Що таке майнінг криптовалюти простими словами

Цей термін став дуже популярним восени 2017 року під час буму цифрових активів. Однак навіть через 5 років мало людей точно розуміють сенс криптомайнінгу. Зазвичай початківцям цифрових мереж відомо, що це пов’язано зі здобиччю віртуальних активів за допомогою комп’ютерної техніки. Рекомендується дізнатися, що таке майнінг криптовалюти простими словами. Це дозволить зрозуміти, у чому полягає видобуток блоків.

Що таке майнінг криптовалюти

Цей термін означає видобуток цифрових монет. Але криптомайнінг можливий лише в мережах з алгоритмом консенсусу Proof-of-Work (PoW). Цей механізм визначає шлях досягнення одностайності між вузлами (нодами) одного блокчейну .

Proof-of-Work виключає колізії та помилки у роботі криптовалютних ланцюжків. Завдяки правилам алгоритму PoW вузли синхронізують між собою копії мереж та чесно отримують нагороди за майнінг.

Видобуток блоків у блокчейні

Ланкам у будь-якому цифровому ланцюжку з Proof-of-Work присвоюються криптографічні хеш-функції. Спеціальний алгоритм блокчейна здійснює їх визначення заздалегідь. Але перед приєднанням нової ланки до загального ланцюжка майнери повинні обчислити його значення Nonce. Ця змінна – випадкове двійкове число. Значення Nonce робить хеш-функцію унікальною.

Механізм Proof-of-Work передбачає використання обчислювальної потужності комп’ютерної техніки для знаходження показника. Фактично хешрейт обладнання застосовується для вибору значення цієї змінної. Коли випадковий учасник мережі знаходить Nonce, решта нод перевіряє результат і підтверджує його у разі валідності (дійсності). Тоді перший вузол включає нову ланку в оригінальний ланцюжок, а інші копіюють підсумкову версію блокчейна. Ось що означає майнути криптовалюту.

Види майнінгу

На 18 травня 2022 року є 2 шляхи криптовалютного видобутку:

1. Одиночний майнінг.
2. Видобуток криптовалют у пулі.

Соло-майнинг

Цей вид криптовалютного видобутку має на увазі підбір значення Nonce наодинці. У разі успіху соло-майнери одержують винагороди цілком. Наприклад, на 18 травня 2022 року премія за розгаданий блок у мережі Bitcoin складає 6,25 BTC. Ця сума дорівнює $186 тис. або майже ₽12 млн. Якщо вузол блокчейну Біткоїн зможе самостійно вирахувати змінну Nonce, він отримає таку велику винагороду одноосібно.

Однак теоретично соло-майнінг дуже складний. Проблема полягає у сумарній величині хешрейту популярних криптомереж з Proof-of-Work. Часто обчислювальна потужність обладнання соло-майнерів не становить 0,0001% від загальних показників блокчейнів. З цієї причини поодинокі криптовалютні здобувачі мають дуже низькі шанси на успішне обчислення Nonce та отримання нагород.

Майнінг у пулі

Такий вид криптодобування передбачає обчислення Nonce спільно з іншими учасниками однієї мережі. Пулом називаються платформи для колективного майнінгу. Їх можна порівнювати з серверами, які поєднують хешрейт обладнання учасників.

Будь-який майнінговий пул представляється в блокчейнах одним мережевим вузлом. При цьому великі групи криптовалютних добувачів часто мають високий хешрейт. Наприклад, на 18 травня 2022 року найпотужнішим біткоін-пулом є Foundry. Це платформа для інституційних (дуже великих) майнерів. Сервіс Foundry має 20,2% обчислювальної потужності від загального хешрейту Біткоїн. В результаті кожен п’ятий блок цієї мережі в середньому видобуває Foundry.

Учасники майнінгових пулів чесно одержують свої нагороди. Не має значення, хто першим обчислює Nonce. Мають значення лише спільні зусилля. Якщо випадковий користувач в

Нагорода за обчислення

Майнінг-пули завжди чесно поділяють премії між учасниками. Зазвичай послуги для спільного криптовалютного видобутку застосовують різні схеми виплат винагород. На 18 травня 2022 року є 2 популярні системи:

1. PPS .
2. PPLNS .

Варто докладно вивчити принцип роботи майнінгу криптовалют через пули та представлені механізми виплат. Це спростить вибір вигідного сервісу спільного видобутку віртуальних активів.

PPS

Pay Per Share – оплата за кулю. Ця схема справедлива щодо майнерів. Пули з PPS не враховують результату роботи. Вони виплачують учасникам фіксовані нагороди за всі валідні кулі , навіть якщо ланки не входять у ланцюжок. Але пули зі схемою PPS стягують великі комісії (до 7%) і транзакційні збори з блоків. Це компенсує втрати у випадках, коли учасники довго не можуть вирахувати Nonce.

PPLNS

Pay Per Last N Shares – оплата за останні N куля. При застосуванні цієї схеми майнінгові пули враховують швидкість знаходження блоків та час раундів. Якщо учасники довго не можуть підібрати значення Nonce наступної ланки ланцюжка, їхня оплата починає зростати. Але PPLNS передбачає зниження ставки при знаходженні майнерами кількох блоків поспіль. В результаті пули з цим алгоритмом виплат не містять резервних фондів і стягують низьку комісію — 1,5% у середньому.

Приклад обчислень

Nonce – це додатковий параметр. Його значення дозволяє отримати криптографічну хеш-функцію – Difficulty Target. Обчислення Nonce ж зводиться до вибору двійкового числа. Воно хіба що приєднується до наявним цифровим даним і змінює підсумковий хеш.

Приклади криптографічних функцій за однакових вхідних відомостей, але з різними значеннями Nonce (цифрами на кінці):

• «Привіт1» – 24351380e8729ee70c0cc371d9295f0198cbfec11eb62cad19e278471e7e371a.
• «Привет2» — f01a6dc4299de73720fe8705587580622c621ecb8ed93f61567f2317d2daf917.
• «Привет3» — fc84fc780285587477ca605d5642be09cf3cf82e29e10b7b5ffffdd7af2f710e6.
• «Привіт4» – 34a9d37f16912d76ef04e514fc0de9b7d7acb4d9d6d62d64e5393e91bae44b5a.
• «Привіт5» – eec0fd71df91f6445d01cce5719d341cc3f9c86d5ef536d2124e127f906a60a3.

Однак ці криптофункції прості. Наприклад, зазвичай хеші ланок ланцюжка Bitcoin мають на початку багато нулів. Функція може виглядати так: 000000000000056a7dcf283f627c2a17c55ffe1937a6ed2bc467d9c524311da2. Обчислити Nonce для отримання такого Difficulty Target дуже важко. На 18 травня 2022 року криптовалютним видобувачам доводиться перебирати десятки трильйонів значень у двійковому кодуванні.

Основне обладнання для майнінгу

Видобуток цифрових монет вимагає від учасників блокування використання комп’ютерної техніки. При цьому обладнання має бути підключене до мережі через спеціальне програмне забезпечення (при соло-майнінгу) або пул. Інакше видобуток неможливий.

Процес майнінгу криптовалюти відбувається цілодобово. Якщо всі вузли разом завершать роботу в мережі, блокчейн втратить працездатність.

Для криптомайнінгу застосовується різне обладнання. Основна техніка на 18 травня 2022 року:

• Відеокарти.
• Асікі.
• Твердотільні накопичувачі та жорсткі диски.

Відеокарти

Для криптодобування їх використовують лише з кінця 2010 року. Спочатку відеокарти (ГП або GPU) створювалися як комп’ютерні комплектуючі для перетворення двійкової інформації в зображення та їх подальшого виведення на монітори. Але пристрої виявилися ефективними і при обчисленні хеш-функцій.

Використання відеокарт для видобутку крипт дуже популярно. Це пояснюється універсальністю та високою ефективністю ДП при майнінгу. На 18 травня 2022 року ринок комп’ютерної електроніки зазнає сильного дефіциту GPU. Через велику кількість майнерів кількість ДП у продажу знизилася. Також сильно збільшилися ціни на відеокарти – до 10 разів від рекомендованих виробниками.

Асікі

Під цим терміном мають на увазі суперкомп’ютери (ASIC). Вони є однозадачним обчислювальним обладнанням. Це робить асики неуніверсальними. Конкретні завдання до виконання програмуються виробниками суперкомп’ютерів на етапі виробництва. Пересічні користувачі не можуть їх змінити.

Проте неуніверсальність суперкомп’ютерів компенсується дуже високою обчислювальною потужністю. Хешрейт майнінг-асиків із середнього сегменту в 5-15 разів перевищує показники найсильніших відеокарт. Різниця залежить від моделей, що порівнюються. Також використання асиків – найкращий спосіб видобутку криптовалют із погляду рентабельності.

Зіставлення ASIC і GPU з прикладу мережі Ethereum представлено у таблиці нижче.

SSD та жорсткі диски

У класичному майнінгу за алгоритмом PoW обсяг пам’яті цифрових пристроїв відіграє другорядну роль. Фактично дисковий простір потрібен лише для наступних завдань:

• Налаштування операційної системи (ОС).
• Зберігання блокчейну.

Проте на 18 травня 2022 року учасникам криптовалютних мереж рідко доводиться завантажувати цифровий ланцюжок цілком. Багато пулів та програм для видобутку криптовалют вимагають від клієнтів завантаження лише N останніх ланок (кількість блоків залежить від конкретної платформи для спільного майнінгу або ПЗ).

Для складання ефективної майнінгової ферми рекомендується купувати твердотільні накопичувачі. SSD мають високу швидкість роботи та витримують більші навантаження довше, ніж HDD.

Порівняння твердотільного накопичувача та жорсткого диска від одного виробника наведено у таблиці нижче.

Доходи у майнінгу

Криптовалютні мережі винагороджують учасників за їхню внутрішню обчислювальну роботу. А якщо ні, то користувачі не стали б надавати блокчейнам свій хешрейт.

Для пересічних учасників криптомереж сенс майнінгу полягає у отриманні пасивного прибутку. Але на дохід впливають 6 факторів:

1. Складність мережі.
2. Обстановка на криптовалютному ринку.
3. Хешрейт майнінгової ферми.
4. Енергоспоживання обладнання.
5. Криптовалюта.
6. Ціна обладнання та його техобслуговування.

Як почати майнути

До видобутку криптовалют треба підготуватися . Усього перед запуском майнінгу цифрових активів потрібно виконати 4 етапи:

1. Зареєструвати криптовалютний гаманець для зберігання зароблених монет.
2. Купити обладнання для добування. Попередньо потрібно розрахувати рентабельність та прибутковість техніки.
3. Вибрати майнінговий пул.
4. Підключити обладнання до блокчейну.

При цьому потрібно знати, як влаштовано технологію майнінгу та які є нюанси розрахунку доходності. Без цього криптодобування може стати збитковим. Просто намайнити цифрові активи та заробити виходить не завжди.

Резюме

2017 року стався криптовалютний бум. Тоді про майнінг віртуальних активів дізналися багато користувачів. Проте навіть у 2022 році мало людей розуміють суть майнінгу.

Криптовалютний видобуток можливий лише в мережах з алгоритмом консенсусу Proof-of-Work. Цей механізм передбачає використання комп’ютерного обладнання із високою обчислювальною потужністю. Наприклад, у 2022 році криптовалютні здобувачі часто використовують відеокарти та асики.

Майнінг-обладнання потрібне для обчислення значення змінної Nonce. Цей параметр впливає на результат хешування. Майнери повинні підібрати значення Nonce для отримання заданої блокчейної криптографічної функції. Але це дуже складне завдання. З цієї причини рекомендується використовувати послуги майнінг-пулів для спільного видобутку криптовалюту з іншими користувачами.