mest effektiva och kan vara lönsamt om det görs i stor skala.
Utvinningspooler
Eftersom varje blockbelöning endast ges till den första framgångsrika minern är sannolikheten för att bryta ett block extremt låg. Miners med en liten andel av utvinningskraft har en mycket liten chans att hitta nästa block på egen hand. Utvinningspooler har en lösning på detta problem.
Utvinningspooler är grupper av miners som slår samman sina resurser (hash-krafter) för att öka sina chanser att vinna blockbelöningar. När poolen framgångsrikt hittar ett block delar miners i poolen på belöningen beroende på mängden arbete de bidrog med.
Utvinning-pooler kan gynna enskilda miners i form av hårdvara och elkostnader, men deras dominans inom utvinning har väckt oro för centralisering och potentiella 51 %-attacker.
Molnutvinning
Istället för att köpa utrustning hyr molnminers beräkningskraft från en molnutvinningsleverantör. Det är ett enklare sätt att börja utvinna, men det kommer med risker som bedrägerier eller lägre lönsamhet. Om du bestämmer dig för att prova molnutvinning bör du se till att välja en ansedd leverantör som Binance.
Vad är Bitcoin-utvinning och hur fungerar det?
Bitcoin är det mest populära och väletablerade exemplet på en utvinningsbar kryptovaluta; Bitcoin-utvinning är baserad på bevis på arbetsinsats-konsensusalgoritmen.
Bevis på arbetsinsats är den ursprungliga blockkedje-konsensusmekanismen skapad av Satoshi Nakamoto och introducerades i Bitcoin-vitpappret 2008. I ett nötskal bestämmer bevis på arbetsinsats hur ett blockkedjenätverk når konsensus mellan alla distribuerade deltagare utan mellanhänder från tredje part. Det gör detta genom att kräva betydande investeringar i el och datorkraft för att avskräcka någon med dåliga avsikter.
Som vi har sett beställs och läggs väntande transaktioner på ett bevis på arbetsinsats-nätverk till i block av miners som tävlar att lösa pussel med specialiserad utvinningshårdvara. Den första minern som hittar en giltig lösning kan sedan sända sitt block till blockkedjan och om de validerande noderna accepterar blocket får minern blockbelöningen.
Mängden krypto i en blockbelöning varierar mellan olika blockkedjor. På bitcoin-blockkedjan kunde miners till exempel få 6,25 BTC i blockbelöning i december 2021. På grund av dess halveringsmekanism minskar dock mängden BTC i en blockbelöning med hälften var 210 000:e block (ungefär vart fjärde år).
Är kryptoutvinning lönsamt?
Även om det är möjligt att tjäna pengar genom att utvinna kryptovaluta kräver det noggrant övervägande, riskhantering och forskning. Det innebär också investeringar och risker, såsom hårdvarukostnader, kryptovalutaprisvolatilitet och kryptovalutaprotokolländringar. För att mildra dessa risker deltar miners ofta i riskhanteringsmetoder samtidigt som de bedömer potentiella kostnader och fördelar.
Lönsamheten för kryptoutvinning beror på flera faktorer. En av dem är förändringar i kryptovalutapriserna. När kryptovalutapriserna ökar, ökar också fiatvärdet av utvinningsbelöningar. Omvänt kan lönsamheten sjunka tillsammans med sjunkande priser.
Effektiviteten hos utvinningshårdvaran är också en avgörande faktor för att bestämma lönsamheten för utvinning. Utvinningshårdvara kan vara dyr, så miners måste balansera kostnaden för hårdvaran med de potentiella belöningar den kan generera. En annan faktor att tänka på är kostnaden för el; om det är för högt kan det uppväga intäkterna och göra utvinning olönsam.
Dessutom kan utvinningshårdvara behöva uppgraderas relativt ofta, eftersom de tenderar att bli föråldrade ganska snabbt. Nya modeller kommer att överträffa gamla och om minern saknar budgeten för att uppgradera sina maskiner kommer de sannolikt att kämpa för att förbli konkurrenskraftiga.
Sist men inte minst kan betydande förändringar ske på protokollnivå. Till exempel kan halveringen av Bitcoin påverka utvinningslönsamheten eftersom det minskar belöningen för att bryta ett block i hälften. I andra fall kan utvinningsprocessen ersättas med andra valideringsmetoder. Dessutom bytte Ethereum helt från bevis på arbetsinsats till konsensusmekanismen bevis på insats i september 2022, vilket gjorde utvinning onödigt.
Sammanfattningsvis
Kryptovaluta-utvinning är en kritisk del av Bitcoin och andra PoW-blockkedjor eftersom det bidrar till att hålla nätverket säkert och utfärdandet av nya coin stadigt.
Utvinning har vissa fördelar och nackdelar. Den mest uppenbara fördelen är den potentiella inkomsten från blockbelöningar. Detta påverkas dock av en rad faktorer, inklusive elkostnader och marknadspriser. Därför bör du innan du hoppar in i kryptoutvinning göra din egen efterforskning och utvärdera alla potentiella risker.
Mer information
Ansvarsfriskrivning och riskvarning:detta innehåll presenteras för dig ”i befintligt skick” och endast som allmän information och i utbildningsändamål, utan representation eller garanti av något slag. Det ska inte tolkas som ekonomisk, juridisk eller annan professionell rådgivning. Det är inte heller avsett att rekommendera köp av någon specifik produkt eller tjänst. Du bör söka egen rådgivning från lämpliga professionella rådgivare. I de fall då artikeln har skrivits av en tredje part, tillhör åsikterna som uttrycks denna tredje part och återspeglar inte nödvändigtvis Binance Academys åsikter. Läs vår fullständiga ansvarsfriskrivning här för mer information. Priserna på digitala tillgångar kan vara volatila. Värdet på din investering kan gå ner eller upp och du kanske inte får tillbaka det investerade beloppet. Du är själv ansvarig för dina investeringsbeslut och Binance Academy ansvarar inte för eventuella förluster som du kan ådra dig. Detta material ska inte tolkas som ekonomisk, juridisk eller annan professionell rådgivning. Se våra användarvillkor och vår riskbevakning för mer information.