bitcoinin louhinta

Mikä on Bitcoinin louhinta?

Bitcoinin louhinta on prosessi, jolla luodaan uusia bitcoineja ratkaisemalla arvoituksia. Se koostuu laskentajärjestelmistä, jotka on varustettu erityisillä siruilla, jotka kilpailevat matemaattisten pulmien ratkaisemisesta. Ensimmäinen bitcoin-kaivosmies (kuten näitä järjestelmiä kutsutaan), joka ratkaisee pulman, palkitaan bitcoinilla. Kaivosprosessi vahvistaa myös kryptovaluutan verkossa tapahtuneet tapahtumat ja tekee niistä luotettavia.

Lyhyen ajan Bitcoinin julkaisun jälkeen sitä louhittiin pöytätietokoneilla, joissa oli tavalliset keskusyksiköt (CPU:t). Mutta prosessi oli erittäin hidas. Nyt kryptovaluutta tuotetaan suurilla kaivospoolilla , jotka ovat hajallaan useilla maantieteellisillä alueilla. Bitcoin-kaivostyöntekijät yhdistävät kaivosjärjestelmiä, jotka kuluttavat valtavia määriä sähköä kryptovaluutan louhimiseen.

Alueilla, joilla sähköä tuotetaan fossiilisilla polttoaineilla, bitcoinin louhintaa pidetään ympäristölle haitallisena. Tämän seurauksena monet bitcoin-kaivostyöntekijät ovat siirtäneet toimintansa paikkoihin, joissa on uusiutuvia energialähteitä vähentääkseen Bitcoinin vaikutusta ilmastonmuutokseen.

Aivan kuten kultaa louhitaan maasta suurilla työvälineillä ja koneilla, myös bitcoinin louhinnassa käytetään suuria järjestelmiä, jotka muistuttavat datakeskuksia. Nämä järjestelmät ratkaisevat Bitcoinin algoritmin luomia matemaattisia pulmia uusien kolikoiden tuottamiseksi.

Ratkaisemalla laskennallisia matemaattisia ongelmia bitcoin-kaivostyöntekijät tekevät myös kryptovaluutan verkosta luotettavan tarkistamalla sen tapahtumatiedot. Ne vahvistavat 1 megatavun (MB) arvoisia tapahtumia – yhden lohkon kokoisia. Nämä tapahtumat voivat teoriassa olla niinkin pieniä kuin yksi tapahtuma, mutta useammin useita tuhansia riippuen siitä, kuinka paljon dataa kukin tapahtuma tallentaa. Bitcoin-tapahtumatietojen tarkistamisen ideana on estää kaksinkertainen kulutus. Painetuissa valuutoissa väärentäminen on aina ongelma. Mutta yleensä, kun käytät 20 dollaria kaupassa, se lasku on virkailijan käsissä. Digitaalisen valuutan kanssa asia on kuitenkin erilainen.

Digitaalinen informaatio voidaan toistaa suhteellisen helposti, joten Bitcoinilla ja muilla digitaalisilla valuutoilla on riski, että tuhlaaja voi kopioida bitcoinistaan ja lähettää sen toiselle osapuolelle pitäen silti alkuperäistä.

Bitcoin-tapahtumat kootaan lohkoiksi, jotka lisätään tietokantaan nimeltä blockchain. Bitcoinin verkon täydet solmut pitävät kirjaa lohkoketjusta ja tarkistavat siinä tapahtuvat tapahtumat. Bitcoin-kaivostyöntekijät lataavat koko lohkoketjun historian ja kokoavat kelvolliset tapahtumat lohkoksi. Jos muut kaivostyöntekijät hyväksyvät ja vahvistavat koottujen tapahtumien lohkon, kaivostyöntekijä saa lohkopalkkion.

Bitcoin puolitti kaivospalkkionsa – 12,5:stä 6,25:een – kolmannen kerran 11. toukokuuta 2020.

Lohkon palkkio puolitetaan 210 000 lohkon välein (tai suunnilleen joka neljäs vuosi). Vuonna 2009 se oli 50. Vuonna 2013 palkkion määrä laski 25:een ja vuonna 2016 se oli 12,5. Bitcoinin viimeisimmässä puolittamistapahtumassa palkinto muutettiin 6,25:een.

Toinen kannustin bitcoin-kaivostyöntekijöille osallistumaan prosessiin ovat transaktiomaksut. Palkkioiden lisäksi kaivostyöntekijät saavat myös maksuja kaikista kyseiseen tapahtumalohkoon sisältyvistä tapahtumista. Kun Bitcoin saavuttaa suunnitellun 21 miljoonan rajan (odotettu noin 2140), kaivostyöntekijöille palkitaan tapahtumien käsittelymaksut, jotka verkon käyttäjät maksavat. Nämä maksut varmistavat, että kaivostyöntekijöillä on edelleen kannustin louhia ja pitää verkko käynnissä. Ajatuksena on, että kilpailu näistä maksuista saa ne pysymään alhaisina puolittamisen jälkeen.

Mikä on bitcoinin louhinnan matemaattinen palapeli?

Bitcoinin louhinnan ytimessä on matemaattinen palapeli, joka kaivostyöläisten on tarkoitus ratkaista ansaitakseen bitcoin-palkintoja. Palapeliä kutsutaan työn todisteeksi (PoW),. joka viittaa laskennalliseen työhön, jota kaivostyöläiset käyttävät bitcoinin louhimiseen. Vaikka kaivospalapeliä kutsutaan usein monimutkaiseksi, se on itse asiassa melko yksinkertainen ja sitä voidaan kuvata arvailuksi.

Bitcoinin verkon kaivostyöntekijät yrittävät keksiä 64-numeroisen heksadesimaaliluvun, jota kutsutaan hashiksi ja joka on pienempi tai yhtä suuri kuin Bitcoinin PoW-algoritmin SHA256:n kohdehajautus. Kaivostyöntekijöiden järjestelmät käyttävät huomattavaa raakaa voimaa useiden yhteen pinottujen prosessointiyksiköiden muodossa ja sylkevät hajautusarvoja eri nopeuksilla – megahashheita sekunnissa (MH/s), gigahashheja sekunnissa (GH/s) tai terahasheja sekunnissa (TH/s). )—yksiköstä riippuen, arvaa kaikki mahdolliset 64-numeroiset yhdistelmät, kunnes ne päätyvät ratkaisuun. Järjestelmät, jotka arvaavat luvun, joka on pienempi tai yhtä suuri kuin hash, palkitaan bitcoineilla.

Tässä on esimerkki prosessin selittämiseksi. Oletetaan, että pyydät ystäviä arvaamaan luvun 1–100, jonka olet ajatellut ja kirjoittanut paperille. ystäviesi ei tarvitse arvata tarkkaa numeroa; heidän on vain oltava ensimmäinen henkilö, joka arvaa numerosi, joka on pienempi tai yhtä suuri kuin sinun.

Jos ajattelet numeroa 19 ja ystävä keksii 21, hän häviää, koska 21 on suurempi kuin 19. Mutta jos joku arvaa 16 ja toinen ystävä 18, niin jälkimmäinen voittaa, koska 18 on lähempänä lukua 19 kuin 16. Hyvin yksinkertaisin termein, bitcoinin louhintatehtävä on sama tilanne kuin yllä kuvattu paitsi 64-numeroisten heksadesimaalilukujen ja tuhansien tietokonejärjestelmien kanssa.

Mikä on kaivosvaikeus?

Yksi termeistä, joita törmäät usein bitcoin-louhintakirjallisuudessa, on kaivosvaikeus. Kaivosvaikeudella tarkoitetaan matemaattisen pulman ratkaisemisen ja bitcoinin luomisen vaikeutta. Kaivosvaikeudet vaikuttavat bitcoinien tuottonopeuteen.

Kaivosvaikeus vaihtuu 2 016 lohkon välein tai noin kahden viikon välein. Seuraava vaikeustaso riippuu siitä, kuinka tehokkaita kaivostyöläiset olivat edellisellä jaksolla. Siihen vaikuttaa myös uusien kaivostyöntekijöiden määrä, jotka ovat liittyneet Bitcoinin verkkoon, koska se lisää hajautusnopeutta tai kryptovaluutan louhimiseen käytetyn laskentatehon määrää. Vuosina 2013 ja 2014, kun bitcoinin hinta nousi, sen verkostoon liittyi enemmän kaivostyöläisiä, ja keskimääräinen aika tapahtumalohkon löytämiseen putosi yhdeksään minuuttiin 10 minuutista.

Mutta myös päinvastoin voi olla totta. Eli mitä enemmän kaivostyöläisiä kilpailee ratkaisusta, sitä vaikeammaksi ongelma tulee. Jos laskentateho otetaan pois verkosta, vaikeus mukautuu alaspäin, mikä helpottaa louhintaa.

Kaivostoiminnan vaikeustaso maaliskuussa 2022 oli 27,55 biljoonaa. Toisin sanoen todennäköisyys sille, että tietokone tuottaa tavoitteen alapuolella olevan hashin, on 1:27,55 biljoonaa. Perspektiivistä katsottuna voit noin 91 655 kertaa todennäköisemmin Powerballin jättipotin yhdellä lottolipulla kuin valitset oikean hashin yhdellä yrityksellä.

Mikä on Bitcoinin louhinnan taloustiede?

Loppujen lopuksi bitcoinin louhinta on bisnesprojekti. Sen tuotosta – bitcoineista – kertyvät voitot riippuvat sen panoksiin tehdyistä sijoituksista.

Bitcoinin louhinnalla on kolme päähintaa:

Sähkö: Tämä on teho, joka käyttää kaivosjärjestelmiäsi 24/7. Se voi nousta huomattavaan laskuun. Kun otetaan huomioon, että prosessi kuluttaa yhtä paljon sähköä kuin tietyt maat, kustannukset voivat osoittautua melko suuriksi.
Louhintajärjestelmät: Toisin kuin suosittu kertomus, pöytätietokoneet ja tavalliset pelijärjestelmät eivät sovellu tai tehokkaita bitcoinin louhintaan. Prosessi voi lämmittää tällaisia järjestelmiä ja aiheuttaa kaistanleveysongelmia kotiverkossa. Sovelluskohtaiset integroidut sirujärjestelmät (ASIC), jotka ovat räätälöityjä koneita bitcoinin louhintaan, ovat bitcoin-kaivostyöntekijöiden tärkein infrastruktuuriinvestointi. Tällaisten koneiden hintaluokka voi vaihdella 4 000 dollarista 12 000 dollariin. Jopa näin korkeilla kustannuksilla yksi ASIC-varustettu järjestelmä tuottaa vähemmän kuin yhden bitcoinin. Bitcoin-kaivostyöntekijät järjestävät tuhansia ASIC-järjestelmiä kaivospooliksi, jotka toimivat 24/7 ja luovat 64-numeroisen heksadesimaaliluvun, joka tarvitaan hash-pulmapelin ratkaisemiseen.
Verkkoinfrastruktuuri: Verkon nopeudet eivät vaikuta merkittävästi bitcoinin louhintaprosessiin. On kuitenkin tärkeää, että Internet-yhteys on käytettävissä 24/7 ilman keskeytyksiä. Yhteydellä tulisi olla myös latenssia läheisistä kaivosaltaista. Dedikoidut verkot vähentävät ulkoista riippuvuutta ja varmistavat, että latenssi on minimoitu. Offline-tilassa siirtyminen ei välttämättä pysäytä tapahtumien synkronointiprosessia. Mutta se voi tehdä prosessista aikaa vievän ja mahdollisesti alttiita virheille, kun yhteys on palannut.

Näiden kolmen syötteen kokonaiskustannusten tulisi olla pienempiä kuin tuotos – tässä tapauksessa bitcoinin hinta – jotta kaivostyöläiset voisivat tuottaa voittoa hankkeestaan. Ottaen huomioon bitcoinin pilviin nousevan hinnan, ajatus oman kryptovaluutan lyömisestä saattaa kuulostaa houkuttelevalta ehdotukselta.

Huolimatta siitä, mitä Bitcoinin kannattajat kertovat, kryptovaluutan louhinta ei kuitenkaan ole minkäänlainen harrastus. Se on kallis hanke, jolla on suuri epäonnistumisen todennäköisyys. Kuten kaivosvaikeutta käsittelevässä osiossa kuvataan, ei ole takeita siitä, että ansaitset bitcoin-palkintoja, vaikka olisit käyttänyt huomattavia kuluja ja vaivaa. Kaivosjärjestelmien yhdistäminen bitcoineja louhivan pienen yrityksen pyörittämiseksi voi tarjota ulospääsyn. Kuitenkin myös tällaiset yritykset ovat kryptovaluutan epävakaiden hintojen armoilla. Jos kryptovaluutan hinta romahtaa kuten vuonna 2018, bitcoin-kaivosjärjestelmien käyttäminen on epätaloudellista ja pienet kaivostyöläiset joutuvat lopettamaan toimintansa. Kaivostyöntekijöille neljän vuoden välein myönnettyjen bitcoinien määrän väheneminen tekee toiminnasta entistä houkuttelevamman.

Ottaen huomioon bitcoinin louhinnan talouden luontaiset vaikeudet, toimintaa hallitsevat nyt suuret kaivosyhtiöt, jotka toimivat useilla mantereilla. AntPool, maailman suurin bitcoin-kaivosyhtiö, ylläpitää kaivospoolia monissa maissa. Monet bitcoin-kaivosyritykset ovat myös menneet pörssiin, vaikka niiden arvostus on suhteellisen vaatimaton.

Kuinka paljon sähköä bitcoinin louhintaprosessi kuluttaa?

Suurimman osan Bitcoinin lyhyestä historiasta sen louhintaprosessi on pysynyt energiaintensiivisenä prosessina. Käynnistyksen jälkeisen vuosikymmenen aikana bitcoinin louhinta keskittyi Kiinaan, maahan, joka tuottaa suurimman osan sähköstään fossiilisista polttoaineista, kuten hiilestä. Ei ole yllättävää, että bitcoinin louhinnan tähtitieteelliset energiakustannukset ovat kiinnittäneet ilmastonmuutosaktivistien huomion, jotka syyttävät toimintaa päästöjen kasvusta. Joidenkin arvioiden mukaan kryptovaluutan louhintaprosessi kuluttaa yhtä paljon sähköä kuin kokonaiset maat. Mutta bitcoinin kannattajat ovat julkaisseet tutkimuksia, joissa väitetään, että kryptovaluutta saa virtansa suurelta osin uusiutuvista energialähteistä.

Yksi asia, joka on muistettava näistä tutkimuksista, on, että ne perustuvat oletuksiin ja itse raportoituihin tietoihin kaivosaltaista. Esimerkiksi Coinshares-raportti vuodelta 2019 tekee useita oletuksia kaivostyöläisten teholähteistä, jotka sisältyvät heidän arvioimaansa bitcoin-kaivosekosysteemistä.

Bitcoinin louhinnan historia

Kaksi kehitystä on vaikuttanut bitcoinin louhinnan kehitykseen ja koostumukseen sellaisena kuin se on nykyään. Ensimmäinen on räätälöityjen kaivoskoneiden valmistus bitcoineille. Koska bitcoinin louhinta on pohjimmiltaan arvailua, oikean vastauksen saaminen ennen toista kaivostyötä liittyy melkein kaikkeen siihen, kuinka nopeasti tietokoneesi pystyy tuottamaan tiivisteitä. Bitcoinin alkuaikoina tavallisilla prosessoreilla varustetut pöytätietokoneet hallitsivat bitcoinin louhintaa. Mutta heillä alkoi kestää kauan löytää liiketoimia kryptovaluutan verkossa, koska algoritmin vaikeustaso nousi ajan myötä. Joidenkin arvioiden mukaan olisi kestänyt "keskimäärin useita satojatuhansia vuosia" käyttämällä suorittimia oikean lohkon löytämiseen vuoden 2015 alun vaikeustasolla.

Ajan myötä kaivostyöntekijät ymmärsivät, että grafiikkakortit, jotka tunnetaan myös nimellä grafiikkasuoritusyksiköt (GPU), olivat tehokkaampia ja nopeampia kaivostoiminnassa. Mutta ne kuluttivat paljon tehoa yksittäisille laitteistojärjestelmille, joita ei todellakaan tarvittu kryptovaluutan louhintaan. Kenttäohjelmoitavat porttitaulukot (FPGA:t), GPU-tyyppi, olivat parannus, mutta ne kärsivät samoista haitoista kuin GPU:t.

Nykyään kaivostyöläiset käyttävät räätälöityjä kaivoskoneita, nimeltään ASIC-kaivoskoneet, jotka on varustettu erikoissiruilla nopeampaa ja tehokkaampaa bitcoinin louhintaa varten. Ne maksavat useista sadasta kymmeniin tuhansiin dollareihin. Nykyään bitcoinin louhinta on niin kilpailukykyistä, että se voidaan tehdä kannattavasti vain uusimmilla ASIC-korteilla. Pöytätietokoneita, grafiikkasuoritteita tai vanhempia ASIC-malleja käytettäessä energiankulutus ylittää itse asiassa tuotetun tulon. Vaikka käytössäsi olisi uusin yksikkö, yksi tietokone harvoin riittää kilpailemaan kaivospoolien kanssa – kaivosryhmien kanssa, jotka yhdistävät laskentatehonsa ja jakavat louhitun bitcoinin keskenän.

Bitcoin-haarukat ovat myös vaikuttaneet bitcoin-kaivosverkoston rakenteeseen. Kertoimen 1:16 biljoonaa, skaalausvaikeustasojen ja tapahtumia tarkistavien käyttäjien valtavan verkoston välillä yksi tapahtumalohko varmistetaan suunnilleen 10 minuutin välein. Mutta on tärkeää muistaa, että 10 minuuttia on tavoite, ei sääntö.

Bitcoin-verkko pystyy tällä hetkellä käsittelemään vajaat neljä tapahtumaa sekunnissa, ja tapahtumat kirjataan lohkoketjuun 10 minuutin välein. Vertailun vuoksi, Visa pystyy käsittelemään noin 65 000 tapahtumaa sekunnissa. Bitcoin-käyttäjien verkoston kasvaessa kuitenkin 10 minuutissa tehtyjen tapahtumien määrä ylittää lopulta 10 minuutissa käsiteltävien tapahtumien määrän. Tällöin transaktioiden odotusajat alkavat ja pidentyvät edelleen, ellei Bitcoin-protokollaan tehdä muutoksia.

Tämä Bitcoin-protokollan ytimessä oleva ongelma tunnetaan skaalautumisena. Vaikka bitcoin-kaivostyöntekijät ovat yleensä samaa mieltä siitä, että jotain on tehtävä skaalauksen torjumiseksi, yksimielisyys siitä, miten se tehdään, on vähemmän. Skaalausongelman ratkaisemiseksi on ehdotettu kahta suurta ratkaisua. Kehittäjät ovat ehdottaneet joko toissijaisen "ketjun ulkopuolisen" Bitcoin-kerroksen luomista, joka mahdollistaisi nopeammat tapahtumat, jotka lohkoketju voi tarkistaa myöhemmin, tai kunkin lohkon tallentamien tapahtumien määrän lisäämistä. Kun lohkoa kohden tarkistetaan vähemmän tietoja, ensimmäinen ratkaisu tekisi tapahtumista nopeampia ja halvempia kaivostyöntekijöille. Toinen käsittelee skaalausta sallimalla tietojen käsittelyn 10 minuutin välein lisäämällä lohkon kokoa.

Heinäkuussa 2017 bitcoin-kaivosyritykset ja kaivosyhtiöt, jotka edustavat noin 80–90 prosenttia verkon laskentatehosta, äänestivät sellaisen ohjelman sisällyttämisestä, joka vähentäisi kunkin lohkon tarkistamiseen tarvittavan datan määrää.

Ohjelmaa, jonka kaivostyöläiset äänestivät lisäävänsä Bitcoin-protokollaan, kutsutaan erilliseksi todistajaksi tai SegWitiksi. Tämä termi on yhdistelmä erotettuja, tarkoittaen erillisiä, ja todistajia, jotka viittaavat allekirjoituksiin Bitcoin-tapahtumassa. Erotettu todistaja tarkoittaa sitten tapahtuman allekirjoitusten erottamista lohkosta ja liittämistä laajennettuna lohkona. Vaikka yhden ohjelman lisääminen Bitcoin-protokollaan ei ehkä vaikuta kovinkaan ratkaisulta, allekirjoitustietojen on arvioitu muodostavan jopa 65 % kussakin tapahtumalohkossa käsitellystä tiedosta.

Alle kuukautta myöhemmin, elokuussa 2017, ryhmä kaivostyöläisiä ja kehittäjiä aloitti kovahaarukan,. joka jätti Bitcoin-verkoston luomaan uuden valuutan käyttäen samaa koodikantaa kuin Bitcoin. Vaikka tämä ryhmä oli samaa mieltä tarpeesta löytää ratkaisu skaalaukseen, he ovat huolissaan siitä, että SegWit-tekniikan käyttöönotto ei ratkaise skaalausongelmaa täysin.

Sen sijaan he valitsivat toisen ratkaisun, joka lisää kunkin lohkon tallentamien tapahtumien määrää. Tuloksena saatu valuutta, nimeltään Bitcoin Cash,. kasvatti lohkon koon 8 megatavuun nopeuttaakseen varmennusprosessia, jotta se mahdollistaisi noin 2 miljoonan tapahtuman suorittamisen päivässä.

Bottom Line

Bitcoinin louhinta on energiaintensiivinen prosessi, jossa on räätälöityjä kaivosjärjestelmiä, jotka kilpailevat matemaattisten pulmien ratkaisemisesta. Kaivosmies, joka ratkaisee pulman ensimmäisenä, palkitaan bitcoineilla. Bitcoinin louhintaprosessi vahvistaa myös tapahtumat kryptovaluutan verkossa ja tekee niistä luotettavia.

Vaikka yksittäisillä työpöytäjärjestelmiä käyttävillä kaivostyöläisillä oli rooli kryptovaluutan alkuaikoina, bitcoinin louhintaekosysteemiä hallitsevat suuret yritykset, jotka ylläpitävät kaivospoolia useilla maantieteellisillä alueilla. Bitcoinin louhinta on myös kiistanalainen, koska se käyttää tähtitieteellisiä määriä energiaa. Ilmastonmuutoksen tiedostamisen myötä useat kaivostyöläiset ovat siirtäneet toimintaansa uusiutuvia energialähteitä käyttäville sähköntuotantoalueille.

##Kohokohdat

Bitcoinin louhinta on herättänyt kiistaa, koska sitä ei pidetä ympäristöystävällisenä.
Bitcoinin louhinta on prosessi uuden bitcoinin luomiseksi ratkaisemalla laskennallinen arvoitus.
Bitcoinin louhinta on välttämätöntä tapahtumakirjan pitämiseksi, johon Bitcoin perustuu.
Kaivostyöläiset ovat kehittyneet erittäin pitkälle viime vuosien aikana, ja he ovat käyttäneet monimutkaisia koneita kaivostoiminnan nopeuttamiseen.

##UKK

Mitä Bitcoin Mining on?

Bitcoinin louhinta on prosessi, joka tuottaa bitcoineja. Se koostuu kaivosjärjestelmistä, jotka kilpailevat keskenään ratkaistakseen matemaattisen pulman ja voittaakseen palkinnoksi bitcoineja.

Mitä tarkoitusta Bitcoinin louhinta palvelee?

Bitcoinin louhinnalla on kaksi tarkoitusta: - Se tuottaa bitcoineja. - Se vahvistaa kryptovaluutan verkossa tapahtuvat tapahtumat ja tekee niistä luotettavia.

Pitäisikö sinun louhia Bitcoinia?

Bitcoinin louhinta on kallis harrastus ilman taattuja tuloksia. Sinun on investoitava kalliisiin koneisiin, käytettävä niitä 24/7 ja maksettava korkeat sähkölaskut. Silloinkaan ei ole takeita siitä, että ansaitset bitcoineja.

Onko Bitcoin Mining vihreää?

Ilmastoaktivistit ovat kritisoineet Bitcoinin louhinnan energiankäyttöä todisteena siitä, että kryptovaluutta ei ole ympäristöystävällinen. Bitcoinin louhintaprosessin arvioidaan kuluttavan yhtä paljon sähköä kuin kokonaiset maat. Kun maailma kääntyy kohti uusiutuvia energialähteitä, bitcoinin louhinnan odotetaan muuttuvan vihreämmäksi.

Mitkä ovat Bitcoinin louhintaan liittyvät pääkustannukset?

Kolme suurinta bitcoinin louhinnan kustannuksia ovat: - Sähkö - Verkkoinfrastruktuuri - Kaivosinfrastruktuuri