1. Osobné financieInvestovanie Čo je ťažba kryptomeny?

Autor: Peter Kent, Tyler Bain

Ťažba kryptomeny zahŕňa pridávanie transakcií do blockchainu kryptominerom. Ale je to trochu komplikovanejšie. Pozrite sa na decentralizáciu a objavte úlohu kryptominer.

Pochopenie decentralizovaných mien

Šifrovacie meny sú decentralizované - to znamená, že menová sieť nie je spravovaná žiadnou centrálnou bankou, centrálnou databázou ani jediným centrálnym orgánom. Napríklad Spojené štáty majú Federálny rezervný systém vo Washingtone, organizáciu, ktorá spravuje americký dolár, a Európsku centrálnu banku vo Frankfurte, ktorá spravuje euro, a všetky ostatné fiatové meny majú tiež centralizované orgány dohľadu.

Kryptomeny však nemajú ústredný orgán; skôr ich spravuje komunita kryptomen, najmä baníci kryptomeny a sieťové uzly. Z tohto dôvodu sa kryptomeny často označujú ako nedôveryhodné. Pretože žiadna strana ani entita nekontroluje, ako sa kryptomena vydáva, vynakladá alebo vyváži; nemusíte dôverovať jedinému orgánu.

Dôvera je trochu mylná predstava. Do systému sa pečie dôvera. Nemusíte dôverovať jedinému orgánu, ale vaša dôvera v systém a plne auditovateľná kódová základňa je stále nevyhnutná. V skutočnosti žiadna forma meny nemôže fungovať bez nejakej formy dôvery alebo viery. (Ak nikto nedôveruje mene, potom ju nikto neprijme alebo sa nebude snažiť udržiavať ju!)

Vo svete bez dôvery v kryptomenu môžete stále dôverovať komunite kryptomeny a jej mechanizmom, aby ste zaistili, že blockchain bude obsahovať presný a nemeniteľný - nemeniteľný - záznam kryptomenných transakcií. Kryptomeny sú stanovené pomocou sady softvérových pravidiel, ktoré zabezpečujú dôveryhodnosť systému a proces ťažby je súčasťou tohto systému, ktorý každému umožňuje dôverovať blockchainu.

Kryptomeny nemajú centrálnu banku, ktorá tlačí nové peniaze. Namiesto toho baníci vykopávajú novú menu podľa vopred stanoveného harmonogramu vydávania mincí a uvoľňujú ju do obehu v procese nazývanom ťažba.

Prečo sa teda tento proces nazýva kryptomena?

Ak porovnávate ťažbu kryptomeny s ťažbou zlata, je zrejmé, že tento proces sa označuje ako ťažba. V oboch formách ťažby sa baníci pustili do práce a sú odmeňovaní neobežným majetkom. Pri ťažbe zlata sa vyťaží prirodzene sa vyskytujúce zlato mimo ekonomiky a stáva sa súčasťou zlata cirkulujúceho v rámci hospodárstva.

Pri ťažbe kryptomeny sa vykonáva práca a proces sa končí vytvorením a pridaním novej kryptomeny do hlavnej knihy blockchainu. V oboch prípadoch baníci po obdržaní odmeny - vyťažené zlato alebo novovytvorená kryptomena - ho zvyčajne predávajú verejnosti, aby získali späť svoje prevádzkové náklady a získali svoj zisk, čím uvedú novú menu do obehu.

Práca kryptomeny je iná ako práca zlata, samozrejme, ale výsledok je takmer rovnaký: Obe zarábajú. V prípade ťažby kryptomeny sa všetka práca vykonáva na ťažobnom počítači alebo súprave pripojenej k kryptomennej sieti - nie je potrebné jazdiť burro ani zlaté výrezy s medzerami!

Úloha kryptominer

Baníci kryptomeny pridávajú transakcie do blockchainu, ale rôzne kryptomeny používajú rôzne metódy dobývania, ak kryptomena vôbec využíva ťažbu. (Väčšina kryptomien nepoužíva ťažbu.) Na určenie, kto vytvára nové bloky údajov a ako presne sa bloky pridávajú do blockchainu, sa používajú rôzne metódy ťažby a konsenzu.

Spôsob, akým ťažíte konkrétnu kryptomenu, sa mierne líši v závislosti od typu ťaženej kryptomeny, ale základy sú stále rovnaké: Ťažba vytvára systém na budovanie dôvery medzi stranami bez potreby jediného oprávnenia a zaisťuje, že všetky kryptomenné zostatky každého sú aktuálne. dátum a správny údaj v knihe blockchain.

Práca baníkov pozostáva z niekoľkých hlavných akcií:

  • Overovanie a potvrdzovanie nových transakcií Zhromaždenie týchto transakcií a ich zoradenie do nového bloku Pridanie bloku do reťazca blokov hlavnej knihy (blockchain) Vysielanie nového bloku do siete uzlov kryptomeny

Predchádzajúci proces ťažby kryptomeny je nevyhnutnou prácou potrebnou na pokračujúce šírenie blockchainu a pridružených transakcií. Bez nej nebude blockchain fungovať. Ale prečo by to niekto robil? Aké sú stimuly pre baníkov?

Bitcoínový baník má v skutočnosti niekoľko stimulov (iné kryptomeny môžu pracovať iným spôsobom):

  • Transakčné poplatky: Každá osoba, ktorá utratí kryptomenu za to, aby sa transakcia pridala do nového bloku, zaplatí malý poplatok; ban, ktorý pridáva blok, dostane transakčné poplatky. Bloková dotácia: Novo vytvorená kryptomena, známa ako bloková dotácia, sa vypláca banovi, ktorý úspešne pridá blok do hlavnej knihy.

Poplatky a dotácie sa spolu nazývajú bloková odmena. V Bitcoine sa bloková dotácia začala na 50 BTC. (BTC je piktogram pre bitcoíny.) Bloková podpora v čase písania je momentálne 12,5 BTC. Bloková dotácia sa zníži na polovicu každých 210 000 blokov alebo zhruba každé štyri roky; niekedy okolo mája 2020 sa opäť zníži na polovicu na 6,25 BTC na blok.

Obrázok nižšie z prieskumníka blockchain.com BlockChain.com zobrazuje blokovú dotáciu vyplácanú na adresu, ktorú vlastní baník, ktorý pridal blok do blockchainu. V hornej časti môžete vidieť, že ako dotácia sa vypláca 12,5 BTC; skutočná suma prijatá banom (plná odmena, 13,24251028 BTC) je väčšia, pretože zahŕňa aj transakčné poplatky za všetky transakcie v bloku.

operácie ťažby kryptomeny

Zabezpečenie dôveryhodnosti kryptomeny

Aby kryptomena fungovala, musí protokol splniť niekoľko podmienok. Obzvlášť užitočný je zoznam šiestich faktorov Jana Lanksyho. (Jan je kryptomenný vysokoškolský učiteľ na vysokej škole v Českej republike). Ako je možné vidieť nižšie, ťažba (v ťažobných kryptomenách, nemenné meny majú rôzne mechanizmy) je neoddeliteľnou súčasťou zabezpečenia toho, aby boli tieto podmienky splnené.

  • Systém nevyžaduje ústredný orgán a je udržiavaný na základe distribuovaného konsenzu. To znamená, že všetci súhlasia so zostatkami spojenými s adresami v knihe blockchain. Ťažba je neoddeliteľnou súčasťou pridávania transakcií do blockchainu a udržiavania konsenzu. Systém sleduje kryptomenné jednotky a ich vlastníctvo. Zostatky je možné dokázať kedykoľvek. Ťažba pridáva transakcie do blockchainu spôsobom, ktorý sa stáva nemenným - blockchain sa nedá zmeniť. Ak blockchain ukáže, že váš zostatok je päť bitcoínov, potom absolútne vlastníte päť bitcoínov! Systém definuje, či je možné vytvoriť nové jednotky kryptomeny, a ak áno, systém definuje okolnosti ich pôvodu a ako určiť vlastníctvo týchto nových jednotiek. Pevná emisia alebo miera inflácie je preddefinovaná. Ťažba poskytuje spôsob, ako uvoľniť novú kryptomenu do obehu vopred určenou kontrolovanou rýchlosťou, pričom vlastníctvo je pridelené baníkovi. Vlastníctvo kryptomenných jednotiek sa preukazuje kryptografiou. Prostredníctvom kryptografie sú splnené tri podmienky autentickosti, neodvolania a nemeniteľnosti. Baníci pomocou kryptografie pred pridaním do nového bloku overia platnosť žiadostí o transakcie. Horník overí, či žiadosť o transakciu predstavuje sumu, ktorú má majiteľ krypta k dispozícii, či vlastník správne podpísal žiadosť svojím súkromným kľúčom na preukázanie vlastníctva a či je prijímacia adresa platná a schopná prijať prevod. Systém umožňuje vykonávať transakcie, pri ktorých sa mení vlastníctvo kryptografických jednotiek. Transakcie môžu predkladať iba odosielateľi, ktorí môžu preukázať vlastníctvo prenášanej kryptomeny. Vlastníci kryptomeny dokazujú vlastníctvo podpisom transakcií pomocou adries privátneho kľúča. Ťažba je proces, prostredníctvom ktorého sa uskutočňujú transakcie, a baníci pred pridaním transakcie do blockchainu overia vlastníctvo. Ak sú súčasne zadané dva rôzne pokyny na zmenu vlastníctva rovnakých kryptografických jednotiek, systém vykoná najviac jednu z nich. Nie je možné, aby niekto dvakrát preinzeroval tú istú jednotku. Problém dvojitého čerpania bol ten, ktorý oslabil staršie digitálne meny. Ale s modernými kryptomenami baníkov vet transakcie, hľadanie záznamu blockchain transakcií, aby zistili, či majiteľ skutočne má v tejto chvíli dostatočný zostatok. Ak v žiadosti o transakciu (vstupná adresa) v žiadosti o transakciu nebude zaúčtovaný dostatočný zostatok, transakcia bude softvérom uzlov odmietnutá a nikdy sa nebude ťažiť na blockchain. Ak má ten istý odosielateľ dve alebo viac čakajúcich žiadostí o transakcie, ale nevlastní dostatok kryptomeny, ktorá by ich pokryla všetky, baníci sa môžu rozhodnúť, ktorá z požiadaviek je platná. Ďalšie transakcie sa zahodia, aby sa zabránilo dvojitému utrácaniu tej istej meny.

Ak ani jedna z týchto šiestich podmienok nebude splnená, kryptomena zlyhá, pretože si nemôže vybudovať dostatočnú dôveru, aby ju ľudia mohli spoľahlivo používať. Proces ťažby spevňuje a spĺňa všetky tieto podmienky.

Byzantskí generáli

Existuje problém mysle známy ako problém byzantských generálov (alebo byzantská chyba, lavína chýb a rôzne ďalšie veci), ktorá ilustruje problém, ktorý sa snažia vyriešiť algoritmy konsenzuálneho šifrovania.

Celkový problém? Snažíte sa dosiahnuť konsenzus; v kryptomene sa snažíte dosiahnuť dohodu o histórii menových transakcií. Ale v kryptomennej sieti, distribuovanom počítačovom systéme rovných, máte tisíce, možno desiatky tisíc počítačov (uzly); v bitcoinovej sieti máte momentálne 80 000 až 100 000 uzlov.

Ale z týchto desiatok tisíc systémov majú niektoré technické problémy; hardvérové ​​chyby, nesprávna konfigurácia, zastaraný softvér, chybné smerovače atď. Iní budú nedôveryhodní; Budú sa snažiť využívať slabiny pre finančný zisk ľudí, ktorí prevádzkujú uzol (riadia ich „zradcovia“). Problém je, že z rôznych dôvodov môžu niektoré uzly odosielať protichodné a chybné informácie.

Takže niekto prišiel s podobenstvom alebo metaforou, byzantským generálnym problémom. (Chlap menom Leslie Lamport Shostak prvýkrát rozprával tento príbeh už v roku 1980 v dokumente o všeobecných problémoch spoľahlivosti v distribuovaných počítačových systémoch.)

Pôvodne nazvaný Problém albánskych generálov, bol premenovaný po dlho zaniknutej ríši, aby neurazil žiadnych Albáncov! (Aj keď v tomto vzájomne prepojenom svete neustálej trestnej činnosti v oblasti sociálnych médií musí byť v Istanbule aspoň urazených obyvateľov.)

Zrejme distribuovaní počítačoví akademici radi sedávajú a vymýšľajú tieto malé metafory; je tu problém reštauračného filozofa, problém s čitateľmi / spisovateľmi atď. Problém byzantských generálov bol v skutočnosti odvodený od problému čínskych generálov.

Myšlienka je taká, ako je opísané v pôvodnom dokumente:

"Predstavujeme si, že niekoľko divízií byzantskej armády je táborených mimo nepriateľského mesta, pričom každá divízia je pod velením vlastného generála." Generáli môžu medzi sebou komunikovať iba prostredníctvom posla. Po pozorovaní nepriateľa sa musia rozhodnúť o spoločnom akčnom pláne. Niektorí generáli však môžu byť zradcami, ktorí sa snažia zabrániť lojálnym generálom dosiahnuť dohodu. Generáli musia mať algoritmus, ktorý zaručí, že A. Všetci lojálni generáli rozhodujú o tom istom akčnom pláne ... [a] B. Malý počet zradcov nemôže spôsobiť, aby lojálni generáli prijali zlý plán. “

(Ak hľadáte originálny dokument, vyhľadajte online problém s byzantskými generálmi Leslie Lamport Robert Shostak Marshall Pease.)

To je problém, ktorý sa snažia vyriešiť algoritmy konsenzuálneho šifrovania, ako sú známe. Ako dospejú generáli (počítačové uzly) ku konsenzu (všetci sa zhodujú na tom istom akčnom pláne - alebo hlavnej knihe transakcií) a ako sa vyhnúť tomu, aby ich nezradil malý počet zradcov (chybné vybavenie a hackeri)?

Pri pohľade na kryptomenného baníka

Aby mali kryptomíni šancu získať odmenu za ťažbu, musia si pripraviť ťažobné zariadenie (počítačové vybavenie) a spustiť ťažobný softvér, ktorý je spojený s kryptomennosťou.

V závislosti od toho, koľko zdrojov sa krypto baník zaviaže, bude mať primeranú šancu byť šťastný baník, ktorý získa a vytvorí reťazec najnovšieho bloku; čím viac použitých zdrojov, tým vyššia je šanca na získanie odmeny. Každý blok má vopred stanovenú výšku platby, ktorá je odmenená víťazným baníkom za ich usilovnú prácu, ktorú strávia podľa vlastného želania.

Ako sa teda vyberá víťazný baník? To záleží. Vo väčšine prípadov sa používa jedna z dvoch základných metód:

  • Dôkaz o práci: Podľa metódy preukázania práce musí baník vykonať úlohu a prvý baník, ktorý úlohu dokončí, pridá do blockchainu posledný blok a získa blokovú odmenu, blokovú podporu a transakčné poplatky. Bitcoiny a iné kryptomeny, ako napríklad éter (zatiaľ sa môže v určitom okamihu zmeniť na dôkaz o podiele), bitcoínové hotovosť, Litecoin a dogecoín, používajú dôkaz o práci. Dôkaz o vklade: V systéme preukazovania vkladu si softvér vyberie jeden z kryptomenných uzlov na pridanie najnovšieho bloku, ale ak má byť v prevádzke, uzly musia mať vklad, ktorý vo všeobecnosti znamená, že musia vlastniť určitá úroveň kryptomeny. Sieť kryptomeny vyberá baníka, ktorý pridá ďalší blok do reťazca na základe kombinácie náhodného výberu a výšky podielu - napríklad s niektorými kryptomenami, čím viac kryptomien je vo vlastníctve a čím dlhšie je vo vlastníctve, tým pravdepodobnejšie je horník má byť vybraný. (Je to ako vlastniť lotériové lístky; čím viac vlastníte, tým väčšia je pravdepodobnosť, že vyhráte.) Pri iných kryptomenách sa výber robí postupne, jeden po druhom, z radu vopred vybraných baníkov.

Keď sa bitcoín prvýkrát začal, bol schopný ťažiť ktokoľvek s jednoduchým stolovým počítačom. Budúci baník jednoducho stiahol ťažobný softvér bitcoínov, nainštaloval ho a nechal sa spustiť BTC! Postupom času sa však konkurencia zvýšila.

Rýchlejšie a výkonnejšie počítače boli postavené a používané na ťažbu. Nakoniec sa vyvinuli špecializované procesné čipy nazývané Application Specific Integrated Circuits (ASIC). ASIC, ako už názov napovedá, je počítačový čip navrhnutý na konkrétny účel, ako napríklad rýchle zobrazenie grafiky s vysokým rozlíšením, spustenie smartfónu alebo vykonanie určitej formy výpočtu.

Špecifické ASIC boli navrhnuté tak, aby boli vysoko efektívne pri formách výpočtu vyžadovaných na ťažbu kryptomeny - napríklad na ťažbu bitcoínov. Takýto čip môže byť pri ťažbe bitcoínov 1 000krát účinnejší ako čip vo vašom počítači, takže v dnešnom prostredí ťažby bitcoínov ide o ASIC alebo domov!

Pre vysoko náročné kryptomeny, ako je bitcoín, je ideálnym banským prostredím prostredie s:

  • Nízke náklady na hardvér: Tieto ťažobné súpravy nie sú zadarmo. Nízke teploty: Nižšie teploty uľahčujú chladenie vašich ťažobných zariadení. Nízke náklady na elektrinu: Ťažobné súpravy môžu využívať veľa energie. Rýchle a spoľahlivé pripojenie k internetu: Musíte so sieťou kryptomeny komunikovať rýchlo a s minimálnymi prestojmi, pretože ste v konkurencii s ostatnými baníkmi.

Neboj sa! Vďaka mnohým rôznym kópiám a napodobňovaniu bitcoinov bežiacich na bitcoine už Bitcoin už nie je jedinou hrou v meste. Nájdete tu množstvo alternatívnych možností ťažby s rôznou úrovňou požadovaného výpočtového výkonu. V súčasnosti sú niektoré z najziskovejších kryptomien v mojej banke menej známe a je ich možné ťažiť pomocou počítačového hardvéru umiestneného mimo regálu kvôli menej prísnym úrovniam obtiažnosti, ktoré sú spojené s nižšou popularitou a adopciou.

V súčasnosti sa v Číne uskutočňuje veľká časť celosvetovej ťažby kryptomeny, asi trojnásobne väčšia ako miera rýchlosti najbližšej najbližšej krajiny (USA). Kombinácia lacnej elektriny a ľahkého prístupu k lacným počítačovým komponentom na stavbu ťažobných súprav dáva Číne výhodu, ktorú čínski baníci využili a doteraz udržiavali, a to aj napriek zjavnému nesúhlasu kryptomeny zo strany ich vlády.

Toto je dôkazom toho, ako odolné a ťažké vypnúť distribuované systémy kryptomeny, ako sú bitcoiny, sú.

Sprevádzať kryptografický svet

Kryptomena má hodnotu, pretože veľké množstvo ľudí kolektívne verí, že áno. Prečo si však myslia, že kryptomena má hodnotu? Odpoveďou je dôvera.

Držiteľ bitcoínov môže veriť, že ich bitcoíny budú v ich peňaženke deň odteraz alebo za 10 rokov. Ak chcú preskúmať, ako systém funguje, môžu vykonať audit kódovej základne, aby porozumeli systému na hlbšej úrovni, aby zistili, ako sa udržiava dôvera.

Ak však nemajú znalosti a vedomosti z oblasti počítačov pre audit kódu, môžu sa rozhodnúť dôverovať tomu, že ostatní ľudia, lepšie informovaní ako oni, rozumejú systému a monitorujú ho; môžu dôverovať celej komunite blockchainov, ktorá riadi konkrétnu kryptomenu.

Bez funkčnosti ťažby, ktorá je základom distribuovaného systému kryptomeny typu peer-to-peer, by táto kolektívna dôvera (na základe dôkazu kolektívnej práce smerom k reťazcu) neexistovala.

Dolovanie kryptomeny zaisťuje, že vaše zostatky sa bez vášho súhlasu nezmenia. Motivuje každého, aby sa správal správne, a potrestá tých, ktorí ho nemajú. Vytvára digitálnu formu prenosu hodnoty, ktorú môže každý jednotlivý užívateľ dôverovať ako rovnocenný partner v sieti, pretože každá časť systému je zarovnaná na jeden účel: poskytuje bezpečný spôsob, ako vytvoriť, overiť a previesť vlastníctvo digitálne obmedzeného množstva. kryptografické jednotky.