Gali būti, kad išgirsite frazę „bitcoin mining“ ir jūsų protas pradeda klajoti apie vakarietiškas fantazijas apie kišenes, nešvarumus ir stebėdamas ją turtinga. Kaip paaiškėja, ši analogija nėra per toli.
Kur kas mažiau spalvingą, bet ne mažiau abejotiną bitcoin kasybą vykdo didelės galios kompiuteriai, kurie išsprendžia sudėtingas skaičiavimo matematikos problemas (tai yra, tokie sudėtingi, kad jų neįmanoma išspręsti rankomis, ir iš tiesų pakankamai komplikuoti, kad apmokestinti net neįtikėtinai galingus kompiuterius). Sėkmė ir darbas, kurio reikalauja kompiuteris, norint išspręsti vieną iš šių problemų, yra lygiaverčiai šachtininkui, smogiančiam auksu žemėje - kasant smėlio dėžėje. Rašymo metu tikimybė, kad kompiuteris išspręs vieną iš šių problemų, yra maždaug 1 iš 13 trilijonų, bet daugiau tuo vėliau.
„Bitcoin kasybos“ rezultatas yra dvejopas. Pirma, kai kompiuteriai išsprendžia šias sudėtingas matematikos problemas „Bitcoin“ tinkle, jie gamina naują bitcoiną (kai kalbama apie pačias atskiras monetas, „bitcoin“ paprastai pasirodo be didžiosios raidės), skirtingai nei tada, kai kasybos operacija auksą išgauna iš žemės. Ir, antra, spręsdami skaičiavimo matematikos problemas, „bitcoin“ iškasėjai padaro „Bitcoin“ mokėjimo tinklą patikimą ir saugų, patikrindami jo operacijų informaciją.
Yra didelė tikimybė, kad visa tai turėjo tiek prasmės. Norėdami išsamiau paaiškinti, kaip veikia bitcoin kasyba, pradėkime nuo proceso, kuris yra šiek tiek arčiau namų: spausdintos valiutos reguliavimo.
Bitcoin pagrindai: kuo Bitcoin skiriasi nuo tradicinių valiutų
Vartotojai linkę pasitikėti spausdintomis valiutomis, bent jau JAV. Taip yra todėl, kad JAV dolerį remia centrinis bankas, vadinamas Federaliniu rezervu. Be daugybės kitų pareigų, Federalinis rezervų bankas reguliuoja naujų pinigų gavimą, o federalinė vyriausybė patraukia baudžiamojon atsakomybėn už padirbtos valiutos naudojimą.
Net skaitmeninius mokėjimus naudojant JAV dolerį palaiko centrinė valdžia. Pavyzdžiui, kai perkate internetu naudodamiesi debeto ar kreditine kortele, tą operaciją apdoroja mokėjimo tvarkymo įmonė, tokia kaip „Mastercard“ ar „Visa“. Šios įmonės ne tik įrašo jūsų operacijų istoriją, bet ir patikrina, ar operacijos nėra nesąžiningos. Dėl šios priežasties jūsų debeto ar kredito kortelė gali būti laikinai sustabdyta keliaujant.
Kita vertus, „Bitcoin“ nereglamentuoja centrinė valdžia. Vietoj to, „Bitcoin“ remia milijonai kompiuterių visame pasaulyje, vadinamų „mazgais“. Šis kompiuterių tinklas atlieka tą pačią funkciją kaip Federalinis rezervų bankas, „Visa“ ir „Mastercard“, tačiau su keliais pagrindiniais skirtumais. Mazgai saugo informaciją apie ankstesnes operacijas ir padeda patikrinti jų autentiškumą. Tačiau skirtingai nuo tų centrinių valdžios institucijų, „Bitcoin“ mazgai yra pasklidę visame pasaulyje ir įrašo sandorių duomenis į viešą sąrašą, prie kurio gali prieiti bet kas, net jūs.
Bitcoin pagrindai: kas yra kriptovaliutų kasyba?
Kai kas nors perka ar parduoda naudodamasis „bitcoin“, mes tai vadiname „operacija“. Parduotuvėje ir internetu vykdomi sandoriai yra dokumentuojami bankų, pardavimo vietų sistemų ir fizinių kvitų. „Bitcoin“ kalnakasiai pasiekia tą patį efektą be šių institucijų, sugrupuodami operacijas į „blokus“ ir įtraukdami juos į viešą įrašą, vadinamą „blockchain“. Mazgai tada tvarko tų blokų įrašus, kad juos būtų galima patikrinti ateityje.
Kai bitcoin kalnakasiai prideda naują operacijų bloką prie „blockchain“, dalis jų darbo yra įsitikinti, kad tos operacijos yra tikslios. (Daugiau apie tai, kaip tai įvyksta per sekundę.) Visų pirma, bitcoin kasėjai įsitikina, kad bitcoin nėra kopijuojamas - unikalus skaitmeninių valiutų egzempliorius, vadinamas „dvigubu išleidimu“. Su spausdintomis valiutomis, pinigų dubliavimas nėra problema. Išleidę 20 USD parduotuvėje, ši sąskaita yra tarnautojo rankose. Tačiau su skaitmenine valiuta yra visai kita istorija.
Skaitmeninę informaciją galima atkurti palyginti nesunkiai, todėl naudojant „Bitcoin“ ir kitas skaitmenines valiutas yra rizika, kad „Spender“ gali padaryti savo „bitcoin“ kopiją ir nusiųsti ją kitai šaliai, vis dar laikydamas originalą. Trumpam grįžkime prie spausdintos valiutos ir pasakykime, kad kažkas bandė dubliuoti savo 20 USD sąskaitą, kad maisto prekių parduotuvėje galėtų išleisti ir originalą, ir padirbtą. Jei tarnautojas žinotų, kad klientai dubliuoja pinigus, viskas, ką jiems reikės padaryti, tai pažvelgti į sąskaitos serijos numerius. Jei numeriai būtų vienodi, sekretorius žinotų, kad pinigai buvo nukopijuoti. Ši analogija yra panaši į tai, ką daro bitcoin kasytuvas, tikrindamas naujas operacijas.
Apdovanojimas kalnakasiais
Vieną dieną įvykus 500 000 pirkimų ir pardavimų, tačiau patikrinti kiekvieną iš šių operacijų gali būti daug darbo kalnakasiams, o tai lemia vieną kitą svarbiausią skirtumą tarp bitcoin kalnakasių ir Federalinio rezervo, „Mastercard“ ar „Visa“. Kaip kompensaciją už jų pastangas kalnakasiai apdovanojami „bitcoin“, kai tik jie prideda naują operacijų bloką prie „blockchain“. Naujų bitkoinų, išleistų su kiekviena išminuota bloke, suma vadinama „bloko atlygiu“. Bendras atlygis sumažinamas per pusę kas 210 000 blokų arba maždaug kas 4 metus. 2009 m. Buvo 50. 2013 m. Buvo 25, 2018 m. - 12, 5, o kai kada 2020 m. Viduryje ji sumažės perpus iki 6, 25.
Esant tokiam sumažėjimui per pusę, bendras apyvartoje esančių bitkoinų skaičius priartės prie 21 milijono ribos, todėl laikui bėgant valiuta taps menkesnė ir vertingesnė, tačiau kalnakasiams gaminti bus brangiau.
Kaip veikia „Bitcoin“ gavyba?
Štai laimikis. Tam, kad bitcoin kasėjai faktiškai uždirbtų bitcoin iš operacijų patikrinimo, turi įvykti du dalykai. Pirmiausia jie turi patikrinti 1 megabaito (MB) vertės sandorius, kurie teoriškai gali būti tokie maži kaip 1 operacija, bet dažniausiai yra keli tūkstančiai, atsižvelgiant į tai, kiek duomenų saugoma kiekvienoje operacijoje. Tai lengva dalis.
Antra, norėdami pridėti operacijų bloką prie „grandinės grandinės“, kalnakasiai turi išspręsti sudėtingą skaičiavimo matematikos problemą, dar vadinamą „darbo įrodymu“. Tai, ką jie iš tikrųjų daro, bando sugalvoti 64 skaitmenų šešioliktainį skaičių, vadinamą „maišos“, kuris yra mažesnis arba lygus tiksliniam maišos skaičiui. Iš esmės kalnakasio kompiuteris išsklaido maišos greičiu megahashes per sekundę (MH / s), gigahashes per sekundę (GH / s) ar net terahashes per sekundę (TH / s) priklausomai nuo vieneto, atspėjęs visas įmanomas 64- skaitmenų numerių, kol jie nepriims sprendimo. Kitaip tariant, tai azartas.
Naujausio bloko sunkumų lygis rašymo metu yra daugiau nei 13 trilijonų. Tai yra, tikimybė, kad kompiuteris pagamins maišos žymą žemiau tikslo, yra 1 iš 13 trilijonų. Žvelgiant iš perspektyvos, jūs esate maždaug 44.500 kartų labiau linkę laimėti „Powerball“ jackpotą su vienu loterijos bilietu, nei pasirinkdami teisingą maišos paketą vienu bandymu. Laimei, kasybos kompiuterinės sistemos išstumia daug ir daug daugiau maišos galimybių. Nepaisant to, bitkoinų kasyba reikalauja milžiniškų energijos sąnaudų ir sudėtingesnių skaičiavimo įrenginių, tačiau apie tai plačiau taip pat vėliau.
Sunkumo lygis koreguojamas kas 2016 m. Arba maždaug kas 2 savaites, kad kasybos rodikliai būtų pastovūs. T. y., Kuo daugiau kalnakasių konkuruos dėl sprendimo, tuo sunkiau problema taps. Taip pat yra ir priešingai. Jei skaičiavimo galia atimama iš tinklo, sunkumai sumažėja, kad kasyba būtų lengvesnė.
Paaiškinkite tai kaip aš penkis (ELI5)
Čia yra naudinga analogija, kurią reikia apsvarstyti:
"Sako, sakau trims draugams, kad galvoju apie skaičių nuo 1 iki 100, ir užrašau tą numerį ant popieriaus lapo ir užklijuoju voke. Mano draugams nereikia atspėti tikslaus skaičiaus, jie tiesiog turi būti pirmasis asmuo, atspėjęs bet kokį skaičių, mažesnį ar lygų skaičiui, kurį aš galvoju. Ir nėra jokių apribojimų, kiek spėjimų jie gauna.
Tarkime, aš galvoju apie skaičių 19. Jei draugas A atspėja 21, jie praranda, nes 21> 19. Jei draugas B atspėja 16, o draugas C atspėja 12, tada abu jie teoriškai pasiekė pagrįstus atsakymus, nes 16 < 19 ir 12 <19. Draugui B nėra jokio „papildomo kredito“, nors B atsakymas buvo artimesnis tiksliniam 19 atsakymui.
„Dabar įsivaizduokite, kad užduodu klausimą„ atspėk, kokį skaičių aš galvoju “, bet klausiu ne tik trijų draugų, o aš galvoju ne apie skaičių nuo 1 iki 100. Greičiau klausiu milijonų būsimų kalnakasių ir galvoju apie 64 skaitmenų šešioliktainį skaičių. Dabar matote, kad atspėti teisingą atsakymą bus nepaprastai sunku."
Kaip galite konkuruoti su milijonais kalnakasių?
Jei 1 iš 13 trilijonų neatrodo pakankamai sudėtingas, štai, reikia sugauti laimikį. Bitcoin kalnakasiai ne tik turi sugalvoti tinkamą maišos būdą, bet ir turi būti pirmieji.
Kadangi bitcoin kasyba iš esmės yra spėlionė, teisingo atsakymo gavimas prieš kitą kasyklą turi beveik viską, ką gali padaryti jūsų kompiuteris, naudodamas maišus. Tik prieš dešimtmetį bitcoin gavyba galėjo būti konkurencinga vykdoma įprastuose staliniuose kompiuteriuose. Laikui bėgant, tačiau kalnakasiai suprato, kad vaizdo žaidimams dažniausiai naudojamos vaizdo plokštės yra efektyvesnės kasybos procese, nei staliniai kompiuteriai ir grafikos procesoriai (GPU) dominavo žaidime. 2013 m. Bitcoin kalnakasiai pradėjo naudoti kompiuterius, skirtus kiek įmanoma efektyviau išgauti kriptovaliutą, vadinamus programoms skirtus integruotus grandynus (ASIC). Jie gali būti nuo kelių šimtų dolerių iki dešimčių tūkstančių. Kita vertus, atsižvelgiant į tai, kad dabartinė „bitcoin“ kaina nuo šio rašymo yra apytiksliai 930 USD ir kad atlygis už bloko užbaigimą yra 12, 5 monetų arba beveik 117 000 USD, išankstinė investicija į brangią ASIC gali būti verta.
Šiandien „bitcoin“ gavyba yra tokia konkurencinga, kad ją pelningai galima atlikti tik su pačiomis moderniausiomis ASIC. Naudojant stalinius kompiuterius, GPU ar senesnius ASIC modelius, energijos sąnaudos iš tikrųjų viršija gautas pajamas. Net turint naujausią jūsų žinioje esantį įrenginį, vieno kompiuterio retai užtenka konkuruoti su tuo, ką kalnakasiai vadina „kasybos baseinais“.
Kasybos baseinas yra kalnakasių grupė, kuri sujungia savo skaičiavimo galią ir padalija iškastą bitcoiną tarp dalyvių. Neproporcingai daug blokų iškasa baseinai, o ne atskiri kalnakasiai. Kai kuriais bitcoin istorijos taškais kasybos centrai ir įmonės sudarė maždaug 80–90% bitcoin skaičiavimo galios.
Ar „Bitcoin“ gavyba yra tvari?
Tarp 1 iš 13 trilijonų šansų, mastelio keblumo laipsnis ir didžiulis vartotojų, tikrinančių operacijas, tinklas vienas operacijų blokas patikrinamas maždaug kas 10 minučių. Tačiau svarbu atsiminti, kad 10 minučių yra tikslas, o ne taisyklė.
Bitcoin tinklas gali apdoroti maždaug septynias operacijas per sekundę, operacijos registruojamos „blockchain“ kas 10 minučių. Palyginimui, „Visa“ gali apdoroti maždaug 24.000 operacijų per sekundę. Kadangi bitcoin vartotojų tinklas ir toliau auga, tačiau per 10 minučių atliktų operacijų skaičius galiausiai viršys operacijų, kurias galima apdoroti per 10 minučių, skaičių. Tuo metu prasidės operacijų laukimo laikas ir toliau ilgėsis, nebent būtų pakeistas bitcoin protokolas.
Ši „bitcoin“ protokolo esmė yra žinoma kaip „mastelio keitimas“. Nors bitcoin kalnakasiai paprastai sutinka, kad reikia ką nors padaryti, kad būtų pašalintas mastelio keitimas, mažiau sutariama, kaip tai padaryti. Buvo pateikti du pagrindiniai sprendimai, kaip išspręsti mastelio keitimo problemą. Kūrėjai pasiūlė: 1) sumažinti duomenų kiekį, reikalingą kiekvienam blokui patikrinti, arba (2) padidinti operacijų, kurias gali saugoti kiekvienas blokas, skaičių. Turint mažiau duomenų, kuriuos reikia patikrinti vienoje bloke, 1 sprendimas lemia, kad kalnakasių operacijos būtų greitesnės ir pigesnės. 2 sprendimas būtų susijęs su mastelio didinimu, leidžiant kas 10 minučių apdoroti daugiau informacijos, didinant bloko dydį.
2017 m. Liepos mėn. „Bitcoin“ kalnakasiai ir kasybos įmonės, atstovaujančios maždaug nuo 80% iki 90% tinklo skaičiavimo galios, balsavo už programos įtraukimą, kuri sumažintų duomenų kiekį, reikalingą kiekvienam blokui patikrinti. Tai yra, jie ėjo su 1 sprendimu.
Programa, kurią kalnakasiai balsavo norėdami įtraukti į „bitcoin“ protokolą, yra vadinama atskirtu liudininku arba „SegWit“. Šis terminas yra sujungtas atskirtas, reiškiantis „atskirti“, ir Liudytojas, reiškiantis „parašai ant bitcoin operacijos“. Taigi atskirtas liudytojas reiškia atskirti operacijų parašus nuo bloko - ir pritvirtinti juos kaip išplėstą bloką. Nors vienos programos įtraukimas į „bitcoin“ protokolą gali atrodyti nedaug, tačiau apskaičiuota, kad parašo duomenys sudaro iki 65% kiekviename operacijų bloke apdorotų duomenų.
Mažiau nei po mėnesio, 2017 m. Rugpjūčio mėn., Kalnakasių ir kūrėjų grupė inicijavo kietą šakutę, palikdami bitcoin tinklą sukurti naują valiutą, naudodamiesi ta pačia kodine baze kaip ir bitcoin. Nors ši grupė sutiko su mastelio mažinimo sprendimo poreikiu, jie nerimavo, kad pritaikius atskirtą liudytojų technologiją nebus iki galo išspręsta mastelio problema.
Vietoj to jie ėjo su 2 sprendimu. Gauta valiuta, vadinama „bitcoin cash“, padidino blokų dydį iki 8 MB, kad paspartintų patikros procesą, kad per dieną būtų galima atlikti maždaug 2 milijonus operacijų. 2019 m. Lapkričio 6 d. „Bitcoin Cash“ buvo įvertintas maždaug nuo 302 USD iki maždaug 9 330 USD vertės „Bitcoin“.
