Οι πιθανότητες ακούτε τη φράση "εξόρυξη bitcoin" και το μυαλό σας αρχίζει να περιπλανηθεί στη δυτική φαντασίωση των pickaxes, βρωμιά και χτύπημα πλούσια. Όπως αποδεικνύεται, η αναλογία αυτή δεν είναι πολύ μακριά.
Πολύ λιγότερο λαμπερό αλλά εξίσου αβέβαιο, η εξόρυξη bitcoin εκτελείται από υπολογιστές υψηλής ισχύος που επιλύουν πολύπλοκα υπολογιστικά μαθηματικά προβλήματα (που είναι τόσο περίπλοκα ώστε να μην μπορούν να λυθούν με το χέρι και αρκετά περίπλοκα για να φορολογήσουν ακόμα και εξαιρετικά ισχυρούς υπολογιστές). Η τύχη και η εργασία που απαιτείται από έναν υπολογιστή για την επίλυση ενός από αυτά τα προβλήματα είναι το ισοδύναμο ενός ανθρακωρύχου που χτυπά χρυσό στο έδαφος - ενώ σκάβει σε ένα sandbox. Τη στιγμή της συγγραφής, η πιθανότητα ενός υπολογιστή να επιλύσει ένα από αυτά τα προβλήματα είναι περίπου 1 στα 13 τρισεκατομμύρια, αλλά περισσότερο σε αυτό αργότερα.
Το αποτέλεσμα της "εξόρυξης bitcoin" είναι διττό. Πρώτον, όταν οι υπολογιστές επιλύουν αυτά τα πολύπλοκα μαθηματικά προβλήματα στο δίκτυο Bitcoin, παράγουν ένα νέο bitcoin (όταν αναφερόμαστε στα επιμέρους νομίσματα, το bitcoin εμφανίζεται συνήθως χωρίς κεφαλαιοποίηση), όχι αντίθετα όταν μια εξορυκτική επιχείρηση εξάγει χρυσό από το έδαφος. Και δεύτερον, με την επίλυση υπολογιστικών μαθηματικών προβλημάτων, οι ανθρακωρύχοι κάνουν το δίκτυο πληρωμών Bitcoin αξιόπιστο και ασφαλές, επαληθεύοντας τις πληροφορίες συναλλαγών του.
Υπάρχει μια καλή πιθανότητα ότι όλα αυτά έκαναν τόσο πολύ νόημα. Προκειμένου να εξηγηθεί πώς λειτουργεί η εξόρυξη bitcoin με περισσότερες λεπτομέρειες, ας ξεκινήσουμε με μια διαδικασία που είναι λίγο πιο κοντά στο σπίτι: η ρύθμιση του έντυπου νομίσματος.
Bitcoin Βασικά: Πώς Bitcoin διαφέρει από τα παραδοσιακά νομίσματα
Οι καταναλωτές τείνουν να εμπιστεύονται τυπωμένα νομίσματα, τουλάχιστον στις Ηνωμένες Πολιτείες. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το δολάριο ΗΠΑ υποστηρίζεται από μια κεντρική τράπεζα που ονομάζεται Federal Reserve. Εκτός από μια σειρά άλλων αρμοδιοτήτων, η Federal Reserve ρυθμίζει την παραγωγή νέων χρημάτων και η ομοσπονδιακή κυβέρνηση διώκει τη χρήση πλαστών νομισμάτων.
Ακόμη και οι ψηφιακές πληρωμές που χρησιμοποιούν το δολάριο ΗΠΑ υποστηρίζονται από μια κεντρική αρχή. Όταν πραγματοποιείτε μια ηλεκτρονική αγορά χρησιμοποιώντας τη χρεωστική ή την πιστωτική σας κάρτα, για παράδειγμα, η συναλλαγή αυτή υποβάλλεται σε επεξεργασία από μια εταιρεία επεξεργασίας πληρωμών, όπως η Mastercard ή η Visa. Εκτός από την καταγραφή του ιστορικού των συναλλαγών σας, οι εταιρείες αυτές επαληθεύουν ότι οι συναλλαγές δεν είναι δόλιες, γεγονός που αποτελεί και έναν λόγο για τον οποίο η χρεωστική ή η πιστωτική σας κάρτα μπορεί να ανασταλεί κατά τη διάρκεια της μετακίνησης.
Η Bitcoin, από την άλλη πλευρά, δεν ρυθμίζεται από μια κεντρική αρχή. Αντίθετα, το Bitcoin υποστηρίζεται από εκατομμύρια υπολογιστές σε όλο τον κόσμο που ονομάζονται "κόμβοι". Αυτό το δίκτυο υπολογιστών εκτελεί την ίδια λειτουργία με την Federal Reserve, Visa και Mastercard, αλλά με μερικές βασικές διαφορές. Οι κόμβοι αποθηκεύουν πληροφορίες σχετικά με προηγούμενες συναλλαγές και βοηθούν στην επαλήθευση της αυθεντικότητάς τους. Σε αντίθεση με αυτές τις κεντρικές αρχές, ωστόσο, οι κόμβοι Bitcoin διαδίδονται σε ολόκληρο τον κόσμο και καταγράφουν δεδομένα συναλλαγών σε μια δημόσια λίστα που μπορεί να προσεγγιστεί από οποιονδήποτε, ακόμα και εσείς.
Bitcoin Βασικά: Τι είναι η εξόρυξη Cryptocurrency;
Όταν κάποιος πραγματοποιεί μια αγορά ή μια πώληση χρησιμοποιώντας bitcoin, ονομάζουμε μια "συναλλαγή". Οι συναλλαγές που γίνονται στο κατάστημα και στο διαδίκτυο τεκμηριώνονται από τις τράπεζες, τα συστήματα σημείων πώλησης και τα φυσικά έσοδα. Οι ανθρακωρύχοι Bitcoin επιτυγχάνουν το ίδιο αποτέλεσμα χωρίς αυτά τα ιδρύματα συγκεντρώνοντας τις συναλλαγές μαζί σε "μπλοκ" και προσθέτοντάς τους σε ένα δημόσιο αρχείο που ονομάζεται "blockchain". Οι κόμβοι στη συνέχεια διατηρούν τα αρχεία αυτών των μπλοκ έτσι ώστε να μπορούν να επαληθευτούν στο μέλλον.
Όταν οι ανθρακωρύχοι προσθέτουν ένα νέο μπλοκ συναλλαγών στο blockchain, μέρος της δουλειάς τους είναι να βεβαιωθούν ότι οι συναλλαγές αυτές είναι ακριβείς. (Περισσότερα για τη μαγεία του πώς συμβαίνει αυτό μέσα σε ένα δευτερόλεπτο.) Συγκεκριμένα, οι ανθρακωρύχοι εξασφαλίζουν ότι το bitcoin δεν αναπαράγεται, μια μοναδική ιδιοτυπία ψηφιακών νομισμάτων που ονομάζεται "διπλή δαπάνη". Με τα έντυπα νομίσματα, τα διπλά χρήματα δεν είναι ένα ζήτημα. Μόλις ξοδέψετε 20 δολάρια στο κατάστημα, ο λογαριασμός αυτός βρίσκεται στα χέρια του υπάλληλου. Με το ψηφιακό νόμισμα, ωστόσο, είναι μια διαφορετική ιστορία.
Οι ψηφιακές πληροφορίες μπορούν να αναπαραχθούν σχετικά εύκολα, έτσι με το Bitcoin και άλλα ψηφιακά νομίσματα, υπάρχει ο κίνδυνος ο πωλητής να μπορεί να δημιουργήσει ένα αντίγραφο του bitcoin και να το στείλει σε ένα άλλο μέρος ενώ εξακολουθεί να κρατάει στο πρωτότυπο. Ας επιστρέψουμε για ένα λεπτό στο τυπωμένο νόμισμα και να πούμε ότι κάποιος προσπάθησε να διπλασιάσει τα 20 δολάρια του λογαριασμού του, προκειμένου να ξοδέψει τόσο το πρωτότυπο όσο και το πλαστό σε ένα μπακάλικο. Εάν ένας υπάλληλος ήξερε ότι οι πελάτες διπλασίαζαν τα χρήματα, το μόνο που θα έπρεπε να κάνουν είναι να δουν τους σειριακούς αριθμούς των λογαριασμών. Εάν οι αριθμοί ήταν ίδιοι, ο υπάλληλος θα ήξερε ότι τα χρήματα είχαν αντιγραφεί. Αυτή η αναλογία είναι παρόμοια με ό, τι κάνει ένας ανθρακωρύχος όταν ελέγχει νέες συναλλαγές.
Επιβράβευση ανθρακωρύχων
Με 500.000 αγορές και πωλήσεις που πραγματοποιούνται σε μια μόνο ημέρα, ωστόσο, η επαλήθευση καθεμιάς από αυτές τις συναλλαγές μπορεί να είναι πολύ εργασία για τους ανθρακωρύχους, η οποία παίρνει μια άλλη βασική διαφορά μεταξύ των ανθρακωρύχων και των Federal Reserve, Mastercard ή Visa. Ως αποζημίωση για τις προσπάθειές τους, οι ανθρακωρύχοι απονέμονται bitcoin όποτε προσθέτουν ένα νέο μπλοκ συναλλαγών στο blockchain. Η ποσότητα του νέου bitcoin που απελευθερώνεται με κάθε εξόρυξη μπλοκ ονομάζεται "ανταμοιβή μπλοκ". Η ανταμοιβή του μπλοκ μειώνεται κατά το ήμισυ στα 210.000 μπλοκ ή περίπου κάθε 4 χρόνια. Το 2009, ήταν 50. Το 2013, ήταν 25, το 2018 ήταν 12, 5, και κάποτε στα μέσα του 2020, θα μειωθεί στο μισό στο 6, 25.
Με αυτό το ρυθμό μείωσης κατά το ήμισυ, ο συνολικός αριθμός των bitcoin στην κυκλοφορία θα προσεγγίσει ένα όριο των 21 εκατομμυρίων, καθιστώντας το νόμισμα πιο σπάνιο και πολύτιμο με την πάροδο του χρόνου, αλλά και πιο δαπανηρό για τους ανθρακωρύχους να παράγουν.
Πώς λειτουργεί το Bitcoin Mining;
Εδώ είναι το αλιευμάτων. Προκειμένου οι ανθρακωρύχοι bitcoin να κερδίσουν πραγματικά bitcoin από την επαλήθευση των συναλλαγών, δύο πράγματα πρέπει να συμβούν. Πρώτον, πρέπει να επαληθεύσουν συναλλαγές αξίας 1 megabyte (MB), οι οποίες μπορεί θεωρητικά να είναι τόσο μικρές όσο μια συναλλαγή, αλλά είναι συχνότερα αρκετές χιλιάδες, ανάλογα με το πόσα δεδομένα κάθε συναλλαγή αποθηκεύει. Αυτό είναι το εύκολο κομμάτι.
Δεύτερον, προκειμένου να προστεθεί ένα μπλοκ συναλλαγών στο blockchain, οι ανθρακωρύχοι πρέπει να λύσουν ένα περίπλοκο υπολογιστικό μαθηματικό πρόβλημα, που ονομάζεται επίσης "απόδειξη εργασίας". Αυτό που κάνουν πραγματικά είναι να προσπαθήσουμε να βρούμε έναν 64-ψήφιο δεκαεξαδικό αριθμό, ο οποίος ονομάζεται "hash", ο οποίος είναι μικρότερος ή ίσος με το στόχο hash. Ουσιαστικά, ο υπολογιστής ενός ανθρακωρύχου εκτοξεύει χτυπήματα με ρυθμό megahashes ανά δευτερόλεπτο (MH / s), gigahashes ανά δευτερόλεπτο (GH / s), ή ακόμα και terahashes ανά δευτερόλεπτο (TH / s) ανάλογα με τη μονάδα, έως ότου φθάσουν σε μια λύση. Με άλλα λόγια, είναι ένα στοίχημα.
Το επίπεδο δυσκολίας του πιο πρόσφατου μπλοκ κατά τη στιγμή της γραφής είναι περισσότερα από 13 τρισεκατομμύρια. Δηλαδή, η πιθανότητα ενός υπολογιστή που παράγει έναν κατακερματισμό κάτω από το στόχο είναι 1 στα 13 τρισεκατομμύρια. Για να το βάλετε αυτό σε προοπτική, έχετε περίπου 44.500 φορές περισσότερες πιθανότητες να κερδίσετε το τζάκποτ Powerball με ένα ενιαίο λαχείο εισιτηρίων από ό, τι θέλετε να επιλέξετε το σωστό hash σε μια μόνο προσπάθεια. Ευτυχώς, τα συστήματα ηλεκτρονικών υπολογιστών εξορύσσουν πολλές, πολλές περισσότερες δυνατότητες κατακερματισμού από αυτό. Ωστόσο, η εξόρυξη για bitcoin απαιτεί τεράστιες ποσότητες ενέργειας και εξελιγμένες υπολογιστικές εγκαταστάσεις, αλλά περισσότερο για αυτό αργότερα επίσης.
Το επίπεδο δυσκολίας ρυθμίζεται κάθε 2016 μπλοκ, ή περίπου κάθε 2 εβδομάδες, με στόχο τη διατήρηση σταθερών ρυθμών εξόρυξης. Δηλαδή, όσο περισσότεροι ανθρακωρύχοι συναγωνίζονται για μια λύση, τόσο πιο δύσκολο θα γίνει το πρόβλημα. Το αντίθετο ισχύει επίσης. Εάν η υπολογιστική ισχύς αφαιρεθεί από το δίκτυο, η δυσκολία ρυθμίζεται προς τα κάτω για να διευκολύνει την εξόρυξη.
Εξηγήστε το όπως είμαι πέντε (ELI5)
Ακολουθεί μια χρήσιμη αναλογία που πρέπει να εξετάσετε:
"Πείτε στους τρεις φίλους ότι σκέφτομαι έναν αριθμό μεταξύ 1 και 100 και γράφω αυτόν τον αριθμό σε ένα κομμάτι χαρτί και σφραγίζω σε ένα φάκελο. Οι φίλοι μου δεν χρειάζεται να μαντέψουν τον ακριβή αριθμό, απλά πρέπει να είναι ο πρώτος που θα μαντέψει έναν αριθμό που είναι μικρότερος ή ίσος με τον αριθμό που σκέφτομαι και δεν υπάρχει κανένα όριο για πόσες εικασίες παίρνουν.
"Ας πούμε ότι σκέφτομαι τον αριθμό 19. Αν ο Φίλος Α υποθέτει 21, χάνουν γιατί 21> 19. Αν η φαντασία του φίλου Β 16 και η φήμη του φίλου C 12, έφτασαν τόσο θεωρητικά σε βιώσιμες απαντήσεις, διότι 16 < 19 και 12 <19. Δεν υπάρχει καμία «επιπλέον πίστωση» για το Friend B, παρόλο που η απάντηση του B ήταν πιο κοντά στην απάντηση-στόχος των 19.
"Τώρα φανταστείτε ότι θέτω την ερώτηση« υποθέτω σε ποιο αριθμό σκέφτομαι », αλλά δεν ζητώ μόνο τρεις φίλους και δεν σκέφτομαι αριθμό μεταξύ 1 και 100. Αντίθετα, ζητώ εκατομμύρια των πιθανών ανθρακωρύχων και σκέφτομαι έναν 64ψήφιο δεκαεξαδικό αριθμό. Τώρα βλέπετε ότι θα είναι εξαιρετικά δύσκολο να μαντέψουμε τη σωστή απάντηση ».
Πώς μπορείτε να ανταγωνιστείτε με εκατομμύρια ανθρακωρύχοι;
Εάν 1 στα 13 τρισεκατομμύρια δεν ακούγεται αρκετά δύσκολο όπως είναι, εδώ είναι το catch to the catch. Όχι μόνο οι ανθρακωρύχοι πρέπει να βρουν το σωστό hash, αλλά πρέπει επίσης να είναι οι πρώτοι που το κάνουν.
Επειδή εξόρυξη bitcoin είναι ουσιαστικά εικασίες, φτάνοντας στη σωστή απάντηση πριν από έναν άλλο ορυχείο έχει σχεδόν πάντα να κάνει με το πόσο γρήγορα ο υπολογιστής σας μπορεί να παράγει hashes. Μόλις μια δεκαετία πριν, η εξόρυξη bitcoin θα μπορούσε να εκτελεστεί ανταγωνιστικά σε κανονικούς επιτραπέζιους υπολογιστές. Με την πάροδο του χρόνου, όμως, οι ανθρακωρύχοι συνειδητοποίησαν ότι οι κάρτες γραφικών που χρησιμοποιούνται συνήθως για βιντεοπαιχνίδια ήταν πιο αποτελεσματικές στην εξόρυξη από ό, Το 2013, οι ανθρακωρύχοι άρχισαν να χρησιμοποιούν υπολογιστές σχεδιασμένους ειδικά για κρυπτοσυχνότητα εξόρυξης όσο το δυνατόν αποτελεσματικότερα, που ονομάζονται ολοκληρωμένα κυκλώματα ειδικής εφαρμογής (ASIC). Αυτά μπορούν να τρέξουν από μερικές εκατοντάδες δολάρια σε δεκάδες χιλιάδες. Από την άλλη πλευρά, δεδομένου ότι η τρέχουσα τιμή του bitcoin από αυτή τη γραφή είναι περίπου $ 9.330 και ότι η ανταμοιβή για την ολοκλήρωση ενός μπλοκ είναι 12.5 νομίσματα ή κοντά σε $ 117.000, μια αρχική επένδυση σε ένα ακριβό ASIC μπορεί τελικά να αξίζει τον κόπο.
Σήμερα, η εξόρυξη bitcoin είναι τόσο ανταγωνιστική ώστε μπορεί να γίνει μόνο κερδοφόρα με τα πιο πρόσφατα ASICs. Όταν χρησιμοποιείτε επιτραπέζιους υπολογιστές, μονάδες GPU ή παλαιότερα μοντέλα ASIC, το κόστος της κατανάλωσης ενέργειας υπερβαίνει κατά κανόνα τα παραγόμενα έσοδα. Ακόμα και με την πιο πρόσφατη μονάδα στη διάθεσή σας, ένας υπολογιστής είναι αρκετά σπάνια για να ανταγωνιστεί με ό, τι οι ανθρακωρύχοι αποκαλούν "δεξαμενές εξόρυξης".
Μια ομάδα εξόρυξης είναι μια ομάδα ανθρακωρύχων που συνδυάζουν την υπολογιστική τους δύναμη και χωρίζουν το εξορυσσόμενο bitcoin μεταξύ των συμμετεχόντων. Ένας δυσανάλογα μεγάλος αριθμός μπλοκ εξορύσσεται από ομάδες και όχι από μεμονωμένους ανθρακωρύχους. Σε ορισμένα σημεία της ιστορίας του bitcoin, οι δεξαμενές και οι εταιρείες εξόρυξης αντιπροσωπεύουν το 80% έως 90% της υπολογιστικής ισχύος bitcoin.
Η Bitcoin Mining είναι βιώσιμη;
Μεταξύ 1 στις 13 τρισεκατομμυρίων αποδόσεων, τα επίπεδα δυσκολίας κλιμάκωσης και το τεράστιο δίκτυο των χρηστών που ελέγχουν τις συναλλαγές, ελέγχεται ένα μπλοκ συναλλαγών περίπου κάθε 10 λεπτά. Αλλά είναι σημαντικό να θυμόμαστε ότι 10 λεπτά είναι ένας στόχος, όχι ένας κανόνας.
Το δίκτυο bitcoin μπορεί να επεξεργαστεί περίπου επτά συναλλαγές ανά δευτερόλεπτο, με τις συναλλαγές να καταγράφονται στο blockchain κάθε 10 λεπτά. Για λόγους σύγκρισης, η Visa μπορεί να επεξεργαστεί περίπου 24.000 συναλλαγές ανά δευτερόλεπτο. Καθώς το δίκτυο των χρηστών bitcoin συνεχίζει να αυξάνεται, ο αριθμός των συναλλαγών που πραγματοποιούνται σε 10 λεπτά τελικά θα υπερβεί τον αριθμό των συναλλαγών που μπορούν να υποστούν επεξεργασία σε 10 λεπτά. Σε αυτό το σημείο, οι χρόνοι αναμονής για τις συναλλαγές θα ξεκινήσουν και θα συνεχίσουν να διαρκούν περισσότερο, εκτός και αν γίνει αλλαγή στο πρωτόκολλο bitcoin.
Αυτό το ζήτημα στο επίκεντρο του πρωτοκόλλου bitcoin είναι γνωστό ως "κλιμάκωση". Ενώ οι ανθρακωρύχοι γενικά συμφωνούν ότι πρέπει να γίνει κάτι για την αντιμετώπιση της κλιμάκωσης, υπάρχει λιγότερη συναίνεση για το πώς να το κάνουμε. Έχουν προταθεί δύο σημαντικές λύσεις για την αντιμετώπιση του προβλήματος κλιμάκωσης. Οι προγραμματιστές πρότειναν (1) μείωση της ποσότητας δεδομένων που απαιτείται για την επαλήθευση κάθε μπλοκ ή (2) αύξηση του αριθμού των συναλλαγών που μπορεί να αποθηκεύσει κάθε μπλοκ. Με λιγότερα δεδομένα για επαλήθευση ανά μπλοκ, η λύση 1 θα έκανε τις συναλλαγές γρηγορότερες και φθηνότερες για τους ανθρακωρύχους. Η λύση 2 θα ασχοληθεί με την κλιμάκωση επιτρέποντας την επεξεργασία περισσότερων πληροφοριών κάθε 10 λεπτά αυξάνοντας το μέγεθος του μπλοκ.
Τον Ιούλιο του 2017, οι ανθρακωρύχοι και οι εταιρείες εξόρυξης που αντιπροσωπεύουν περίπου το 80% έως το 90% της υπολογιστικής ισχύος του δικτύου ψήφισαν να ενσωματώσουν ένα πρόγραμμα που θα μείωνε το ποσό των δεδομένων που απαιτούνται για την επαλήθευση κάθε μπλοκ. Δηλαδή, πήγαν με τη λύση 1.
Το πρόγραμμα που οι ψηφοφόροι ψήφισαν να προσθέσουν στο πρωτόκολλο bitcoin ονομάζεται διακεκριμένος μάρτυρας ή SegWit. Αυτός ο όρος είναι μια συγχώνευση του Segregated, που σημαίνει "να διαχωριστεί", και ο Μάρτυρας, ο οποίος αναφέρεται σε "υπογραφές σε μια συναλλαγή bitcoin." Ο Segregated Witness, τότε, σημαίνει να διαχωρίζετε τις υπογραφές συναλλαγών από ένα μπλοκ - και να τις συνδέετε ως ένα εκτεταμένο μπλοκ. Ενώ η προσθήκη ενός ενιαίου προγράμματος στο πρωτόκολλο bitcoin μπορεί να μην φαίνεται πολύ σαν λύση, τα δεδομένα υπογραφών εκτιμήθηκαν ότι αντιπροσωπεύουν έως και το 65% των δεδομένων που επεξεργάζονται σε κάθε μπλοκ συναλλαγών.
Λιγότερο από ένα μήνα αργότερα τον Αύγουστο του 2017, μια ομάδα ανθρακωρύχων και προγραμματιστών ξεκίνησε ένα σκληρό πιρούνι, αφήνοντας το δίκτυο bitcoin να δημιουργήσει ένα νέο νόμισμα χρησιμοποιώντας το ίδιο codebase με το bitcoin. Παρόλο που η ομάδα αυτή συμφώνησε με την ανάγκη επίλυσης της κλιμάκωσης, ανησυχούσαν ότι η υιοθέτηση τεχνολογίας μάρτυρες διαχωρισμού δεν θα αντιμετώπιζε πλήρως το πρόβλημα της κλιμάκωσης.
Αντ 'αυτού, πήγαν με τη Λύση 2. Το προκύπτον νόμισμα, που ονομάζεται "cash bitin", αύξησε το μέγεθος των μεγεθών σε 8 MB προκειμένου να επιταχυνθεί η διαδικασία επαλήθευσης για να επιτύχει απόδοση 2 εκατομμυρίων συναλλαγών ημερησίως. Στις 6 Νοεμβρίου 2019, η Bitcoin Cash αποτιμήθηκε στα περίπου $ 302 στα $ 9.330 της Bitcoin.
