Хотя криптодобыча появилась только с тех пор, как биткойн был впервые добыт в 2009 году, она произвела настоящий фурор среди майнеров, инвесторов и киберпреступников. Вот что нужно знать о майнинге криптовалют и о том, как он работает…
Крипто-майнинг (или “криптомайнинг”, если хотите) - популярная тема на онлайн-форумах. Вы, вероятно, видели видео и читали статьи о биткоинах, Dash, Ethereum и других типах криптовалют. И в этих фрагментах контента часто поднимается тема майнинга криптовалют. Но все это может заставить вас задуматься: “Что такое майнинг биткоинов?” или “что такое крипто-майнинг?”
В двух словах, майнинг криптовалют - это термин, который относится к процессу сбора криптовалюты в качестве вознаграждения за выполненную вами работу. (Это известно как майнинг биткоинов, когда речь идет конкретно о майнинге биткоинов.) Но почему люди занимаются криптографией? Для некоторых они ищут другой источник дохода. Для других речь идет о получении большей финансовой свободы без вмешательства правительств или банков. Но какова бы ни была причина, криптовалюты представляют все больший интерес как для технофилов, инвесторов, так и для киберпреступников.
Итак, что такое майнинг криптовалют (в более техническом смысле) и как он работает? Давайте разберемся с этим.
Что такое крипто-майнинг? Объяснение как работает майнинг криптовалют
Термин крипто-майнинг означает получение криптовалют путем решения криптографических уравнений с помощью компьютеров. Этот процесс включает проверку блоков данных и добавление записей транзакций в общедоступную запись (книгу учета), известную как блокчейн.
Читать еще: Все, что вам нужно знать о криптовалюте
В более техническом смысле майнинг криптовалют - это транзакционный процесс, который включает использование компьютеров и криптографических процессов для решения сложных функций и записи данных в блокчейн. На самом деле, существуют целые сети устройств, которые участвуют в криптомайнинге и хранят общие записи через эти блокчейны.
Важно понимать, что рынок криптовалют сам по себе является альтернативой традиционной банковской системе, которую мы используем во всем мире. Итак, чтобы лучше понять, как работает крипто-майнинг, вам сначала нужно понять разницу между централизованными и децентрализованными системами.
Традиционные банки - это централизованные системы
В традиционном банковском деле существует центральный орган, который контролирует, ведет и обновляет централизованную запись (бухгалтерскую книгу). Это означает, что каждая отдельная транзакция должна проходить через центральную банковскую систему, где она регистрируется и проверяется. Кроме того, это ограниченная система — только небольшому числу организаций (банков) разрешено напрямую подключаться к централизованной банковской системе.
Криптовалюты используют децентрализованные, распределенные системы
В случае с криптовалютами нет ни центрального органа, ни централизованной бухгалтерской книги. Это связано с тем, что криптовалюты работают в децентрализованной системе с распределенной бухгалтерской книгой, известной как блокчейн. В отличие от традиционной банковской системы, любой может быть напрямую подключен к криптовалютной “системе” и участвовать в ней. Вы можете отправлять и получать платежи, не проходя через центральный банк. Вот почему она называется децентрализованной цифровой валютой.
Читать еще: Руководство для начинающих по технологии блокчейн
Но в дополнение к децентрализации криптовалюта также является распределенной системой. Это означает, что запись (бухгалтерская книга) всех транзакций находится в открытом доступе и хранится на множестве разных компьютеров. Это отличается от традиционных банков, о которых мы упоминали ранее, которые являются централизованными системами.
Но без центрального банка, как проверяются транзакции перед добавлением в бухгалтерскую книгу? Вместо того чтобы использовать центральную банковскую систему для проверки транзакций (например, чтобы убедиться, что у отправителя достаточно денег для совершения платежа), криптовалюта использует криптографические алгоритмы для проверки транзакций.
И вот тут на помощь приходят биткойн-майнеры. Выполнение криптографических вычислений для каждой транзакции требует большого объема вычислительной работы. Майнеры используют свои компьютеры для выполнения криптографической работы, необходимой для добавления новых транзакций в бухгалтерскую книгу. В качестве благодарности они сами получают небольшое количество криптовалюты.
Понимание терминов: централизованный, децентрализованный и распределенный
В левой части рисунка изображена централизованная система, а в правой - децентрализованная.
Традиционная централизованная валютная система функционирует за счет использования компьютеров, сетей и технологий, которыми владеют, управляют и поддерживают финансовые учреждения. Таким образом, всякий раз, когда вы отправляете деньги члену семьи или другу, эта транзакция проходит через ваш банк.
Децентрализованная система, с другой стороны, работает с использованием сети отдельно принадлежащих, управляемых и обслуживаемых устройств. Они предоставляют свои ресурсы для создания этой децентрализованной сети и разделяют ответственность за проверку транзакций, обновление и одновременное ведение избыточных версий бухгалтерской книги.
Пример распределительной системы. Здесь нет единого централизованного органа, который ведет единую бухгалтерскую книгу (как это было бы в централизованной системе).
Итак, когда мы говорим о распространении, что мы имеем в виду? Распределение относится к синхронизированной бухгалтерской книге, которая совместно используется в разных местах несколькими участниками (известными как узлы), которые служат наблюдателями и проверяющими транзакции.
Является ли крипто-майнинг законным?
В общем, ответ - да. Определение того, является ли криптодобыча законной или незаконной, в первую очередь зависит от двух ключевых соображений:
- ваше географическое местоположение и
- независимо от того, добываете ли вы криптографию законными способами.
Однако вы начинаете вступать на территорию незаконной деятельности, когда используете незаконные средства для добычи криптовалют. Например, некоторые киберпреступники используют Javascript в браузерах или устанавливают вредоносные программы на устройства ничего не подозревающих пользователей, чтобы “захватить” вычислительную мощность их устройств. Этот тип кибератаки известен как криптоджекинг. Мы собираемся опубликовать отдельную статью на эту тему позже в этом месяце, так что следите за обновлениями.
Но важно отметить, что майнинг криптовалют рассматривается различными правительствами по всему миру по-разному. Библиотека Конгресса США (LOC) опубликовала отчет, в котором говорится, что, например, в Германии майнинг Биткоина рассматривается как выполнение услуги, лежащей в основе криптовалютной системы Биткоин. LOC также сообщает, что многие местные органы власти в Китае борются с майнингом биткоинов, что заставляет многие организации полностью прекратить майнинг биткоинов.
Кроме того, некоторые страны рассматривают прибыль от добычи криптовалют как налогооблагаемую, в то время как другие страны рассматривают плоды такой деятельности как необлагаемый налогом доход.
Мы немного поговорим о том, что делает криптовалюты и криптодобычу такими привлекательными. Но сначала давайте разберемся, как на самом деле работает майнинг криптовалют. Для этого мы изучим технологии и процессы, которые в нем задействованы.
Как работает криптомайнинг (углубленный взгляд на блокчейн)
В двух словах, крипто-майнеры проверяют законность транзакций, чтобы пожинать плоды своей работы в виде криптовалют. Чтобы понять, как работает большая часть майнинга криптовалют в более техническом смысле, вам сначала нужно понять технологии и процессы, лежащие в его основе. Это включает в себя понимание того, что такое блокчейн и как он работает.
Первое, что нужно знать, это то, что две вещи занимают центральное место в концепции блокчейна: шифрование с открытым ключом и математика. Хотя я определенно являюсь поклонником первого, я признаю, что последнее не является моей сильной стороной. Однако криптография с открытым ключом (она же шифрование с открытым ключом или асимметричное шифрование) и математика сочетаются в блокчейнах, таких как гамбургеры и пиво.
Традиционные криптовалюты, такие как биткоин, используют децентрализованную бухгалтерскую книгу, известную как блокчейн. Блокчейн - это серия связанных блоков данных, которые содержат ключевые фрагменты данных, включая криптографические хэши. Эти блоки, которые являются неотъемлемой частью блокчейна, представляют собой группы транзакций данных, которые добавляются в конец книги. Это не только добавляет уровень прозрачности, но и служит раздувателем эго, когда люди видят, как их транзакции добавляются (привязываются) к блокчейну. Несмотря на то, что на нем нет их имен, он все равно часто вызывает чувство гордости и волнения.
Разбивка ролей и процессов в блокчейне биткойнов
Существует несколько ключевых компонентов и процессов, связанных с созданием блокчейна. Для этого объяснения мы собираемся использовать биткойн в качестве нашего примера:
- Узлы. Это люди и устройства, которые существуют в блокчейне (например, ваш компьютер и компьютеры других майнеров криптовалют).
- Майнеры - это конкретные узлы, чья работа заключается в проверке (“решении”) неподтвержденных блоков в блокчейне путем проверки хэшей. Как только майнер проверяет блок, подтвержденный блок затем добавляется в блокчейн. Первый майнер, который объявит остальным узлам, что они разгадали хэш, будет вознагражден криптовалютой.
- Транзакции. Транзакция — это то, что запускает эту вечеринку - запуск процесса добычи криптовалюты. Проще говоря, транзакция-это обмен криптовалютами между двумя сторонами. Каждая отдельная транзакция объединяется с другими, чтобы сформировать список, который добавляется в неподтвержденный блок. Затем каждый блок данных должен быть проверен узлами майнера.
- Хэши. Эти односторонние криптографические функции позволяют узлам проверять законность транзакций по добыче криптовалют. Хэш - это неотъемлемый компонент каждого блока в блокчейне. Хэш генерируется путем объединения данных заголовка из предыдущего блока блокчейна с nonce.
- Nonce. Nonce - это криптографическое выражение для описания числа, которое используется только один раз. По сути, NIST описывает nonce как “случайное или неповторяющееся значение". При крипто-майнинге nonce добавляется к хэшу в каждом блоке блокчейна и является числом, для которого майнеры решают.
- Алгоритм консенсуса. Это протокол в блокчейне, который помогает различным заметкам в распределенной сети прийти к соглашению о проверке данных. Первый тип алгоритма консенсуса считается “доказательством работы”, или PoW.
- Блоки. Это отдельные разделы, которые ставят под угрозу каждый блокчейн в целом. Каждый блок содержит список завершенных транзакций. Блоки, после подтверждения, не могут быть изменены. Внесение изменений в старые блоки означает, что хэш измененного блока — и хэш каждого блока, добавленного в блокчейн с момента публикации этого исходного блока, — затем должен быть распознан всеми другими узлами одноранговой сети. Проще говоря, модифицировать старые блоки практически невозможно.
- Блокчейн. Сам блокчейн представляет собой серию блоков, которые перечислены в хронологическом порядке. Поскольку ранее опубликованные блоки не могут быть изменены или изменены после того, как они были добавлены в блокчейн, это обеспечивает уровень прозрачности. В конце концов, все могут видеть транзакции.
Читать еще: Доказательство работы (PoW) против Доказательства ставки (PoS)
Пошаговый обзор процесса крипто-майнинга
Хорошо, пришло время по-настоящему детально взглянуть на процесс добычи криптовалют и лучше понять, как он работает.
1. Узлы проверяют законность транзакций
Транзакции являются основой, на которой строится блокчейн криптовалюты. Итак, давайте рассмотрим следующий пример, чтобы понять, как все это сочетается:
Допустим, вы крипто-майнер, и ваш друг Андрей занимает 50000 рублей у вашего другого друга Димы, чтобы купить шикарную новую высококачественную игровую установку. Это первоклассный компьютер, оснащенный новейшим игровым оборудованием. (Вы знаете, все, от светодиодной клавиатуры и игровой мыши до широкого многоэкранного дисплея и убойной комбинированной гарнитуры с микрофоном.) Чтобы расплатиться с ним, Андрей посылает ему частичную биткойн-единицу. Однако для завершения транзакции ей необходимо пройти процесс проверки.
2. Отдельные транзакции добавляются в список других транзакций для формирования блока
Следующим шагом в процессе крипто-майнинга является объединение всех транзакций в список, который затем добавляется в новый, неподтвержденный блок данных. Продолжая пример транзакции игровой системы, биткоин-платеж от Андрея к Диме будет считаться одной из таких транзакций.
Добавляя свою транзакцию в блокчейн (после завершения процесса проверки), он предотвращает “двойное расходование” любых криптовалют, сохраняя постоянную публичную запись. Запись неизменна, а это значит, что ею никогда нельзя манипулировать или изменять.
3. В неподтвержденный блок добавляются хэш и другие типы данных
Как только в блок добавляется достаточное количество транзакций, также добавляется дополнительная информация, включая данные заголовка и хэш из предыдущего блока в цепочке и новый хэш для нового блока. Здесь происходит то, что заголовок самого последнего блока и nonce объединяются для создания нового хэша. Этот хэш добавляется в неподтвержденный блок, а затем должен быть проверен узлом майнера.
В данном случае, допустим, вам просто повезло, что вы тот, кто решит эту проблему. Вы отправляете сообщение всем другим майнерам в сети, чтобы сказать, что вы это сделали, и чтобы они подтвердили это.
4. Майнеры проверяют хэш блока, чтобы убедиться, что блок является законным
На этом этапе процесса другие майнеры в сети проверяют достоверность неподтвержденного блока, проверяя хэш.
Но насколько сложен хэш? В качестве примера давайте представим, что вы применяете хэш SHA-256 к простой текстовой фразе “Я люблю майнинг криптовалют”, используя калькулятор хэша SHA-256. Это означает, что фраза станет “6a0aa6e5058089f590f9562b3a299326ea54dfad1add8f0a141b731580f558a7”. Теперь я не знаю о вас, но я определенно не смогу прочитать или расшифровать, что, черт возьми, говорит эта длинная строка зашифрованной тарабарщины.
Читать еще: Что такое SHA-256
5. Как только блок будет подтвержден и блок будет опубликован в блокчейне
Со стороны крипто-майнера это время для празднования, потому что доказательство работы (PoW) теперь завершено. PoW - это трудоемкий процесс решения хэша и доказательства другим, что вы сделали это на законных основаниях таким образом, чтобы они могли проверить.
Со стороны пользователя это в основном означает, что передача от Андрея частичного Биткоина Диме теперь подтверждена и будет добавлена в блокчейн как часть блока. Конечно, как самый последний подтвержденный блок, новый блок вставляется в конец блокчейна. Это связано с тем, что блокчейн-гроссбухи носят хронологический характер и основаны на ранее опубликованных записях.
Как эти компоненты работают вместе в экосистеме блокчейна
Итак, как эта бухгалтерская книга защищена от манипуляций и несанкционированных изменений? Все транзакции для книги зашифрованы с использованием криптографии с открытым ключом. Чтобы блоки были приняты, они должны использовать хэш, который узлы майнера в блокчейне могут использовать для проверки подлинности и неизменности каждого блока.
Кто обновляет блокчейн (и как часто)?
Поскольку нет централизованного регулирующего органа для управления или контроля бирж, это означает, что компьютеры, которые добывают этот конкретный тип криптовалюты, несут ответственность за поддержание текущей бухгалтерской книги. И обновления блокчейна происходят часто. Например, Buybitcoinworldwide.com по оценкам, блокчейн Биткойна получает новый блок каждые 10 минут в процессе майнинга.
С помощью блокчейна криптовалюты любой может просматривать и обновлять бухгалтерскую книгу, потому что она общедоступна. Вы делаете это, используя свой компьютер для генерации случайных догадок, чтобы попытаться решить уравнение, представленное системой блокчейна. В случае успеха ваша транзакция будет добавлена в следующий блок данных для утверждения. Если нет, вы идете ловить рыбу и продолжаете пытаться, пока в конечном итоге не добьетесь успеха. Или вы решаете потратить свое время и ресурсы в другом месте.
Теперь, когда вы понимаете, что такое майнинг криптовалют и как он работает, давайте уделим несколько минут, чтобы понять привлекательность криптовалют и почему кто-то хочет их добывать.
Быстрый взгляд на различные типы криптовалют
Вам может быть интересно, какие типы криптовалют существуют. Вы, вероятно, слышали о некоторых из них, таких как Биткойн (BTC), Dash (DASH) и Монеро (XMR). Однако реальность такова, что на самом деле существуют тысячи различных криптовалют.
Текущие значения криптовалют сильно различаются и колеблются ежедневно.
Почему крипто-майнинг так важен?
Людям нравится иметь возможность использовать деньги в цифровом виде. Кредитные карты, дебетовые карты и такие сервисы, как PayPal и Venmo, позволяют легко покупать товары онлайн и отправлять деньги своим друзьям и семье. В мире с сайтами электронной коммерции и службами доставки на следующий день многие люди не хотят иметь дело с “хлопотами” с бумажными деньгами и монетами.
Но что заставляет людей заниматься крипто-майнингом? На этот вопрос нет универсального ответа на все вопросы. В конце концов, у людей разные потребности, интересы и цели. Сейчас мы рассмотрим лишь некоторые из них здесь…
1. Люди стремятся к большей конфиденциальности и контролю над своими финансами
Не все так доверяют существующим системам. И некоторые предпочли бы иметь больший контроль — и конфиденциальность — когда дело доходит до их финансов. Идея здесь в том, что государству не нужно знать, когда вы покупаете нижнее белье или сколько вы потратили на эту новую аудиосистему объемного звучания.
Чтобы не быть частью традиционной централизованной банковской системы, некоторые люди хранят деньги под матрасами или в старых банках из-под кофе в своих кладовых. Но есть и другой способ, которым люди могут держать свои деньги вне традиционной централизованной банковской системы: добывая и используя криптовалюты.
Криптовалюты, такие как Bitcoin, Dash, Ethereum и Monero, предлагают пользователям определенный уровень анонимности. Почему? Потому что процесс криптомайнинга включает в себя использование функций шифрования и хэширования с открытым ключом, о которых мы говорили ранее.
2. Все дело в бенджаминах
Данные из Coherent Market Insights показывают, что глобальный рынок майнинга криптовалют, как ожидается, превысит 38 миллиардов долларов к 2025 году.
А для некоторых криптодобыча может быть невероятно прибыльной и считается хорошей инвестицией. Но для многих пользователей это часто не так, потому что на их добычу уходит много ресурсов, и зачастую это не приносит высокой прибыли.
Некоторые криптовалюты, такие как биткоин, стоят больших денег, когда вы их обналичиваете. Отчасти это связано с тем, что они ограничены в плане поставок, их максимальный объем составляет в общей сложности 21 000 000, и уже добыто 18 512 200 BTC.
И у людей есть возможность покупать и продавать доли биткоинов, которые известны как Сатоши. На BTC приходится 100 000 000 сатоши.
Читать еще: Сатоши: кто он такой и что это такое?
3. Крипто по-прежнему является новым и захватывающим
Давайте посмотрим правде в глаза: есть люди, которые хотят прокатиться на волне новейших технологий, чтобы стать частью этого опыта. По сути, они хотят быть частью следующего лучшего. Но сколько людей вовлечено в криптодобычу? По состоянию на 23 июня 2020 года редакционная группа PR Newswire NetworkNewsWire опубликовала релиз, в котором говорится, что “в настоящее время насчитывается более 1 000 000 уникальных майнеров биткойнов”.
И подумать только, это число только для людей, которые специально добывают биткойн!
Если майнинг криптовалют настолько прост, почему этим не занимаются все?
Хотя каждый может захотеть воспользоваться преимуществами крипто-майнинга, факт в том, что это не для всех.
1. Криптодобыча является ресурсоемкой
Во-первых, добыча криптовалют в настоящее время требует больших ресурсов как с точки зрения вычислительной мощности, так и электроэнергии. Почему? Потому что крипто-майнинг требует больших вычислительных мощностей для постоянного генерирования новых догадок. Если вы добьетесь успеха, то вы не только создадите новый биткоин, но и сможете обновить блокчейн, добавив информацию в конец книги.
2. Криптодобыча стоит дорого
Вам не только нужно беспокоиться о том, чтобы иметь достаточную вычислительную мощность и электроэнергию для обеспечения вашей работы, но вам также необходимо учитывать затраты, связанные с такой масштабной инициативой. Хотя когда-то было возможно крипто-майнить с помощью только вашего персонального компьютера, те времена давно прошли.
Если вы хотите иметь хотя бы небольшой шанс опередить других майнеров криптовалют, то вам нужны технологии и вычислительные мощности, чтобы конкурировать на их уровне. Это означает наличие большего количества устройств и доступ к менее дорогостоящему источнику питания.
3. Рентабельность инвестиций уже не та, что была раньше
Хотя это правда, что некоторые люди смогли заработать деньги, добывая криптовалюты, то же самое нельзя сказать обо всех. И чем больше проходит времени и чем больше людей вовлекается, тем меньшую отдачу от инвестиций могут ожидать крипто-майнеры.
Давайте рассмотрим Биткоин в качестве примера. Примерно каждые четыре года (или когда-либо добывалось 210 000 блоков) Биткойн переживает событие, известное как сокращение вдвое. Это означает, что количество биткоинов, которые люди получат в качестве вознаграждения за каждый добытый блокчейн, сократится вдвое. Итак, когда люди впервые начали добывать биткоины в 2009 году, они получали 50 BTCS за блок. По состоянию на последнее сокращение вдвое, которое произошло 11 мая 2020 года, этот показатель с тех пор снизился до 6,25 BTC за блок.
Вот разбивка того, как события сокращения вдвое сократили количество BTC, которые вы могли бы ожидать получить в качестве майнера:
Год - BTC полученный за блок - Событие
2009 - 50 BTC - (Первоначальный курс майнинга BTC)
2013 - 25 BTC - Первое событие сокращения вдвое
2016 - 12,5 BTC - Второе событие сокращения вдвое
2020 - 6.25 - Третье событие по сокращению вдвое
4. Это невозможно (или запрещено) в вашей стране
Ранее мы упоминали, что, хотя майнинг криптовалют не является незаконным в некоторых областях, в некоторых местах это так. Как мы упоминали ранее, правительства во всем мире имеют разные точки зрения на криптовалюты с точки зрения криптодобычи. Вероятно, некоторые правительства в разных географических регионах даже запрещают инвестировать в криптовалюты или использовать их в качестве способов оплаты.
Заключительные мысли о майнинге криптовалют
Майнинг криптовалют является интересной альтернативой традиционным централизованным системам, которые в настоящее время работают по всему миру. Однако это очень обременительно с точки зрения компьютерных и энергетических ресурсов и в результате неосуществимо для многих пользователей.