Майнеры криптовалюты: простое объяснение процесса добычи биткоина и других монет

Майнинг криптовалют: что это такое?

Майнинг криптовалют, также известный как добыча криптовалют – это процесс создания новых криптовалютных монет и проверки транзакций и их добавления в блокчейн.

Эта важнейшая деятельность лежит в основе децентрализованной природы криптовалют, обеспечивая их безопасность и целостность. Майнинг предполагает решение сложных математических задач с помощью мощных компьютеров, и майнеры получают вознаграждение в виде новых монет за свои вычислительные усилия.

В этой статье мы подробно расскажем о техническом процессе майнинга, его видах, и как правильно начать добывать криптовалюты. 

Понятие и суть майнинга

Понимание процесса майнинга криптовалют: обычно предполагает использование специализированного оборудования или программного обеспечения для решения криптографических задач. В процессе майнинга проверяются транзакции и добавляются в реестр блокчейна. Успешные майнеры получают вознаграждение в виде токенов криптовалюты.

Весь процесс майнинга распределен на несколько этапов, каждый из которых подробно будет описан далее: 

1. Первым важным этапом в процессе майнинга криптовалют является проверка транзакций. Каждый раз, когда инициируется криптовалютная транзакция, она транслируется в сеть и собирается в пул неподтвержденных транзакций. Майнеры выбирают транзакции из этого пула и проверяют их легитимность, убеждаясь, что детали транзакции соответствуют правилам сети. Это включает в себя проверку того, что у отправителя достаточно средств для покрытия транзакции и что она соответствует формату протокола. Проверка помогает предотвратить двойную трату средств и мошенничество, сохраняя целостность криптовалютной системы;

2. После того, как транзакции будут отобраны для включения в новый блок, майнеры должны решить сложную математическую задачу, известную как криптографическая головоломка. Для решения этой головоломки требуются значительные вычислительные мощности, и она заключается в поиске значения хэша, которое соответствует определенным критериям, установленным протоколом блокчейна. Процесс решения этой головоломки известен как доказательство выполнения работы (PoW). Он заключается в многократном хешировании данных из заголовка блока с различными значениями до тех пор, пока полученный хэш не будет соответствовать целевому значению сложности. Сложность головоломки периодически корректируется, чтобы новые блоки добавлялись с постоянной скоростью, независимо от общей вычислительной мощности сети;

3. Когда майнер успешно решает криптографическую задачу, он создает новый блок. Этот блок содержит список подтвержденных транзакций, ссылку на предыдущий блок в блокчейне (известную как хэш предыдущего блока) и решение криптографической задачи. Затем новый блок транслируется в сеть для проверки другими майнерами. Этот процесс гарантирует, что блокчейн остается неизменным хранилищем для всех транзакций;

4. После успешного создания и принятия нового блока сетью майнер, решивший головоломку, получает вознаграждение. Это вознаграждение состоит из новых криптовалют и комиссий за транзакции, которые платят пользователи за включение своих транзакций в блок. Вознаграждение за блок служит стимулом для майнеров предоставлять свои вычислительные ресурсы сети. Со временем вознаграждение за блок обычно уменьшается в соответствии с протоколом криптовалюты. Например, вознаграждение за блок в биткоине уменьшается вдвое примерно каждые четыре года, что называется халвингом;

5. Майнинг криптовалют также играет важную роль в обеспечении безопасности сети и сохранении ее децентрализованной природы. Требуя от майнеров решения криптографических задач и подтверждения транзакций, сеть гарантирует, что злоумышленники не смогут легко изменить блокчейн. Децентрализованный характер майнинга, при котором несколько независимых майнеров участвуют в процессе подтверждения, не позволяет какому-либо одному субъекту получить контроль над сетью. Такая децентрализация является ключевой особенностью криптовалют, гарантируя отсутствие единой точки отказа и устойчивость системы к атакам;

6. Для поддержания стабильного времени создания блоков сеть регулирует сложность майнинга в зависимости от общей вычислительной мощности сети. Если присоединяется больше майнеров и вычислительная мощность увеличивается, сложность задач возрастает, чтобы предотвратить ускорение создания блоков. И наоборот, если майнеры уходят и вычислительная мощность уменьшается, сложность снижается. Этот механизм регулировки обеспечивает стабильное добавление блоков, что крайне важно для стабильности и предсказуемости блокчейна.

Виды майнинга

Гибридный майнинг

В гибридном майнинге майнеры PoW генерируют новые блоки транзакций, но не подтверждают их. Вместо этого майнеры PoS решают, подтверждать блоки или нет. Для этого им нужны голоса. Права голоса приобретаются путем размещения части своих токенов.

Затем гибридный алгоритм PoW-PoS выбирает 5 случайных голосов для определения эффективности новых блоков. Для добавления блоков транзакций в блокчейн требуется минимум три подтверждения (3/5). Затем майнеры получают вознаграждение в соотношении 60% и 30% для майнеров PoW и PoS соответственно. Остальные 10% перечисляются в фонд развития блокчейна.

Плюсы:

• Гибридный майнинг устраняет недостатки консенсуса PoW и PoS;

• Снижает потребление энергии;

• Повышает эффективность майнинга.

Минусы:

• Есть вероятность ухудшения децентрализации майнинга.

Espers и VirtacoinPlus (XVP) – два примера криптовалют с гибридными системами майнинга.

Майнинг на процессоре

Майнинг на процессоре – это использование центральных процессоров ПК для майнинга криптовалют. Майнинг на процессоре не требует продвинутого или специального оборудования для майнинга: достаточно обычных компьютеров, но майнеры могут использовать высокопроизводительные видеокарты для улучшения майнинга.

Ядро процессора выполняет сложные математические вычисления, проверяет транзакции и способствует созданию новых монет. Monero (XMR), Litecoin (LTC), Dogecoin (DOGE) и Vertcoin (VTC) – это некоторые криптовалюты, которые добываются с помощью процессора.

Плюсы:

• Процессорный майнинг эффективен для широкого спектра криптовалют;

• Доступен по цене;

• Это доступно каждому, у кого есть компьютер.

Минусы:

• Может быть убыточен из-за высоких тарифов на электроэнергию;

• В некоторых ситуациях может быть невозможно масштабировать;

• Процессорный майнинг неэффективен для некоторых криптовалют, таких как Биткоин.

Облачный майнинг

Облачный майнинг – это добыча криптовалюты с помощью удаленного оборудования для майнинга от стороннего поставщика облачных услуг. Майнеры покупают контракты на майнинг у поставщика и могут отслеживать производительность на панели управления в реальном времени.

Облачные провайдеры удаленно устанавливают майнинговые установки в регионах с благоприятным законодательством, доступной электроэнергией и холодным климатом, а затем предлагают контракты на майнинг в зависимости от генерируемой скорости хеширования. Затем клиенты покупают эти контракты и получают вознаграждение за майнинг в зависимости от своих показателей.

Плюсы:

• Облачный майнинг снижает физические и технические требования к майнерам криптовалют, поскольку им нужно только приобретать контракты;

• Облачный майнинг является экономически эффективным;

• Облачный майнинг может быть масштабирован на стороне провайдера

Минусы:

• Клиенты зависят от поставщиков услуг и не могут предпринимать самостоятельных действий;

При выборе такого вида майнинга следует учитывать послужной список, время безотказной работы и условия контракта.

Майнинг на видеокартах

Графические процессоры имеют более высокую тактовую частоту, обычно в 80 раз превышающую среднюю скорость процессора. Эффективность майнинга на графическом процессоре (GPU) основана на непрерывном многократном декодировании различных хэшей, при этом при каждой попытке меняется только одна цифра.

Вот почему майнинг на графических процессорах более эффективен, чем майнинг на процессорах. Графические процессоры имеют более высокую скорость хеширования и выполняют больше работы одновременно, чем центральные процессоры, благодаря большому количеству арифметико-логических устройств (ALU), которые отвечают за выполнение математических вычислений.

Litecoin (LTC), Monero, Ravencoin, Haven Protocol (XHV), Ethereum Classic (ETC) и Bitcoin Gold – это некоторые монеты, которые добываются с помощью графических процессоров.

Плюсы:

• Это более эффективно, чем процессорный майнинг;

• Майнинг на графическом процессоре масштабируется и работает быстрее.

Минусы:

• Майнинг на GPU настроить сложнее, чем на CPU;

• Затраты на техническое обслуживание и охлаждение выше.

Майнинг на ASIC

ASIC – это высокопроизводительные устройства, которые обрабатывают данные и транзакции быстрее, чем графические процессоры и обычные процессоры. ASIC-майнинг – это использование устройств для проверки и добавления транзакций в блокчейн благодаря способности ASIC преодолевать высокую сложность майнинга. Из-за возросшей сложности майнинга биткоинов добыча перешла с графических процессоров на ASIC.

Плюсы:

• Высокая эффективность майнинга биткоина;

• Майнеры ASIC обеспечивают большее соотношение цены и качества.

Минусы:

• Затраты могут быть больше, чем могут себе позволить частные или мелкие майнеры

ASIC-устройства широко используются в майнинговых хостинговых сервисах благодаря своей эффективности и окупаемости.

Как начать майнить?

Чтобы начать майнинг криптовалюты нужно:

1. Выберите криптовалюту, которую собираетесь добывать, в зависимости от доступного оборудования и целей;

2. Выберите оборудование для майнинга. Решите, будете ли вы использовать персональный компьютер, ASIC-майнер или установку на базе графического процессора;

3. Установите программное обеспечение для майнинга, совместимое с вашим оборудованием и выбранной криптовалютой;

4. Присоединитесь к майнинговому пулу (не обязательно): присоединитесь к майнинговому пулу, чтобы объединить свои вычислительные мощности с другими, повысив вероятность решения блока и получения вознаграждения;

5. Запустите процесс майнинга и следите за своим оборудованием и программным обеспечением, чтобы обеспечить оптимальную производительность.

Понимание экономики криптомайнинга 

Начать майнинг определенной криптовалюты стоит исходя из потенциальной прибыли, которую принесет этот процесс. Выбор криптовалюты должен основываться на следующих факторах:

• Рыночная капитализация. Криптовалюты с более высокой рыночной капитализацией, как правило, более стабильны и прибыльны;

• Уровень сложности добычи. Более низкие уровни сложности означают более легкую добычу, но и потенциально меньшее вознаграждение;

• Поддержка сообщества. Сильная поддержка сообщества может указывать на более устойчивую и прибыльную монету. 

Риски майнинга криптовалют

Хотя вознаграждения могут быть заманчивыми, майнинг криптовалют сопряжен с изрядной долей рисков. Вот некоторые из основных, которые следует учитывать:

• Высокие первоначальные инвестиции. Настройка майнинговой установки может быть дорогостоящей и требовать высокопроизводительных графических процессоров, микросхем ASIC и значительных затрат на электроэнергию;

• Волатильность. Криптовалюты известны своей волатильностью, и стоимость добытых вами монет может существенно колебаться;

• Неопределенность регулирования. Правительства по всему миру все еще пытаются решить, как регулировать криптовалюты, что создает правовые риски;

• Воздействие на окружающую среду. Майнинг криптовалют потребляет огромное количество энергии, что приводит к экологическим проблемам. 

Правовые аспекты майнинга

Во многих странах майнинг криптовалют находится в серой зоне регулирования. Важно быть в курсе правовой ситуации в вашем регионе. Вот несколько моментов, на которые следует обратить внимание:

• Налогообложение. Многие страны облагают налогом прибыль от майнинга криптовалют. Убедитесь, что вы понимаете свои налоговые обязательства;

• Энергетическое регулирование. В некоторых регионах действуют строгие энергетические правила, которые могут повлиять на вашу добычу криптовалют;

• Экологическое законодательство. Ознакомьтесь со всеми экологическими законами, которые могут повлиять на вашу деятельность по добыче цифровых активов. 

Критика и проблемы майнинга

Майнинг криптовалют – это ответственная задача, и, как и любая другая работа, он сопряжен с трудностями. Вот краткий обзор этих трудностей:

• Потребление энергии. PoW печально известен своей энергозатратностью. На самом деле крупная майнинг-ферма может потреблять столько же электроэнергии, сколько потребляет целая страна;

• Высокие затраты. Дорогостоящее оборудование и счета за электричество требуют значительных первоначальных вложений;

• Нормативно-правовая неопределенность. Некоторые правительства не поддерживают майнинг из-за его энергопотребления и воздействия на окружающую среду;

• Риски централизации. Интенсивный характер PoW может привести к концентрации власти в руках крупных майнинговых пулов и промышленных майнеров. Это может помешать достижению децентрализации, к которой стремится блокчейн.

Заключение

Добыча криптовалют – это достаточно сложный процесс, который сопряжен как с существенными рисками, так и с выгодами. Прежде чем погрузиться в нее, важно понять экономику, выбрать правильную криптовалюту и оптимизировать свою добычу. Будьте в курсе нормативных и экологических вопросов и взаимодействуйте с сообществом майнеров, чтобы получать поддержку. Независимо от того, решите ли вы начать майнить или нет, хорошая информированность поможет вам принять наилучшее решение в вашей ситуации. 

У разных видов майнинга криптовалют есть свои преимущества и недостатки, поэтому майнеры должны тщательно изучить их перед началом процесса добычи. Это поможет им составить практические планы по установке майнинговых установок или покупке контрактов на майнинг на облачных платформах.