Копаенето или т.н „майнинг” на Биткойн (BTC) е процесът на създаване на нови блокове с транзакции и добавянето им към децентрализираната счетоводна книга, наречена блокчейн. Той е ключов за сигурността на мрежата, тъй като потвърждава транзакциите и предотвратява „двойното харчене“ – опит за използване на едни и същи биткойни повече от веднъж.
Създаването на надеждна история на публичната счетоводна книга изисква съгласие между всички участници в мрежата относно реда на извършените, потвърдени и добавени в блокчейн трансакции. Тук идва ролята на миньорите, които потвърждават и записват трансакциите в блокове, чрез решаване на криптографски пъзели/задачи използвайки изчислителната мощност на своите компютърни системи.
Kогато миньор добави нов блок в блокчейн, той се възнаграждава за извършената работа и изразходваните ресурси с определено количество новодобити биткойни и прилежащите заплатени такси за транзакции. Всеки нов блок в блокчейн е изграден от множество транзакции, а миньора потвърдил новият блок, получава правото да запълни блока с избраните от него транзакции, разбира се тези с най-висока заплатена такса.
В следващите раздели на тази статия ще разгледаме как точно работи добива или т.н „копаене“ на Биткойн, колко време отнема създаването на блок и необходимата технология за копаене.
Как се Копае Биткойн?
Миньорите използват специализирано компютърно оборудване, за да валидират транзакции и да ги добавят в блокчейна на Биткойн. Те се състезават, като генерират криптографски кодове, наречени „хеш“ (от английски „hash“), чрез решаване на сложни математически задачи. За да добавят нов блок, миньорите трябва да открият хеш, който започва с определен брой нули, съответстващ на „целевия хеш“, определен от мрежата.
Хешът е криптографска функция, която преобразува данни (например транзакции) в код с фиксирана дължина, съставен от букви и цифри. Тази функция е еднопосочна – данните могат да бъдат кодирани в хеш, но не могат лесно да бъдат декодирани обратно. Това осигурява сигурност и проверяемост на транзакциите в блокчейна.
Протоколът на Биткойн използва алгоритъма SHA-256 (Secure Hash Algorithm 256), за да генерира хеш с дължина 256 бита, което се равнява на 64 символа в шестнадесетичен формат, независимо от размера на входните данни. Важно е да се отбележи, че дори минимална промяна в данните, например на един бит, води до напълно различен хеш, което гарантира сигурността и уникалността на всеки хеш.
Изходните данни имат определена дължина, за да е невъзможно установяването на размерът и вида на входните данни. Например хешът за думата „децентрализация“ ще бъде с точно същата дължина като хеша на целия текст на книгата „Цената на ₿ъдещето“ на Джеф Бут.
Целевият хеш генериран от миньорите представлява 64 цифрен шестнадесетичен код, който се използва за индентификатора на блока в блокчейн на Биткойн и се генерира от данните в заглавието на блока. Всички миньори в мрежата се състезават да открият хеш, който отговаря на определени критерии (например определен брой нули в началото), за да добавят следващия блок.
Заглавието на блока включва важни компоненти: „коренът на Меркел“ (хеш, обобщаващ всички транзакции в блока), хеша на предишния блок и „nonce“ – криптографско число, което се използва само веднъж.
Повечето данни в заглавието на блока са фиксирани, с изключение на nonce. Това е число, което миньорите променят многократно, за да генерират различни хешове, докато намерят такъв, който отговаря на целевия хеш, определен от мрежата.
Ето един пример как може да изглежда целевия хеш:
0000000000000000033ffc522ec0132c59d22c6489213e9d833ca55f4fd588cc
Майнингът на Биткойн е сложен процес, при който хешовете се генерират на случаен принцип, а миньорите не могат да предвидят правилния хеш, преди да го открият. Този процес наподобява „проба и грешка“, при който миньорите променят nonce (криптографско число), докато намерят „златния nonce“ – такъв, който създава хеш, отговарящ на целевия хеш на мрежата. Успешният миньор получава награда. Това е изключително трудно, тъй като скоростта на хеширане (hash rate) се измерва в трилиони хешове в секунда, което означава трилиони опити за откриване на правилния хеш.
Поради високата скорост на хеширане (hash rate), майнингът на Биткойн е изключително труден и изисква значително потребление на електроенергия. Миньорите инвестират в специализирана техника, като интегрални схеми за специфични приложения (ASIC – Application-Specific Integrated Circuit), проектирани специално за майнинг на Биткойн. Тези устройства генерират трилиони хешове в секунда и драстично увеличават шансовете им за успешно генериране на нов хеш.
Процесът на майнинг започва с подбор на транзакции от „мемпул” (Mempool) – списък с всички неподтвърдени транзакции, чакащи валидиране и добавяне към блокчейна. Миньорът избира транзакции, обикновено тези с най-високи такси, групира ги в нов блок и генерира хеш за този блок. След успешно намиране на валиден хеш, блокът се добавя към блокчейна.
За по-лесно разбиране, си представете копаенето на Биткойн като опит да отключите касичка с кодова (циферблатна) ключалка. За да получите наградата в биткойни и таксите от транзакциите, трябва да „въртите“ комбинации от числа (nonce), докато откриете правилната комбинация, която съответства на целевия хеш.
Майнинга е основен елемент от протокола на Биткойн. Той не само въвежда нови монети в обращение, но и определея сигурността на мрежата.
Високата трудност на хеширането прави атаките срещу мрежата изключително трудни, скъпи и практически невъзможни, тъй като успешна атака изисква контрол над повече от 50% от изчислителната мощност на мрежата. Високата скорост на хеширане укрепва доверието в системата и гарантира, че тя остава децентрализирана и защитена от манипулации.
Консенсусния механизъм Доказателство за работа (Proof of Work) заложен в протокола на Биткойн, изисква от миньорите да вложат реални ресурси – време и електроенергия – за генериране на хешове. Това подсилва сигурността на мрежата, като демонстрира, че е извършена реална „работа“, макар и чрез специализирана компютърна техника.
За Колко Време се Копае 1 Биткойн?
Времето за майнинг на Биткойн се определя от протокола на криптовалутата, който е програмиран от създателя Сатоши Накамото, да създава нов блок приблизително на всеки 10 минути. Шансът един миньор да открие целевия хеш зависи от изчислителната му мощ, общата мощност на мрежата, сложността на майнинга и технологичните иновации. Към май 2025 г. на всеки 10 минути в обращение влизат 3,125 нови биткойна като награда за успешно добавен блок.
При майнинга на Биткойн всички миньори се състезават да решат първи сложна математическа задача, а времето за майнинг може да бъде повлияно от няколко фактора:
- Изчислителна мощност: По-голяма изчислителна мощност води до по-голяма вероятност за разрешаване на криптографските задачи.
- Трудност на добиване: Трудността на добив се регулира от автоматично от протокола на всеки 2016 новодобити блока или приблизително на всеки две седмици, за да се поддържа постоянно време на за добив на нов блока за около 10 минути.
- Транзакционни такси: Доходите от транзакционни такси, които миньорите получават като възнаграждение, могат да повлияят на мотивацията им на копаене. С течение на годините заплатените такси за транзакции, ще бъдат един от основните източници за печалба, поради периодичното намаляване на възнагражденията за новодобавен блок след всеки Халвинг.
Технология за Добив (Копаене) на Биткойн
В началото, през 2009г., добива на нови биткойни се извършваше от обикновени персонални компютри. С течение на времето интереса към първата криптовалута се увеличи значително и нарастващата конкуренция доведе до разработване на нови по-мощни специализирани хардуерни устройства.
Първата генерация миньори употребяваха централни процесуални устройства (CPU-Central Processing Unit). През последните години домониращия тип майнър са Интегралните схеми за специфични приложения (ASIC – Application Specific Integrated Circuit).
ASIC майнърите са проектирани единствено за изпълнение на криптографски задачи, свързани с добива на Биткойн. Този нов специализиран хардуер е по-ефективен и съсредоточен върху производителността, използвайки минимално количество енергия.
Съществуват различни типове устройства за копаене на Биткойн, в зависимост от тяхната хардуерна архитектура и спецификация:
- CPU копачки: Първоначално, добивът на Биткой е започнал от персоналните компютри, но поради неефиктивността им, те бързо бяха заменен от специализирани устройства.
- GPU копачки: Графичните процесори (GPU) предложиха значително по-голяма изчислителна мощност в сравнение с CPU. Те не се използват толкова много в момента, тъй като се замениха от по-ефективните ASIC копачки.
- FPGA копачки: Полево-програмируемите вентилни матрици (FPGA, Field-Programmable Gate Arrays) представляват междинна стъпка между GPU (графични процесори) и ASIC (интегрални схеми за специфични приложения) в майнинга на Биткойн. Те са по-ефективни от GPU, но не достигат енергийната и изчислителна ефективност на ASIC устройствата.
- ASIC копачки: ASIC (Application-Specific Integrated Circuit, интегрални схеми за специфични приложения) са най-ефективният и широко използван хардуер за майнинг на Биткойн. Тези специализирани устройства са проектирани изключително за алгоритъма SHA-256, използван от протокола на Биткойн. Поради високата си производителност и енергийна ефективност, ASIC са предпочитаният избор на миньорите днес.
В бъдеще се очакват нови иновации в хардуера за майнинг на Биткойн. Устройствата вероятно ще станат още по-ефективни и енергоспестяващи, като намалят потреблението на електроенергия. В глобален мащаб се проучват иновативни решения за използване на възобновяеми енергийни източници, които да подпомогнат устойчивото развитие на майнинга.
Уебсайтове за Копаене на Биткойн
Уебсайтовете за копаене на криптовалути са нов подход, възникнал в отговор на повишената сложност на добив и нарастващите изисквания за копаене чрез употребата на специализирани хардуерни устрйства. Сайтовете за копаене на Биткойн използват технологията на JavaScript (език за програмиране), за да задействат добива на криптовалути директно през уеб браузъра на посетителите.
Всеки потребител, който влезе в такъв тип сайт и извърши определена вид дейност, автоматично става част от мрежата за копаене, като употребяваната мощност от устройствата на посетителите, се използва за разрешаване на криптографските задачи.
Този метод на копаене е лесен за използване и не е нужна, каквато и да било сложна конфигурация или инсталация на софтуери и е достъпен за по-широката аудитория, която не разполага с високо технологичен хардуер или технически познания.
Посетителите в този тип уебсайтове могат да започнат да копят Биткойн само чрез регистрация в уебсайта, но имайте на предвид, че приходите генерирани от този тип добив са в пъти по-малко в сравнение с традиционното копаене с GPU или ASIC хардуери и варират между 2-4 Сатошита на час, в зависимост от Хеш рейта на мрежата. Колкото по-висок е Хеш рейта (скорост на хеширане), толкова по-малко е и възнаграждението, което получавате в уебсайта.
Редно е да отбележим, че собствениците на уебсайтове за копаене на Биткойн, се възползват от общата компютърна мощност предоставена от всеки един потребител, притежават добитите Сатошита докато не ги прехвърлите на ваш личен крипто портфейл и генерират доста по-големи награди от обикновените потребители. Все пак възнаграждението на всеки час се определя от създателите на уебсайта и те могат да си „играят“ с броя на генерирани Сатошита.
Ферми за Копаене на Биткойн
В ранните дни на Биткойн индивидуалните миньори разчитаха на централни процесори (CPU) и графични процесори (GPU), за да добиват нови монети. Макар и ефективни в началото, тези методи бързо загубиха своята ефективност поради нарастващата изчислителна сложност и засилената конкуренция. Въвеждането на ASIC хардуера за майнинг отбеляза преврат в индустрията, като предложи значително по-голяма изчислителна мощност при по-ниски разходи за енергия, а създалата се по-висока конкуренция между миньорите, доведе до изграждане на така наречените „Ферми” за копаене на Биткойн.
Крипто Фермите са отговорни за високата изчислителна мощност, необходима за поддържане на Биткойн мрежата, а приноса им за високата сигурност и деценрализация на протокола е неоценим. Разработването и усъвършенстването на майнинг технологията доведе до множество иновации в хардуерните и софтуерните устройства, както и методите на тяхното охлаждане.
Изборът на местоположение е от решаващо значение за развитието на фермите за добив, те се установяват в региони с ниски цени на електроенергията или в близост до водноелектрически централи и други възобновяеми енергийни източници. Електроенергията е значителна част от оперативните разходи на всички майнъри, независимо дали са големи ферми за добив или самостоятелни майнъри, подкрепящи мрежата от домът си.
С ускореното развитие на технологиите и нарастващата конкуренция миньорите разработиха компютърни системи, наречени „mining rig“, които интегрират множество устройства за добив в една конфигурация, увеличавайки изчислителните им възможности. Освен това, за подсилване на изчислителните ресурси съществуват и така наречените Майнинг пуловe (Mining pools), това са обществени групи от майнъри, които комбинират своите устройства за по-голяма вероятност за добив на нови блокове и разпределение на възнагражденията спрямо приноса на всеки участник в майнинг пула.
Тези непрестанни нововъведения в добива на Биткойн са необходими елементи за поддържане и ефективното функциониране на блокчейн мрежата, като осигуряват едновременно по-висока производителност, сигурност и децентрализация.
Заключение
Добива на нови биткойни заема основна роля в поддържането на блокчейн мрежата, като не само генерира нови монети, но и гарантира високата сигурност и устойчивост на протокола. Процесът се е превърнал от елементарна дейност на група ентусиасти в професионален и индустриализиран бизнес, който играе ключова роля за стабилността на криптовалутната индустрия.
С течение на годините майнинга се развива в съответствие с нарастващата нужда от по-иновативни и енергийно ефективни технологии. Еволюцията е отговор на постоянните технически предизвикателства и нарастващата конкуренция в индустрията, а в бъдеще се очаква да продължи с нововъведения, за оптимизиране на процесите и минимизиране въздействието си върху замърсяването на околната среда, колкото и несъществено да е то.
Тези усилия ще бъдат от съществено значение за поддържане на здрава и стабилна екосистема, а добивът на нови биткойни остава в центъра на криптовалутите и продължава да бъде важен фактор за развитието и адаптирането на технологиите в този бързо развиващ се сектор.
Ако тази статия Ви е харесала и искате да се запознаете с още подобни материали, не се колебайте да посетите страницата „Крипто знание” или терминологичния ни „Крипто речник”.
Забележка: Информацията, публикувана в Cryptoria.bg, има изцяло образователен и информационен характер и не представлява финансова, правна или инвестиционна консултация. Нито една статия, анализ или новина на този уебсайт не следва да се тълкува като препоръка, оферта или покана за покупка, продажба или участие в каквито и да е криптовалути, дигитални активи или финансови инструменти.
Отказ от отговорност: Криптовалутите и свързаните с тях технологии са обект на висока волатилност и повишен риск. Препоръчваме ви винаги да провеждате собствено проучване (DYOR) и да се консултирате с лицензиран финансов или правен експерт, преди да вземате инвестиционни решения. Cryptoria.bg не носи отговорност за загуби или щети, произтичащи от използването на информацията, публикувана на този уебсайт.
Страницата съдържа афилиейт линкове.
