Bitcoin rudarjenje, razloženo
Verjetno slišite besedno zvezo "rudanje bitkoinov" in vaš um se začne sprehajati v zahodni fantaziji o pikapolonicah, umazaniji in bogati. Kot kaže, ta analogija ni preveč daleč.
Veliko manj glamurozno, a enako negotovo, rudarjenje bitcoinov izvajajo zmogljivi računalniki, ki rešujejo zapletene računske matematične težave (beri: tako zapleteni, da jih ni mogoče rešiti ročno). Na srečo in delo, ki ga računalnik potrebuje za rešitev ene od teh težav, je ekvivalent rudarja, ki je zlato udaril v tla - med kopanjem v peskovniku. V času pisanja je verjetnost, da računalnik reši eno od teh težav, ena od 6 bilijonov, vendar o tem več.
Rezultat "rudarjenja bitcoinov" je dvojen. Prvič, ko računalniki rešujejo te zapletene matematične težave v bitcoin omrežju, proizvajajo nov bitcoin, ne za razliko od tega, ko rudarska operacija pridobiva zlato s tal. In drugič, z reševanjem računskih matematičnih problemov rudarji bitcoin plačilnega omrežja naredijo zaupanja vredno in varno s preverjanjem svojih podatkov o transakcijah.
Obstaja dobra možnost, da je vse to imelo toliko smisla. Da bi podrobneje razložili, kako deluje rudarjenje bitcoinov, začnimo s postopkom, ki je nekoliko bližje domačemu: regulaciji tiskane valute.
Osnove Bitcoin: Kaj je rudarjenje s kripto valutami ">
Potrošniki ponavadi zaupajo tiskani valuti, vsaj v ZDA. To je zato, ker ameriški dolar podpira centralna banka, imenovana Federal Reserve. Poleg številnih drugih odgovornosti Zvezne rezerve urejajo proizvodnjo novega denarja in preganjajo uporabo ponarejene valute.
Celo digitalna plačila z ameriškim dolarjem podpirajo centralni organi. Ko na primer opravite spletni nakup s svojo debetno ali kreditno kartico, to transakcijo obdela podjetje za obdelavo plačil, kot sta Mastercard ali Visa. Poleg evidentiranja zgodovine transakcij ta podjetja preverjajo, da transakcije niso lažne, kar je eden od razlogov, da bo vaša debetna ali kreditna kartica med potovanjem začasno onemogočena.
Po drugi strani pa Bitcoin ne ureja osrednji organ. Namesto tega bitcoin podpirajo milijoni računalnikov po vsem svetu, imenovani »rudarji«. Ta mreža računalnikov opravlja enako funkcijo kot Federal Reserve, Visa in Mastercard, vendar z nekaj ključnimi razlikami. Tako kot Federal Reserve, Visa in Mastercard, tudi rudarji bitcoinov beležijo transakcije in preverjajo njihovo natančnost. Za razliko od teh osrednjih organov pa so bitcoin rudarji razporejeni po vsem svetu in beležijo podatke o transakcijah na javni seznam, do katerega lahko dostopa kdorkoli, tudi vi.
Ko nekdo opravi nakup ali prodajo z bitcoinom, to imenujemo "transakcija". Transakcije, izvedene v trgovini in na spletu, dokumentirajo banke, sistem prodajnih mest in fizična potrdila. Rudarji bitcoinov dosežejo enak učinek brez teh institucij, tako da transakcije združijo v "bloke" in jih dodajo v javni zapis, imenovan "blockchain."
Ko rudarji bitcoina dodajo nov blok transakcij v blockchain, je del njihove naloge zagotoviti, da so te transakcije točne. (Več o čarovniji, kako se to zgodi v sekundi.) Zlasti bitcoin rudarji poskrbijo, da se bitcoin ne podvaja, edinstvena presoja digitalnih valut, imenovana "dvojna poraba". Pri tiskanih valutah podvajanja denarja ni težava. Ko enkrat porabite 20 $ v trgovini, je ta račun v rokah. Z digitalno valuto pa je drugačna zgodba.
Digitalne informacije je mogoče reproducirati razmeroma enostavno, zato pri bitcoinu in drugih digitalnih valutah obstaja nevarnost, da lahko poizvajalec ustvari kopijo svojega bitcoina in ga pošlje drugi stranki, medtem ko še vedno drži izvirnik. Vrnimo se za trenutek v tiskano valuto in recimo, da je nekdo skušal podvojiti svoj račun v vrednosti 20 USD, da bi porabil tako original kot ponarejen v trgovini. Če bi uradnik vedel, da kupci podvajajo denar, bi morali pogledati serijske številke računov. Če bi bile številke enake, bi uradnik vedel, da je bil denar podvojen. Ta analogija je podobna tistemu, kar počne rudar bitcoin, ko preverjajo nove transakcije.
Ker se v enem dnevu zgodi kar 600.000 nakupov in prodaj, je preverjanje vsake od teh transakcij za rudarje lahko veliko dela, kar je še ena ključna razlika med rudarji bitcoin in Federal Reserve, Mastercard ali Visa. Kot nadomestilo za svoj trud rudarji dobijo bitcoin vsakič, ko dodajo nov blok transakcij v blockchain. Količina novega bitcoina, sproščenega z vsakim miniranim blokom, se imenuje "nagrada za blok". Nagrada za blok se prepolovi na vsakih 210.000 blokov ali približno na vsaka 4 leta. Leta 2009 je bilo 50. Leta 2013 je bilo 25, leta 2018 12, 5, nekje sredi leta 2020 pa se bo prepolovilo na 6, 25.
Po tej stopnji prepolovitve se bo skupno število bitkoinov v obtoku približalo omejitvi 21 milijonov, kar bo valuto sčasoma postalo bolj omejeno in dragoceno, hkrati pa bo tudi rudarjem dražje za proizvodnjo.
Kako deluje rudarjenje z bitcoini?
Tukaj je ulov. Da bi rudarji bitcoinov dejansko zaslužili bitcoin s preverjanjem transakcij, se morata zgoditi dve stvari. Najprej morajo preveriti 1 megabajt (MB) transakcij, ki so teoretično lahko majhne kot 1 transakcija, vendar so pogosteje več tisoč, odvisno od tega, koliko podatkov shrani vsaka transakcija. To je enostaven del.
Drugič, za dodajanje bloka transakcij v blockchain morajo rudarji rešiti zapleteno računalniško matematično težavo, imenovano tudi "dokaz dela". V resnici delajo s 64-mestno šestnajstično številko, imenovano "hash", ki je manjša ali enaka ciljnemu hashu. V bistvu rudarski računalnik izpušča razpršitve s hitrostjo megahašev na sekundo (MH / s), gigahaš na sekundo (GH / s) ali celo terahaše na sekundo (TH / s), odvisno od enote, ugibajoč vse možne 64- številske številke, dokler ne najdejo rešitve. Z drugimi besedami, to je igro.
Stopnja zahtevnosti zadnjega bloka v času pisanja je približno 6, 061, 518, 831, 027. To pomeni, da je možnost računalnika, da izdela hash pod cilj, ena od 6.061.518.831.027 - manj kot 1 od 6 bilijonov. Ta raven se prilagaja vsakih 2016 blokov ali približno vsaka 2 tedna, s ciljem, da se stopnje rudarjenja ohranjajo konstantne. Se pravi, več ko se bodo rudarji potegovali za rešitev, težava bo postala težja. Velja tudi obratno. Če se računalniška moč odstrani iz omrežja, se težava prilagodi navzdol, da olajša rudarjenje.
Pojasnite, kot da sem pet (ELI5)
Tu je koristna analogija urednika Investopedia Euny Hong:
"Povem trem prijateljem, da razmišljam o številki med 1 in 100, in to številko napišem na papir in jo zapečatim v ovojnico. Moji prijatelji ne smejo ugibati natančne številke, mora biti prva oseba, ki bo uganila katero koli številko, ki je manjša ali enaka številki, na katero mislim. In ni omejitev, koliko ugibanja dobijo.
"Recimo, da mislim na številko 19. Če Friend A ugiba 21, izgubi, ker 21> 19. Če Friend B ugani 16, Prijatelj C pa 12, potem sta oba teoretično prišla do sprejemljivih odgovorov, ker je 16 < 19 in 12 <19. Za prijatelja B ni nobenega dodatnega zaslužka, čeprav je bil odgovor B bližje ciljnemu odgovoru iz 19.
"Zdaj si predstavljajte, da postavljam vprašanje" uganite, na katero številko mislim ", vendar ne postavljam samo treh prijateljev in ne razmišljam o številki med 1 in 100. Namesto tega vprašam milijone potencialnih rudarjev in mislim na 64-mestno šestnajstiško številko. Zdaj vidite, da bo pravi odgovor izjemno težko uganiti. "
Kako se lahko potegujete z milijoni rudarjev?
Če se 1 od 6 bilijonov ne zdi dovolj težaven, kot je, potem je opis ulova. Ne samo, da morajo rudarji bitcoinov izmisliti pravega hash-a, tudi prvi morajo to storiti.
Ker je rudarjenje bitcoinov v bistvu ugibanje, je pri iskanju pravega odgovora pred drugim rudarjem skoraj vse povezano s tem, kako hitro lahko računalnik ustvari šifre. Še pred desetletjem bi lahko bitcoin rudarji tekmovalno izvedli na običajnih namiznih računalnikih. Sčasoma pa so rudarji spoznali, da so grafične kartice, ki se običajno uporabljajo za videoigre, bolj učinkovite pri rudarjenju, kot pa so v igri prevladovali namizni računalniki in grafične procesorske enote (GPU). Leta 2013 so bitcoin rudarji začeli čim učinkoviteje uporabljati računalnike, posebej zasnovane za rudarjenje kripto valute, imenovane Application-Specific Integrated Circuits (ASIC). Te lahko tečejo od 500 do deset tisoč dolarjev.
Danes je rudarjenje bitcoinov tako konkurenčno, da ga je mogoče donosno opraviti le z najsodobnejšimi ASIC-ji. Pri uporabi namiznih računalnikov, GPU-jev ali starejših modelov ASIC stroški porabe energije dejansko presegajo ustvarjeni prihodek. Tudi z najnovejšo enoto, ki vam je na voljo, je en računalnik redko dovolj, da konkurira tistemu, kar rudarji imenujejo "rudniški bazeni."
Rudniški bazen je skupina rudarjev, ki združujejo svojo računalniško moč in razdeli minirani bitcoin med udeležence. Nesorazmerno veliko število blokov minirajo bazeni in ne posamezni rudarji. V juliju 2017 so rudniški bazeni in podjetja predstavljali približno 80% do 90% računalniške moči bitcoina.
Ali je rudarjenje Bitcoin trajnostno?
Med 1 na 6 bilijonov kvot, obsegom težavnosti in množično mrežo uporabnikov, ki preverjajo transakcije, se en blok transakcij preveri približno vsakih 10 minut. Pomembno pa si je zapomniti, da je 10 minut cilj, ne pravilo.
Omrežje bitcoin lahko obdela približno sedem transakcij na sekundo, pri čemer se transakcije zabeležijo v blockchain vsakih 10 minut. Ker mreža bitcoin uporabnikov še naprej raste, pa bo število transakcij, opravljenih v 10 minutah, sčasoma preseglo število transakcij, ki jih je mogoče obdelati v 10 minutah. Takrat se začnejo čakalne dobe za transakcije in še naprej daljšajo, razen če se protokol bitcoin spremeni.
Ta težava je v središču bitcoin protokola znana kot "skaliranje". Čeprav se rudarji bitcoinov na splošno strinjajo, da je treba storiti nekaj za obravnavo skaliranja, je manj soglasja, kako to storiti. V času pisanja sta dve težavni rešitvi težave s skaliranjem, bodisi (1) zmanjšati količino podatkov, potrebnih za preverjanje vsakega bloka, ali (2) povečati število transakcij, ki jih lahko shrani vsak blok. Z manj podatkov za preverjanje na blok bi rešitev 1 hitreje in ceneje za rudarje opravila. 2. rešitev se bo lotila skaliranja, saj bi omogočila obdelavo več informacij vsakih 10 minut.
Julija 2017 so rudarji bitcoin in rudarske družbe, ki predstavljajo približno 80% do 90% računalniške moči omrežja, glasovali za vključitev programa, ki bi zmanjšal količino podatkov, potrebnih za preverjanje vsakega bloka. Se pravi, šli so z Rešitvijo 1.
Program, za katerega so rudarji glasovali za dodajanje k protokolu bitcoin, se imenuje ločena priča ali SegWit. Ta izraz je združevanje ločeno, kar pomeni "ločiti", in priča, ki se nanaša na "podpise na bitcoin transakciji". Segregirana priča torej loči podpise transakcij od bloka - in jih pritrdite kot razširjen blok. Medtem ko dodajanje enega programa v bitcoin protokol morda ni videti veliko na poti do rešitve, so po ocenah podpisnih podatkov predstavljali do 65% podatkov, obdelanih v vsakem bloku transakcij.
Manj kot mesec dni pozneje avgusta 2017 je skupina rudarjev in razvijalcev sprožila trde vilice, tako da je bitcoin omrežje ustvarilo novo valuto z isto kodno bazo kot bitcoin. Čeprav se je ta skupina strinjala s potrebo po rešitvi lestvice, so bili zaskrbljeni, da uporaba ločene tehnologije prič ne bo v celoti rešila problema skaliranja.
Namesto tega so se odločili za rešitev 2. Nastala valuta, imenovana "bitcoin cash", je povečala velikost bloka na 8 Mb, da bi pospešili postopek preverjanja in omogočili približno 2 milijona transakcij na dan. 10. februarja 2019 so vrednost Bitcoin Cash ocenili na 122, 45 USD na Bitcoin 3.605, 01 USD.
Primerjajte investicijske račune Ime ponudnika Opis Razkritje oglaševalcev × Ponudbe, ki se pojavijo v tej tabeli, so partnerstva, od katerih Investopedia prejema nadomestilo.