Майнинг биткоина — смотрим изнутри
В прошлых статьях мы уже рассказывали про блокчейн и криптографию, а сегодня поговорим о майнинге и майнерах. Снова на примере блокчейна биткоина.
Базовые понятия
Майнинг — это процесс нахождения хеша для каждого последнего блока в блокчейне, а также добыча новых биткоинов, проверка транзакций и вообще гарантия работы всей сети.
Майнеры — это люди, которые с помощью майнинга обеспечивают работу блокчейна. Для этого они используют ПК, видеокарты и асики, создают свои майниновые фермы, подключаются к майнинговым пулам.
Асик (ASIC) — это китайское изобретение, устройство, которое умеет только вычислять хеш и ничего больше.
Майнинговая ферма — это ПК, процессор, асики, объединенные в одну систему для увеличения мощности и, как следствие, для более быстрого нахождения хеша.
Майнинговый пул — это сервер, к которому майнеры подключают свои устройства и который помогает ускорить процесс поиска хеша. Для этого сервер распределяет эту задачу между устройствами всех подключенных майнеров.
Если вы теряетесь в понятиях «блокчейн», «блок», «хеш», прочитайте наши предыдущие статьи. Там все коротко и понятно:
Блокчейн для новичков
Криптография в блокчейне — все решает хеш
Зачем майнеры майнят
Когда один из майнеров находит подходящий хеш для последнего блока, он получает вознаграждение — биткоины. Деньги появляются из ниоткуда, система просто создает новую запись об их зачислении на кошелек майнера. Майнинг — это единственный способ добычи новых биткоинов.
Майнеры полностью берут на себя все риски и расходы. Они оплачивают электричество, аренду помещения, покупку, обновление и ремонт оборудования. Они следят, чтобы оборудование работало круглосуточно, бесперебойно и не перегревалось. У майнеров могут быть проблемы с законом в тех странах, где криптовалюты или майнинг запрещают.
Часто майнить бывает невыгодно, например, если расходы на электричество и оборудование превышают сумму вознаграждения. Но люди все равно майнят, потому что верят в рост цены криптовалют в будущем.
Как майнеры подерживают блокчейн
Обеспечивают эмиссию биткоина. Полученные деньги майнеры частично тратят на оплату электричества и оборудования, благодаря чему монеты уходят в оборот. Это идет на пользу биткоину, повышая его ценность.
Подтверждают транзакции. Каждую транзакцию проверяют несколько майнеров. Пользователь шифрует транзакцию, ее находят майнеры, дополнительно шифруют своим приватным ключом и отсылают обратно на адрес пользователя. Пользователь снимает свой шифр, подтверждая подлинность данных. Только проверенные таким способом транзакции становятся на очередь к исполнению.
Создают реестр информации. Проводя процесс хеширования, майнеры упаковывают информацию о транзакциях в блоки, а блоки автоматически формируются в неразрывную и упорядоченную цепочку.
Обеспечивают децентрализацию и безопасность. Каждый майнер хранит на своем оборудовании актуальную и постоянно обновляемую цепочку блоков, а также другую техническую информацию. Если кто-то решит подменить информацию в блокчейне, то система сверит ее с информацией остальных участников сети и автоматически заменит на правильную.
Как майнеры находят хеш
Вычислительные мощности оборудования майнеров используются для поиска хеша для каждого последнего блока. Для этого всю информацию блока нужно прогнать через специальный алгоритм хеширования (шифрования). На выходе получается строка фиксированной длины, состоящая из букв и цифр.
Поскольку майнеров много, система усложняет им задачу: она предлагает найти хеш с определенным количеством нулей впереди. Но если просто зашифровать блок информации, то вероятность того, что в полученной строке впереди окажутся нули ничтожно мала. Поэтому ко всей информации блока добавляется переменная nons (нонс) — строка из нескольких чисел. Оборудование майнеров занимается тем, что перебирает варианты нонс, пока кто-то не получит в итоге хеш с нужным количеством нулей в начале.
Чем больше нулей в начале хеша, тем сложнее его найти. Но чем большее участников занимаются вычислениями, тем быстрее его находят. Поэтому алгоритм блокчейна регулирует количество нулей таким образом, чтобы задача оставалась сложной для всех майнеров и чтобы каждый новый блок в итоге формировался каждые 10 минут.
Когда кто-то из майнеров находит тот вариант нонс, который в совокупности со всей остальной информацией блока дает хеш с нужным количеством нулей, он подает его на рассмотрение остальным участникам сети. Они проверяют информацию, и если все верно, то блок закрывается, а все транзакции внутри него исполняются, в том числе и транзакция по перечислению вознаграждения майнеру.
Полученный хеш автоматически добавляется к следующему блоку и становится его частью. Он будет учтен при вычислении хеша нового блока. Поэтому все блоки связаны.
С нас статьи, с вас — лайк, репост и критика.
Заключили в объятья, ушли набрасывать следующую статью.
Если вам нравится, что мы делаем, поддержите нас силой голоса или другими способами, которые собраны на этой страничке → https://teletype.in/@dnation/ByPVHKHZL
Команда Digital Nation