kopalnia bitcoinów
Co to jest wydobywanie bitcoinów?
Wydobywanie bitcoinów to proces tworzenia nowych bitcoinów poprzez rozwiązywanie zagadek. Składa się z systemów obliczeniowych wyposażonych w wyspecjalizowane chipy konkurujące w rozwiązywaniu zagadek matematycznych. Pierwszy górnik bitcoin (tak nazywa się te systemy), który rozwiąże zagadkę, jest nagradzany bitcoinem. Proces kopania potwierdza również transakcje w sieci kryptowaluty i czyni je godnymi zaufania.
Przez krótki czas po uruchomieniu Bitcoina wydobywano go na komputerach stacjonarnych ze zwykłymi jednostkami centralnymi (CPU). Ale proces był bardzo powolny. Teraz kryptowaluta jest generowana przy użyciu dużych pul wydobywczych rozsianych po wielu obszarach geograficznych. Górnicy Bitcoin agregują systemy wydobywcze, które zużywają ogromne ilości energii elektrycznej do kopania kryptowaluty.
W regionach, w których energia elektryczna jest wytwarzana z paliw kopalnych, wydobycie bitcoinów jest uważane za szkodliwe dla środowiska. W rezultacie wielu górników bitcoin przeniosło operacje do miejsc z odnawialnymi źródłami energii, aby zmniejszyć wpływ Bitcoina na zmiany klimatyczne.
Tak jak złoto wydobywa się z ziemi przy użyciu dużych narzędzi i maszyn, tak wydobycie bitcoinów wykorzystuje duże systemy podobne do centrów danych. Systemy te rozwiązują zagadki matematyczne generowane przez algorytm Bitcoina w celu produkcji nowych monet.
Rozwiązując matematyczne problemy obliczeniowe, górnicy bitcoinów sprawiają, że sieć kryptowaluty jest wiarygodna, weryfikując informacje o jej transakcjach. Weryfikują one transakcje o wartości 1 megabajta (MB) — rozmiar pojedynczego bloku. Transakcje te mogą teoretycznie być tak małe, jak jedna transakcja, ale częściej są to kilka tysięcy w zależności od tego, ile danych przechowuje każda transakcja. Ideą stojącą za weryfikacją informacji o transakcjach Bitcoin jest zapobieganie podwójnym wydatkom. W przypadku walut drukowanych podrabianie jest zawsze problemem. Ale generalnie, kiedy wydajesz 20 dolarów w sklepie, rachunek jest w rękach sprzedawcy. Z walutą cyfrową to jednak inna historia.
Informacje cyfrowe można stosunkowo łatwo odtworzyć, więc w przypadku Bitcoina i innych walut cyfrowych istnieje ryzyko, że wydający może wykonać kopię swojego bitcoina i wysłać go innej stronie, nadal trzymając oryginał.
Transakcje Bitcoin są agregowane w bloki, które są dodawane do bazy danych zwanej blockchain. Pełne węzły w sieci Bitcoin prowadzą rejestr łańcucha bloków i weryfikują transakcje na nim zachodzące. Kopacze bitcoinów pobierają całą historię blockchain i łączą ważne transakcje w blok. Jeśli blok złożonych transakcji zostanie zaakceptowany i zweryfikowany przez innych górników, to górnik otrzymuje nagrodę za blok.
Bitcoin zmniejszył o połowę swoją nagrodę za wydobycie – z 12,5 do 6,25 – po raz trzeci 11 maja 2020 r.
Nagroda za blok zmniejsza się o połowę co 210 000 bloków (lub mniej więcej co cztery lata). W 2009 r. było to 50. W 2013 r. kwota nagrody spadła do 25, a w 2016 r. wyniosła 12,5. Podczas ostatniego halvingu Bitcoina nagroda została zmieniona na 6,25.
Kolejną zachętą dla górników bitcoin do udziału w procesie są opłaty transakcyjne. Oprócz nagród górnicy otrzymują również opłaty za wszelkie transakcje zawarte w tym bloku transakcji. Gdy Bitcoin osiągnie planowany limit 21 milionów (oczekiwany około 2140), górnicy zostaną nagrodzeni opłatami za przetwarzanie transakcji, które zapłacą użytkownicy sieci. Opłaty te zapewniają, że górnicy nadal mają motywację do kopania i utrzymywania sieci. Chodzi o to, że rywalizacja o te opłaty spowoduje, że pozostaną one na niskim poziomie po zakończeniu imprez o połowę.
Czym jest matematyczna łamigłówka wydobywania bitcoinów?
Sednem wydobywania bitcoinów jest matematyczna zagadka, którą górnicy mają rozwiązać, aby zdobyć nagrody w bitcoinach. Zagadka nazywa się proof of work (PoW),. nawiązując do pracy obliczeniowej wykonywanej przez górników w celu wydobycia bitcoina. Chociaż często określa się ją jako złożoną, łamigłówka górnicza jest w rzeczywistości dość prosta i można ją opisać jako zgadywanie.
Górnicy w sieci Bitcoin próbują wymyślić 64-cyfrową liczbę szesnastkową, zwaną hashem, która jest mniejsza lub równa docelowemu hashowi w SHA256, algorytmie PoW Bitcoina. Systemy górnicze wykorzystują znaczną brutalną siłę w postaci wielu jednostek przetwarzania ułożonych razem i wyrzucają haszy z różną szybkością — megahasze na sekundę (MH/s), gigahasze na sekundę (GH/s) lub terahasze na sekundę (TH/s). ) — w zależności od jednostki, zgadywanie wszystkich możliwych 64-cyfrowych kombinacji, aż do znalezienia rozwiązania. Systemy, które zgadują liczbę mniejszą lub równą hashowi, są nagradzane bitcoinami.
Oto przykład wyjaśniający proces. Powiedzmy, że prosisz znajomych, aby odgadli liczbę od 1 do 100, o której wymyśliłeś i zapisałeś na kartce papieru. Twoi znajomi nie muszą odgadywać dokładnej liczby; po prostu muszą być pierwszą osobą, która odgadnie liczbę mniejszą lub równą Twojej liczbie.
Jeśli myślisz o liczbie 19 i przyjaciel wymyśli 21, przegrywa, ponieważ 21 jest większe niż 19. Ale jeśli ktoś odgadnie 16, a inny przyjaciel 18, to ten drugi wygrywa, ponieważ 18 jest bliżej 19 niż 16. bardzo proste pojęcia, matematyczna zagadka kopania bitcoinów to ta sama sytuacja opisana powyżej, z wyjątkiem 64-cyfrowych liczb szesnastkowych i tysięcy systemów obliczeniowych.
Co to jest trudność kopania?
Jednym z terminów, z którymi często spotykasz się w literaturze dotyczącej górnictwa bitcoin, jest trudność w kopaniu. Trudność wydobycia odnosi się do trudności rozwiązania zagadki matematycznej i wygenerowania bitcoinów. Trudność wydobywania wpływa na szybkość generowania bitcoinów.
Trudność wydobycia zmienia się co 2016 bloków lub mniej więcej co dwa tygodnie. Kolejny poziom trudności zależy od tego, jak wydajni byli górnicy w poprzednim cyklu. Wpływa na to również liczba nowych górników, którzy dołączyli do sieci Bitcoin, ponieważ zwiększa to współczynnik haszowania lub ilość mocy obliczeniowej wykorzystywanej do kopania kryptowaluty. W 2013 i 2014 roku, gdy cena bitcoina wzrosła, do jego sieci dołączało więcej górników, a średni czas wykrycia bloku transakcji spadł do dziewięciu minut z 10 minut.
Ale może być też odwrotnie. Oznacza to, że im więcej górników będzie rywalizować o rozwiązanie, tym trudniejszy będzie problem. Jeśli moc obliczeniowa zostanie odjęta od sieci, trudność zmniejsza się, co ułatwia wydobycie.
Poziom trudności wydobycia w marcu 2022 r. wyniósł 27,55 biliona. Oznacza to, że prawdopodobieństwo, że komputer wygeneruje hash poniżej wartości docelowej, wynosi 1 na 27,55 biliona. Aby spojrzeć na to z perspektywy, masz około 91 655 razy większe szanse na wygranie jackpota Powerball za pomocą jednego losu na loterię, niż wybranie prawidłowego hasza podczas jednej próby.
Jaka jest ekonomia wydobywania bitcoinów?
W końcu wydobycie bitcoinów to przedsięwzięcie biznesowe. Zyski generowane z jego produkcji — bitcoin — zależą od inwestycji poczynionych w jego wkład.
Istnieją trzy główne koszty wydobywania bitcoinów:
Elektryczność: to energia, która zasila Twoje systemy wydobywcze 24/7. Może wzrosnąć do znacznego rachunku. Biorąc pod uwagę, że proces zużywa tyle samo energii elektrycznej, co niektóre kraje, koszty mogą okazać się dość duże.
Systemy wydobywcze: w przeciwieństwie do popularnej narracji, komputery stacjonarne i zwykłe systemy do gier nie nadają się ani nie są wydajne do wydobywania bitcoinów. Proces ten może nagrzewać takie systemy i powodować problemy z przepustowością w sieci domowej. Zintegrowane układy scalone specyficzne dla aplikacji (ASIC), które są dostosowanymi maszynami do wydobywania bitcoinów, są główną inwestycją w infrastrukturę dla górników bitcoin. Przedział cenowy takich maszyn może wynosić od 4000 do 12 000 USD. Nawet przy tak wysokich kosztach pojedynczy system wyposażony w ASIC generuje mniej niż jeden bitcoin. Górnicy Bitcoin organizują tysiące systemów ASIC w pule wydobywcze, które działają 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu, aby wygenerować 64-cyfrową liczbę szesnastkową wymaganą do rozwiązania zagadki haszującej.
Infrastruktura sieciowa: prędkość sieci nie ma znaczącego wpływu na proces wydobywania bitcoinów. Jednak ważne jest, aby mieć połączenie z Internetem, które jest dostępne 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu bez żadnych przerw. Połączenie powinno mieć również opóźnienia z pobliskich basenów wydobywczych. Dedykowane sieci zmniejszają zależność zewnętrzną i zapewniają minimalizację opóźnień. Przejście do trybu offline niekoniecznie zatrzymuje proces synchronizowania transakcji. Może jednak sprawić, że proces będzie czasochłonny i prawdopodobnie podatny na błędy po wznowieniu połączenia.
Całkowite koszty tych trzech nakładów powinny być niższe niż wyniki – w tym przypadku cena bitcoinów – aby górnicy mogli generować zyski ze swojego przedsięwzięcia. Biorąc pod uwagę gwałtownie rosnącą cenę bitcoina, pomysł wybicia własnej kryptowaluty może wydawać się atrakcyjną propozycją.
Jednak wbrew temu, co mówią zwolennicy Bitcoina, kopanie kryptowaluty nie jest żadnym hobby. To kosztowne przedsięwzięcie o dużym prawdopodobieństwie niepowodzenia. Jak pokazano w części dotyczącej trudności wydobycia, nie ma gwarancji, że zdobędziesz nagrody w bitcoinach nawet po wydaniu znacznych wydatków i wysiłku. Agregacja systemów wydobywczych w celu prowadzenia małej firmy, która wydobywa bitcoiny, może zaoferować wyjście. Jednak nawet takie firmy są na łasce niestabilnych cen kryptowaluty. Jeśli cena kryptowaluty załamie się, tak jak miało to miejsce w 2018 r., prowadzenie systemów kopania bitcoinów stanie się nieopłacalne, a mali górnicy będą zmuszeni wycofać się z biznesu. Spadek liczby bitcoinów przyznawanych górnikom co cztery lata czyni tę działalność jeszcze bardziej nieatrakcyjną.
Biorąc pod uwagę znaczne trudności związane z ekonomią wydobywania bitcoinów, działalność jest obecnie zdominowana przez duże firmy wydobywcze, które prowadzą działalność na wielu kontynentach. AntPool, największa na świecie firma wydobywająca bitcoin, prowadzi kopalnie w wielu krajach. Wiele firm wydobywczych bitcoin również weszło na giełdę, chociaż ich wyceny są stosunkowo skromne.
Ile energii zużywa proces kopania bitcoinów?
Przez większość krótkiej historii Bitcoina proces wydobywania pozostawał procesem energochłonnym. W dekadę po jego uruchomieniu wydobycie bitcoinów skoncentrowało się w Chinach, kraju, który do produkcji większości energii elektrycznej opiera się na paliwach kopalnych, takich jak węgiel. Nic dziwnego, że astronomiczne koszty energii wydobycia bitcoinów zwróciły uwagę działaczy na rzecz zmiany klimatu, którzy obwiniają tę działalność za rosnące emisje. Według niektórych szacunków proces wydobycia kryptowaluty zużywa tyle samo energii elektrycznej, co całe kraje. Jednak zwolennicy bitcoina opublikowali badania, które twierdzą, że kryptowaluta jest zasilana głównie przez odnawialne źródła energii.
Jedną rzeczą, o której należy pamiętać w tych badaniach, jest to, że opierają się one na przypuszczeniach i samodzielnie zgłaszanych danych z pul górniczych. Na przykład raport Coinshares z 2019 roku zawiera kilka założeń dotyczących źródeł zasilania dla górników uwzględnionych w ich ocenie ekosystemu wydobycia bitcoinów.
Historia wydobywania bitcoinów
Do ewolucji i składu wydobycia bitcoinów w obecnym kształcie przyczyniły się dwa wydarzenia. Pierwszym z nich jest produkcja niestandardowych maszyn do wydobywania bitcoinów. Ponieważ wydobycie bitcoinów jest zasadniczo zgadywaniem, znalezienie właściwej odpowiedzi, zanim inny górnik będzie miał prawie wszystko, co ma związek z szybkością, z jaką komputer może generować skróty. We wczesnych dniach Bitcoina, komputery stacjonarne ze zwykłymi procesorami zdominowały wydobycie bitcoinów. Jednak odkrycie transakcji w sieci kryptowaluty zajęło im dużo czasu, ponieważ poziom trudności algorytmu rósł z czasem. Według niektórych szacunków znalezienie prawidłowego bloku na poziomie trudności z początku 2015 roku zajęłoby „średnio kilkaset tysięcy lat” przy użyciu procesorów.
Z biegiem czasu górnicy zdali sobie sprawę, że karty graficzne, znane również jako procesory graficzne (GPU), są wydajniejsze i szybsze w wydobyciu. Zużyli jednak dużo energii dla poszczególnych systemów sprzętowych, które tak naprawdę nie były potrzebne do wydobycia kryptowaluty. Programowalne macierze bramek (FPGA), rodzaj GPU, były ulepszeniem, ale miały te same wady, co GPU.
Obecnie górnicy używają niestandardowych maszyn górniczych, zwanych koparkami ASIC, które są wyposażone w specjalistyczne chipy do szybszego i wydajniejszego wydobywania bitcoinów. Kosztują od kilkuset do kilkudziesięciu tysięcy dolarów. Dziś wydobycie bitcoinów jest tak konkurencyjne, że może być opłacalne tylko przy użyciu najnowocześniejszych układów ASIC. W przypadku korzystania z komputerów stacjonarnych, procesorów graficznych lub starszych modeli układów ASIC koszt zużycia energii faktycznie przewyższa generowane przychody. Nawet mając do dyspozycji najnowszą jednostkę, jeden komputer rzadko wystarcza, by konkurować z kopalniami – grupami górników, którzy łączą swoją moc obliczeniową i dzielą wydobywany bitcoin między siebie.
Forki Bitcoin również wpłynęły na skład sieci koparek bitcoin. Od 1 do 16 bilionów szans, skalowanie poziomów trudności i ogromna sieć użytkowników weryfikujących transakcje, jeden blok transakcji jest weryfikowany mniej więcej co 10 minut. Należy jednak pamiętać, że 10 minut to cel, a nie reguła.
Sieć Bitcoin może obecnie przetwarzać prawie cztery transakcje na sekundę, przy czym transakcje są rejestrowane w blockchain co 10 minut. Dla porównania Visa może przetwarzać około 65 000 transakcji na sekundę. Jednak w miarę rozwoju sieci użytkowników Bitcoin liczba transakcji dokonanych w ciągu 10 minut ostatecznie przekroczy liczbę transakcji, które można przetworzyć w ciągu 10 minut. W tym momencie czas oczekiwania na transakcje rozpocznie się i będzie się wydłużał, chyba że nastąpi zmiana w protokole Bitcoin.
Ten problem leżący u podstaw protokołu Bitcoin jest znany jako skalowanie. Chociaż górnicy bitcoinów ogólnie zgadzają się, że należy coś zrobić, aby rozwiązać problem skalowania, nie ma zgody co do tego, jak to zrobić. Zaproponowano dwa główne rozwiązania problemu skalowania. Deweloperzy zasugerowali albo stworzenie dodatkowej warstwy Bitcoina „poza łańcuchem”, która pozwoliłaby na szybsze transakcje, które mogą być później zweryfikowane przez blockchain, lub zwiększenie liczby transakcji, które każdy blok może przechowywać. Mając mniej danych do weryfikacji na blok, pierwsze rozwiązanie sprawiłoby, że transakcje byłyby szybsze i tańsze dla górników. Drugi zajmuje się skalowaniem, umożliwiając przetwarzanie większej ilości informacji co 10 minut poprzez zwiększanie rozmiaru bloku.
W lipcu 2017 r. górnicy bitcoinów i firmy wydobywcze reprezentujące około 80% do 90% mocy obliczeniowej sieci zagłosowali za włączeniem programu, który zmniejszyłby ilość danych potrzebnych do weryfikacji każdego bloku.
Program, który górnicy głosowali za dodaniem do protokołu Bitcoin, nazywa się segregowanym świadkiem lub SegWit. Termin ten jest połączeniem segregacji, co oznacza oddzielne, i świadka, co odnosi się do podpisów na transakcji Bitcoin. Segregacja świadka oznacza zatem oddzielenie podpisów transakcji od bloku i dołączenie ich jako rozszerzonego bloku. Chociaż dodanie jednego programu do protokołu Bitcoin może nie wydawać się zbyt dużym rozwiązaniem, szacuje się, że dane podpisu stanowią do 65% danych przetwarzanych w każdym bloku transakcji.
Niecały miesiąc później, w sierpniu 2017 r., grupa górników i programistów zainicjowała hard fork,. pozostawiając sieć Bitcoin w celu stworzenia nowej waluty przy użyciu tej samej bazy kodu, co Bitcoin. Chociaż grupa ta zgodziła się z potrzebą rozwiązania problemu skalowania, obawiają się, że zastosowanie technologii SegWit nie rozwiąże w pełni problemu skalowania.
Zamiast tego wybrali drugie rozwiązanie, polegające na zwiększeniu liczby transakcji, które może przechowywać każdy blok. Powstała waluta, zwana Bitcoin Cash,. zwiększyła rozmiar bloku do 8 MB, aby przyspieszyć proces weryfikacji i umożliwić wykonanie około 2 milionów transakcji dziennie.
Podsumowanie
Wydobywanie bitcoinów to energochłonny proces z dostosowanymi systemami wydobywczymi, które konkurują w rozwiązywaniu zagadek matematycznych. Górnik, który jako pierwszy rozwiąże zagadkę, zostanie nagrodzony bitcoinami. Proces kopania bitcoinów potwierdza również transakcje w sieci kryptowaluty i czyni je godnymi zaufania.
Chociaż indywidualni górnicy korzystający z systemów stacjonarnych odgrywali pewną rolę we wczesnych dniach kryptowaluty, ekosystem wydobycia bitcoinów jest zdominowany przez duże firmy, które prowadzą kopalnie w wielu obszarach geograficznych. Kopanie bitcoinów jest również kontrowersyjne, ponieważ wykorzystuje astronomiczne ilości energii. Wraz ze wzrostem świadomości zmian klimatycznych, kilku górników przeniosło się do regionów wykorzystujących odnawialne źródła energii do produkcji energii elektrycznej.
##Przegląd najważniejszych wydarzeń
Kopanie bitcoinów wywołało kontrowersje, ponieważ nie jest uważane za przyjazne dla środowiska.
Wydobywanie bitcoinów to proces tworzenia nowego bitcoina poprzez rozwiązanie zagadki obliczeniowej.
Wydobywanie bitcoinów jest niezbędne do prowadzenia rejestru transakcji, na których opiera się bitcoin.
W ciągu ostatnich kilku lat górnicy stali się bardzo wyrafinowani, używając skomplikowanych maszyn do przyspieszenia operacji wydobywczych.
##FAQ
Co to jest wydobywanie bitcoinów?
Wydobywanie bitcoinów to proces, który generuje bitcoin. Składa się z systemów wydobywczych konkurujących ze sobą w celu rozwiązania zagadki matematycznej i wygrania bitcoinów w nagrodę.
Jakiemu celowi służy wydobywanie bitcoinów?
Kopanie bitcoinów służy dwóm celom: - Generuje bitcoiny. - Potwierdza transakcje w sieci kryptowaluty i czyni je wiarygodnymi.
Czy powinieneś kopać Bitcoin?
Wydobywanie bitcoinów to kosztowne hobby bez gwarantowanych rezultatów. Będziesz musiał zainwestować w drogie maszyny, uruchamiać je 24/7 i płacić wysokie rachunki za prąd. Nawet wtedy nie ma gwarancji, że zarobisz bitcoiny.
Czy wydobywanie bitcoinów jest zielone?
Zużycie energii przez kopanie bitcoinów zostało skrytykowane przez aktywistów klimatycznych jako dowód na to, że kryptowaluta nie jest przyjazna dla środowiska. Szacuje się, że proces wydobycia bitcoinów zużywa tyle samo energii elektrycznej, co całe kraje. Ponieważ świat skłania się ku odnawialnym źródłom energii, oczekuje się, że wydobycie bitcoinów stanie się bardziej ekologiczne.
Jakie są główne koszty związane z wydobywaniem bitcoinów?
Trzy największe koszty wydobycia bitcoinów to: - Energia elektryczna - Infrastruktura sieciowa - Infrastruktura wydobywcza
