bitcoin gruvdrift

Vad är Bitcoin Mining?

Bitcoin-brytning är processen att skapa nya bitcoin genom att lösa pussel. Den består av datorsystem utrustade med specialiserade chips som tävlar om att lösa matematiska pussel. Den första bitcoin-gruvarbetaren (som dessa system kallas) som löser pusslet belönas med bitcoin. Gruvprocessen bekräftar också transaktioner på kryptovalutans nätverk och gör dem pålitliga.

Under en kort tid efter att Bitcoin lanserades bröts det på stationära datorer med vanliga centralprocessorer (CPU). Men processen var extremt långsam. Nu genereras kryptovalutan med hjälp av stora gruvpooler spridda över många geografier. Bitcoin-gruvarbetare samlar gruvsystem som förbrukar enorma mängder elektricitet för att bryta kryptovalutan.

I regioner där el genereras med fossila bränslen anses bitcoin-brytning vara skadlig för miljön. Som ett resultat har många bitcoin-gruvarbetare flyttat verksamheten till platser med förnybara energikällor för att minska Bitcoins påverkan på klimatförändringarna.

Precis som guld bryts från jorden med hjälp av stora redskap och maskiner, använder bitcoin-gruvor också stora system som liknar datacenter. Dessa system löser matematiska pussel som genereras av Bitcoins algoritm för att producera nya mynt.

Genom att lösa beräkningsmatematikproblem gör bitcoin-gruvarbetare också kryptovalutans nätverk pålitligt genom att verifiera dess transaktionsinformation. De verifierar transaktioner till ett värde av 1 megabyte (MB) – storleken på ett enda block. Dessa transaktioner kan teoretiskt sett vara så små som en transaktion men är oftare flera tusen beroende på hur mycket data varje transaktion lagrar. Tanken bakom verifiering av Bitcoin-transaktionsinformation är att förhindra dubbla utgifter. Med tryckta valutor är förfalskning alltid ett problem. Men i allmänhet, när du spenderar $20 i butiken, är den räkningen i expeditens händer. Med digital valuta är det dock en annan historia.

Digital information kan reproduceras relativt enkelt, så med Bitcoin och andra digitala valutor finns det en risk att en spenderare kan göra en kopia av sin bitcoin och skicka den till en annan part samtidigt som han håller kvar originalet.

Bitcoin-transaktioner aggregeras i block som läggs till i en databas som kallas blockchain. Fullständiga noder i Bitcoins nätverk upprätthåller ett register över blockkedjan och verifierar transaktioner som sker på den. Bitcoin-gruvarbetare laddar ner hela historien om blockchain och sätter ihop giltiga transaktioner till ett block. Om blocket av sammansatta transaktioner accepteras och verifieras av andra gruvarbetare, får gruvarbetaren en blockbelöning.

Bitcoin halverade sin gruvbelöning – från 12,5 till 6,25 – för tredje gången den 11 maj 2020.

Blockbelöningen halveras vart 210 000:e block (eller ungefär vart fjärde år). 2009 var det 50. 2013 sjönk belöningsbeloppet till 25 och 2016 blev det 12,5. I Bitcoins senaste halveringshändelse ändrades belöningen till 6,25.

Ett annat incitament för bitcoin-gruvarbetare att delta i processen är transaktionsavgifter. Förutom belöningar får gruvarbetare också avgifter från alla transaktioner som ingår i det transaktionsblocket. När Bitcoin når sin planerade gräns på 21 miljoner (förväntat runt 2140), kommer gruvarbetare att belönas med avgifter för att behandla transaktioner som nätverksanvändare kommer att betala. Dessa avgifter säkerställer att gruvarbetare fortfarande har incitamentet att bryta och hålla nätverket igång. Tanken är att konkurrensen om dessa avgifter kommer att göra att de förblir låga efter att halveringsevenemangen är klara.

Vad är matematikpusslet för bitcoin-gruvdrift?

I hjärtat av bitcoin-gruvdrift är ett matematiskt pussel som gruvarbetare ska lösa för att tjäna bitcoin-belöningar. Pusslet kallas proof of work (PoW),. en referens till det beräkningsarbete som gruvarbetare lägger ner på att bryta bitcoin. Även om det ofta kallas komplext, är gruvpusslet faktiskt ganska enkelt och kan beskrivas som gissningar.

Gruvarbetarna i Bitcoins nätverk försöker komma på ett 64-siffrigt hexadecimalt tal, kallat en hash, som är mindre än eller lika med en målhash i SHA256, Bitcoins PoW-algoritm. En gruvarbetares system använder avsevärd råkraft i form av flera bearbetningsenheter som staplas ihop och spottar ut hash i olika hastigheter – megahash per sekund (MH/s), gigahashes per sekund (GH/s) eller terahashes per sekund (TH/s) )—beroende på enhet, gissa alla möjliga 64-siffriga kombinationer tills de kommer fram till en lösning. Systemen som gissar ett nummer mindre än eller lika med hashen belönas med bitcoin.

Här är ett exempel för att förklara processen. Säg att du ber vänner att gissa ett tal mellan 1 och 100 som du har tänkt på och skrivit ner på ett papper. dina vänner behöver inte gissa det exakta antalet; de måste bara vara den första personen som gissar ett nummer mindre än eller lika med ditt nummer.

Om du tänker på siffran 19 och en vän kommer upp med 21, förlorar de eftersom 21 är större än 19. Men om någon gissar 16 och en annan kompis gissar 18, vinner den senare eftersom 18 är närmare 19 än 16. I mycket enkla termer, matematikpusslet för bitcoinmining är samma situation som beskrivs ovan förutom med 64-siffriga hexadecimala tal och tusentals datorsystem.

Vad är gruvsvårigheter?

En av termerna du ofta kommer att stöta på i bitcoin-gruvlitteratur är gruvsvårigheter. Gruvsvårigheter hänvisar till svårigheten att lösa matematikpusslet och generera bitcoin. Gruvsvårigheter påverkar hastigheten med vilken bitcoins genereras.

Gruvsvårigheter ändras vart 2 016:e block eller ungefär varannan vecka. Den efterföljande svårighetsgraden beror på hur effektiva gruvarbetare var under den föregående cykeln. Det påverkas också av antalet nya gruvarbetare som har anslutit sig till Bitcoins nätverk eftersom det ökar hashhastigheten eller mängden datorkraft som används för att bryta kryptovalutan. Under 2013 och 2014, när priset på bitcoin steg, anslöt sig fler gruvarbetare till dess nätverk, och den genomsnittliga tiden för att upptäcka ett block av transaktioner sjönk till nio minuter från 10 minuter.

Men det motsatta kan också vara sant. Det vill säga, ju fler gruvarbetare som konkurrerar om en lösning, desto svårare kommer problemet att bli. Om beräkningskraften tas bort från nätverket, anpassas svårigheten för att nedåt göra gruvdrift lättare.

Svårighetsgraden för gruvdrift i mars 2022 var 27,55 biljoner. Det vill säga, chansen att en dator producerar en hash under målet är 1 på 27,55 biljoner. För att sätta det i perspektiv är det cirka 91 655 gånger större sannolikhet att du vinner Powerball-jackpotten med en enda lott än att du väljer rätt hash på ett enda försök.

Vad är ekonomin med att bryta Bitcoin?

I slutet av dagen är bitcoin-gruvdrift ett affärsföretag. Vinster som genereras från dess produktion - bitcoin - beror på investeringen som görs i dess insatsvaror.

Det finns tre huvudsakliga kostnader för bitcoin-brytning:

• El: Det här är kraften som driver dina gruvsystem 24/7. Det kan leda till en rejäl räkning. När man tänker på att processen förbrukar lika mycket el som vissa länder gör, kan kostnaderna bli ganska stora.

• Gruvsystem: I motsats till den populära berättelsen är stationära datorer och vanliga spelsystem inte lämpliga eller effektiva för bitcoin-brytning. Processen kan värma upp sådana system och orsaka bandbreddsproblem i ett hemnätverk. Applikationsspecifika integrerade chip-system (ASIC), som är skräddarsydda maskiner för bitcoin-gruvdrift, är den huvudsakliga infrastrukturinvesteringen för bitcoin-gruvarbetare. Prisintervallet för sådana maskiner kan variera allt från $4 000 till $12 000. Även med så höga kostnader genererar ett enda ASIC-utrustat system mindre än en enda bitcoin. Bitcoin-gruvarbetare organiserar tusentals ASIC-system i gruvpooler som körs 24/7 för att generera det 64-siffriga hexadecimala numret som krävs för att lösa ett hash-pussel.

• Nätverksinfrastruktur: Nätverkshastigheter gör ingen markant skillnad för bitcoin-brytningsprocessen. Det är dock viktigt att ha en internetuppkoppling som är tillgänglig 24/7 utan några avbrott. Anslutningen bör också ha latens från närliggande gruvpooler. Dedikerade nätverk minskar externt beroende och säkerställer att latensen minimeras. Att gå offline stoppar inte nödvändigtvis processen med att synkronisera transaktioner. Men det kan göra processen tidskrävande och, möjligen, benägen för fel efter att en anslutning har återupptagits.

De totala kostnaderna för dessa tre insatser bör vara mindre än produktionen - i det här fallet bitcoinpriset - för att gruvarbetare ska kunna generera vinster från sitt företag. Med tanke på det skyhöga priset på bitcoin kan tanken på att prägla din egen kryptovaluta låta som ett attraktivt förslag.

Men trots vad Bitcoin-förespråkare säger till dig, är att bryta kryptovalutan inte en hobby av något slag. Det är en dyr satsning med stor sannolikhet att misslyckas. Som illustreras i avsnittet om gruvsvårigheter finns det ingen garanti för att du kommer att tjäna bitcoin-belöningar även efter att ha spenderat avsevärda utgifter och ansträngningar. Aggregerande gruvsystem för att driva ett litet företag som bryter bitcoin kan erbjuda en utväg. Men även sådana företag är utlämnade till kryptovalutans volatila priser. Om kryptovalutans pris kraschar som det gjorde 2018, då blir det oekonomiskt att driva bitcoin-gruvsystem, och små gruvarbetare kommer att tvingas gå i konkurs. Minskningen av antalet bitcoins som tilldelas gruvarbetare vart fjärde år gör aktiviteten ännu mer oattraktiv.

Med tanke på den avsevärda svårigheten som är inneboende i ekonomin för bitcoin-gruvdrift, domineras verksamheten nu av stora gruvbolag som har verksamhet som spänner över flera kontinenter. AntPool, världens största bitcoin-gruvföretag, driver gruvpooler i många länder. Många bitcoin-gruvbolag har också blivit börsnoterade, även om deras värderingar är relativt blygsamma.

Hur mycket el använder bitcoinbrytningsprocessen?

Under större delen av Bitcoins korta historia har dess gruvprocess förblivit en energikrävande process. Under decenniet efter det lanserades koncentrerades bitcoin-brytningen till Kina, ett land som är beroende av fossila bränslen som kol för att producera en majoritet av sin el. Inte överraskande har bitcoin-gruvdriftens astronomiska energikostnader uppmärksammat klimatförändringsaktivister som skyller på aktiviteten för ökade utsläpp. Enligt vissa uppskattningar förbrukar kryptovalutans gruvprocess lika mycket el som hela länder. Men bitcoin-förespråkare har släppt studier som hävdar att kryptovalutan till stor del drivs av förnybara energikällor.

En sak att komma ihåg om dessa studier är att de är baserade på gissningar och självrapporterade data från gruvpooler. Till exempel gör en Coinshares-rapport från 2019 flera antaganden om kraftkällorna för gruvarbetare som ingår i deras bedömning av bitcoin-gruvdriftsekosystemet.

Historien om Bitcoin Mining

Två utvecklingar har bidragit till utvecklingen och sammansättningen av bitcoin-brytning som den är idag. Den första är tillverkningen av skräddarsydda gruvmaskiner för bitcoin. Eftersom bitcoin-gruvdrift i grunden är gissningar, har att komma fram till rätt svar innan en annan gruvarbetare nästan allt att göra med hur snabbt din dator kan producera hash. I början av Bitcoin dominerade stationära datorer med vanliga processorer bitcoin-brytning. Men de började ta lång tid att upptäcka transaktioner på kryptovalutans nätverk eftersom algoritmens svårighetsgrad ökade med tiden. Enligt vissa uppskattningar skulle det ha tagit "flera hundra tusen år i genomsnitt" att använda processorer för att hitta ett giltigt block vid den tidiga svårighetsnivån 2015.

Med tiden insåg gruvarbetare att grafikkort, även kända som grafikprocessorer (GPU), var effektivare och snabbare vid gruvdrift. Men de förbrukade mycket ström för individuella hårdvarusystem som egentligen inte krävdes för att bryta kryptovalutan. Fältprogrammerbara gate arrays (FPGAs), en typ av GPU, var en förbättring, men de led av samma nackdelar som GPU:er gjorde.

Numera använder gruvarbetare anpassade gruvmaskiner, kallade ASIC-gruvarbetare, som är utrustade med specialiserade marker för snabbare och effektivare bitcoin-brytning. De kostar allt från flera hundra till tiotusentals dollar. Idag är bitcoin-gruvdrift så konkurrenskraftig att det bara kan göras lönsamt med de mest uppdaterade ASIC:erna. När du använder stationära datorer, GPU:er eller äldre modeller av ASIC:er överstiger kostnaden för energiförbrukningen faktiskt de genererade intäkterna. Även med den nyaste enheten till ditt förfogande räcker det sällan med en dator för att konkurrera med gruvpooler – grupper av gruvarbetare som kombinerar sin datorkraft och delar den utvunna bitcoin mellan sig.

Bitcoin-gafflar har också påverkat sammansättningen av bitcoin-gruvarbetarnätverket. Mellan 1 av 16 biljoner odds, skalningssvårighetsnivåer och det enorma nätverket av användare som verifierar transaktioner, verifieras ett block av transaktioner ungefär var tionde minut. Men det är viktigt att komma ihåg att 10 minuter är ett mål, inte en regel.

Bitcoin-nätverket kan för närvarande behandla knappt fyra transaktioner per sekund, med transaktioner inloggade i blockkedjan var tionde minut. Som jämförelse kan Visa behandla någonstans runt 65 000 transaktioner per sekund. Eftersom nätverket av Bitcoin-användare fortsätter att växa, kommer dock antalet transaktioner som görs på 10 minuter så småningom att överstiga antalet transaktioner som kan behandlas på 10 minuter. Vid den tidpunkten kommer väntetiderna för transaktioner att börja och fortsätta att bli längre, om inte en ändring görs i Bitcoin-protokollet.

Det här problemet i hjärtat av Bitcoin-protokollet är känt som skalning. Även om bitcoin-gruvarbetare i allmänhet är överens om att något måste göras för att ta itu med skalning, finns det mindre konsensus om hur man gör det. Det har föreslagits två stora lösningar för att ta itu med skalningsproblemet. Utvecklare har föreslagit att antingen skapa ett sekundärt "off-chain" lager av Bitcoin som skulle möjliggöra snabbare transaktioner som kan verifieras av blockchain senare eller öka antalet transaktioner som varje block kan lagra. Med mindre data att verifiera per block skulle den första lösningen göra transaktioner snabbare och billigare för gruvarbetare. Den andra skulle hantera skalning genom att tillåta att mer information bearbetas var tionde minut genom att öka blockstorleken.

I juli 2017 röstade bitcoin-gruvarbetare och gruvföretag som representerar ungefär 80 % till 90 % av nätverkets datorkraft för att införliva ett program som skulle minska mängden data som behövs för att verifiera varje block.

Programmet som gruvarbetare röstade för att lägga till Bitcoin-protokollet kallas ett segregerat vittne, eller SegWit. Denna term är en sammanslagning av segregerad, som betyder separat, och vittne, vilket hänvisar till signaturer på en Bitcoin-transaktion. Segregerat vittne innebär alltså att separera transaktionssignaturer från ett block och bifoga dem som ett utökat block. Även om att lägga till ett enda program till Bitcoin-protokollet kanske inte verkar vara mycket i vägen för en lösning, har signaturdata uppskattats stå för upp till 65% av den data som behandlas i varje block av transaktioner.

Mindre än en månad senare, i augusti 2017, inledde en grupp gruvarbetare och utvecklare en hård gaffel och lämnade Bitcoin-nätverket för att skapa en ny valuta med samma kodbas som Bitcoin. Även om denna grupp instämde i behovet av en lösning för skalning, är de oroliga för att antagandet av SegWit-tekniken inte helt skulle lösa skalningsproblemet.

Istället gick de med den andra lösningen att öka antalet transaktioner som varje block kan lagra. Den resulterande valutan, kallad Bitcoin Cash,. ökade blockstorleken till 8MB för att påskynda verifieringsprocessen för att möjliggöra en prestanda på cirka 2 miljoner transaktioner per dag.

Poängen

Bitcoin-brytning är en energikrävande process med skräddarsydda gruvsystem som tävlar om att lösa matematiska pussel. Gruvarbetaren som löser pusslet först belönas med bitcoin. Bitcoin-brytningsprocessen bekräftar också transaktioner på kryptovalutans nätverk och gör dem pålitliga.

Även om enskilda gruvarbetare som använder skrivbordssystem spelade en roll under kryptovalutans tidiga dagar, domineras bitcoin-gruvdriftekosystemet av stora företag som driver gruvpooler spridda över många geografier. Bitcoin-brytning är också kontroversiell eftersom den använder astronomiska mängder energi. Med ökande medvetenhet om klimatförändringar har flera gruvarbetare flyttat verksamheter till att använda förnybara energikällor för att producera elregioner.

##Höjdpunkter

– Bitcoin-brytning har genererat kontroverser eftersom det inte anses vara miljövänligt.

– Bitcoin mining är processen att skapa nya bitcoin genom att lösa ett beräkningspussel.

• Bitcoin-brytning är nödvändig för att upprätthålla redovisningen av transaktioner som Bitcoin är baserad på.

• Gruvarbetare har blivit mycket sofistikerade under de senaste åren och använder komplexa maskiner för att påskynda gruvdriften.

##FAQ

Vad är Bitcoin Mining?

Bitcoin-brytning är processen som genererar bitcoin. Det består av gruvsystem som tävlar med varandra för att lösa ett matematiskt pussel och vinna bitcoin som belöning.

Vilket syfte tjänar Bitcoin Mining?

Bitcoin-brytning tjänar två syften: - Den genererar bitcoin.- Den bekräftar transaktioner på kryptovalutans nätverk och gör dem pålitliga.

Ska du bryta Bitcoin?

Bitcoin-brytning är en kostsam hobby utan garanterade resultat. Du kommer att behöva investera i dyra maskiner, köra dem 24/7 och betala höga elräkningar. Inte ens då finns det ingen garanti för att du tjänar bitcoin.

Är Bitcoin Mining Green?

Bitcoin gruvdrifts energianvändning har kritiserats av klimataktivister som ett bevis på att kryptovalutan inte är miljövänlig. Bitcoin-brytningsprocessen beräknas förbruka lika mycket el som hela länder. När världen vänder sig mot förnybara energikällor, förväntas bitcoin-gruvdrift bli grönare.

Vilka är de huvudsakliga kostnaderna förknippade med Bitcoin Mining?

De tre största kostnaderna för bitcoinbrytning är: - El - Nätverksinfrastruktur - Gruvinfrastruktur