Майнинг Bitcoin выполняется высокопроизводительными компьютерами, которые решают сложные вычислительные математические задачи; эти задачи настолько сложны, что их невозможно решить вручную, и они достаточно сложны, чтобы нагрузить даже невероятно мощные компьютеры.
Результат майнинга биткоина двоякий. Во-первых, когда компьютеры решают эти сложные математические задачи в сети Bitcoin, они создают новые биткоины. Во-вторых, решая вычислительные математические задачи, майнеры делают платежную сеть Bitcoin надежной и безопасной, верифицируя информацию о транзакциях.
Когда кто-то отправляет биткоины куда-либо, это называется транзакцией. Транзакции, совершенные в магазине или онлайн, документируются банками, POS-системами и физическими чеками. Майнеры биткоина добиваются того же самого, объединяя транзакции в «блоки» и добавляя их в публичный реестр, называемый blockchain. Затем ноды (узлы) хранят записи об этих блоках, чтобы их можно было проверить в будущем.
Когда майнеры добавляют новый блок транзакций в блокчейн, часть их работы заключается в том, чтобы убедиться в точности этих транзакций. В частности, майнеры следят за тем, чтобы биткоины не дублировались — уникальная особенность цифровых валют, называемая double-spending (двойное расходование).
Вознаграждение майнеров
Поскольку в день совершается до 300 000 покупок и продаж, верификация каждой из этих транзакций может стать огромным объемом работы для майнеров. В качестве компенсации за свои усилия майнеры получают вознаграждение в биткоинах каждый раз, когда добавляют новый блок транзакций в блокчейн.
Количество новых биткоинов, выпускаемых с каждым добытым блоком, называется вознаграждением за блок (block reward). Вознаграждение за блок уменьшается вдвое каждые 210 000 блоков (примерно каждые четыре года). В 2009 году оно составляло 50. В 2013 году — 25, в 2018 году — 12.5, а в мае 2020 года оно сократилось вдвое (halving) до 6.25.
Биткоин успешно сократил вознаграждение за майнинг вдвое — с 12.5 до 6.25 — в третий раз 11 мая 2020 года.
Эта система будет работать примерно до 2140 года. К этому моменту майнеры будут получать вознаграждение в виде комиссий за обработку транзакций, которые будут оплачивать пользователи сети. Эти комиссии гарантируют, что у майнеров останется стимул заниматься майнингом и поддерживать работу сети. Идея заключается в том, что конкуренция за эти комиссии заставит их оставаться на низком уровне после завершения всех халвингов.
Эти халвинги снижают скорость создания новых монет и, следовательно, уменьшают доступное предложение. Это может иметь определенные последствия для инвесторов, поскольку другие активы с ограниченным предложением — например, золото — могут пользоваться высоким спросом, что подталкивает цены вверх. При таких темпах халвинга общее количество биткоинов в обращении достигнет лимита в 21 миллион, что сделает валюту полностью конечной и потенциально более ценной с течением времени.
Верификация транзакций Bitcoin
Для того чтобы майнеры действительно могли зарабатывать биткоины на верификации транзакций, должны произойти две вещи. Во-первых, они должны верифицировать транзакции объемом в один мегабайт (MB), что теоретически может быть как одной транзакцией, так и, чаще всего, несколькими тысячами, в зависимости от объема данных, которые хранит каждая транзакция.
Во-вторых, чтобы добавить блок транзакций в блокчейн, майнеры должны решить сложную вычислительную математическую задачу, также называемую proof of work. На самом деле они пытаются подобрать 64-значное шестнадцатеричное число, называемое хешем, которое меньше или равно целевому хешу. По сути, компьютер майнера выдает хеши с разной скоростью — мегахеши в секунду (MH/s), гигахеши в секунду (GH/s) или терахеши в секунду (TH/s) в зависимости от устройства, угадывая все возможные 64-значные числа, пока не найдет решение. Иными словами, это лотерея.
Аналогия с майнингом биткоина
Поскольку майнинг биткоина — это, по сути, игра в угадывание, нахождение правильного ответа раньше других майнеров почти полностью зависит от того, насколько быстро ваш компьютер может генерировать хеши. Еще десять лет назад майнинг биткоина мог успешно осуществляться на обычных домашних компьютерах. Однако со временем майнеры поняли, что видеокарты, обычно используемые для видеоигр, более эффективны, и начали доминировать в этой сфере. В 2013 году майнеры начали использовать компьютеры, разработанные специально для максимально эффективного майнинга криптовалют, называемые интегральными схемами специального назначения (ASIC). Их стоимость может варьироваться от нескольких сотен до десятков тысяч долларов, но их эффективность в майнинге биткоина превосходна.
Сегодня майнинг биткоина настолько конкурентен, что им можно выгодно заниматься только с помощью самых современных ASIC. При использовании настольных компьютеров, графических процессоров (GPU) или старых моделей ASIC стоимость энергопотребления фактически превышает получаемый доход. Даже если в вашем распоряжении есть новейшее устройство, одного компьютера редко бывает достаточно, чтобы конкурировать с тем, что майнеры называют mining pools (майнинг-пулы).
Майнинг-пул (mining pool) — это группа майнеров, которые объединяют свои вычислительные мощности и делят добытые биткоины между участниками. Непропорционально большое количество блоков добывается именно пулами, а не отдельными майнерами. Майнинг-пулы и компании представляют собой огромную часть вычислительной мощности Bitcoin.