Na czym polega kopanie kryptowalut na komputerze?

Co to jest kopanie kryptowalut? Kopanie kryptowalut (ang. mining) to proces, który pozwala na weryfikację transakcji, dodawanie nowych informacji do bazy danych – blockchaina i wprowadzanie nowych monet do obiegu. Kopanie jest ważne, ponieważ umożliwia kryptowalutom funkcjonowanie jako zdecentralizowane sieci peer-to-peer.

Kopanie kryptowalut – funkcje:

1. Emisja nowych monet Podczas gdy banki centralne emitują waluty fiducjarne, tradycyjne (określane również jako waluty fiat), bitcoiny muszą zostać wydobyte. Jest to koncepcja podobna do wydobywania złota lub jakiegokolwiek innego kruszcu, ponieważ bitcoiny istnieją „w oprogramowaniu”, ale nie są dostępne w obiegu i dlatego należy je „odkryć”. Osiąga się to dzięki wyspecjalizowanym sprzętom do miningu (koparkom) rozwiązującym zadania kryptograficzne, za co są następnie nagradzane kryptowalutą.
2. Potwierdzanie transakcji Transakcja zostaje potwierdzona jako bezpieczna i odbyta tylko wtedy, gdy zostanie uwzględniona w bloku wstawionym do blockchaina. Im więcej uzyskanych potwierdzeń, tym bardziej bezpieczna jest płatność.
3. Zapewnienie bezpieczeństwa Im więcej górników kopie kryptowaluty, tym bezpieczniejsza jest sieć. Rozproszona moc wydobywcza (hash rate, czyli szybkość mieszania) zapewnia bezpieczeństwo sieci. Hipotetycznie jedynym sposobem na cofnięcie transakcji Bitcoina jest sytuacja, w której jedna grupa kontroluje większość (co najmniej 51%) mocy wydobywczej w całej sieci.

Chociaż nie wszystkie kryptowaluty korzystają z funkcji kopania, Bitcoin to najpopularniejszy przykład kryptowaluty, którą można kopać.

Na czym polega kopanie kryptowalut?

Aby opowiedzieć co to jest kopanie kryptowalut, posłużymy się przykładem Bitcoina. Korzysta on z łańcucha bloków, który jest regulowany przez sieć węzłów. W tym kontekście wyróżniamy dwa typy węzłów:

• Węzły jako komputery, które komunikują się z innymi węzłami w sieci, aby dokumentować i synchronizować zawarte w blockchainie informacje.
• Niektóre z węzłów to specjalistyczne węzły górnicze, które są odpowiedzialne za zbieranie wszystkich nowych transakcji i dodawanie ich do bloków, a tym samym wydłużanie łańcucha, bogatszego w nowe informacje.

Górnicy (osoby kopiące kryptowaluty na komputerze lub specjalnym sprzęcie) niejako ścigają się ze sobą, aby rozwiązać złożone problemy matematyczne. Po znalezieniu rozwiązania przez górnika udostępniają je pozostałej części sieci, aby mogli oni zweryfikować rozwiązanie i potwierdzić dodanie bloku do blockchaina.

O co chodzi w kopaniu kryptowalut?

Górnicy muszą znaleźć odpowiednią liczbę, aby „rozwiązać” blok. Górnicy muszą znaleźć liczbę, która w połączeniu z funkcją mieszającą (haszującą) da liczbę w określonym zakresie.

Co to jest funkcja haszująca?

Zrozumienie tej kwestii to podstawa pojęcia na czym polega kopanie kryptowalut. Mówiąc krótko, funkcja haszująca to seria algorytmów, które można zastosować do danych, aby wygenerować jeden „hasz” – (hasz to po prostu liczba). Istnieją podstawowe funkcje haszujące i ​​kryptograficzne funkcje haszujące, z których to te ostatnie są używane w technologii blockchain. W każdym bitcoinie znajduje się specjalna część bloku, którą można wypełnić losową liczbą, określaną również jako nonce (od „numer only used once” – liczba używana tylko raz). Każdy górnik pobiera informacje z bloków, o których już wiedzą (z puli pamięci) i buduje z nich blok. Po zaszyfrowaniu każdej transakcji są one organizowane w pary i ponownie haszowane, aby utworzyć coś, co nazywamy „drzewem Merkla” lub „drzewem hash”. Proces ten powtarza się, dopóki nie zostanie znaleziony jeden hasz, który będzie reprezentował wszystkie poprzednie; jest on również określany jako „korzeń haszy”. Zasadniczo, aby rozwiązać hasz, górnik musi, metodą prób i błędów, ustalić, która sekwencja liczb ma być używana jako nonce. Do prowadzenia obliczeń wykorzystywana jest koparka Bitcoin. Jeśli wynik uzyskany z algorytmu jest mniejszy niż liczba oczekiwana, zostaje on uznany za prawidłowy i może zostać zaakceptowany przez resztę sieci. Jeśli z kolei hasz bloku jest większy niż liczba oczekiwana, górnik musi zmieniać dane wprowadzane do funkcji haszującej dopóki, dopóty nie znajdzie poprawnej wartości. Teoretycznie ludzie mogliby również uzyskać prawidłową wartość wyjściową, bezpośrednio modyfikując szczegóły transakcji zapisane na blockchainie, dlatego konieczne jest zastosowanie algorytmu proof-of-work (ang. dowód pracy), a górnik musi udostępnić znalezione rozwiązanie innym węzłom, aby mogły je sprawdzić i potwierdzić. A zatem, gdy koparka kryptowalut znajdzie odpowiedź spełniającą zasadę „hasz jest mniejszy niż liczba oczekiwana”, oprogramowanie do kopania udostępnia niezwłocznie tą odpowiedź innym węzłom w celu jej weryfikacji.

Trudność kopania Bitcoina

Poziom trudności zadań do rozwiązania zależy od liczby użytkowników-górników i mocy obliczeniowej sieci (hashrate sieci). W miarę, jak przyłączają się kolejne koparki Bitcoin, poziom trudności obliczeń wzrasta, dzięki czemu tempo tworzenia bloków utrzymywane jest na względnie stałym poziomie. Zapewnia to stałą, regularną produkcję waluty i jej wchodzenie do obiegu – obecnie średni czas tworzenia bloku Bitcoina wynosi 10 minut.

Nagrody za kopanie kryptowalut

Za każdy wydobyty blok górnik jest nagradzany kryptowalutą. Aby zapewnić stałą podaż, wartość nagrody zmniejsza się o połowę co 210 000 bloków (co orientacyjnie zajmuje cztery lata). Według stanu na maj 2020 r., wydobyto ponad 18 milionów bitcoinów z łącznej puli 21 milionów.

Przyszłość górnictwa kryptowalut

Czy kopanie kryptowalut na komputerze ma sens? Chociaż obecne kopanie kryptowalut online pomaga zabezpieczyć sieć przed atakami hakerskimi, mining wymaga drogiego sprzętu komputerowego, który zużywa znaczną ilość energii. Urządzenia te określa się terminem koparka kryptowalut. Opracowywanych jest wiele alternatywnych metod konsensusu w celu ograniczenia zużycia energii, a niektóre projekty kryptowalutowe całkowicie rezygnują z opcji kopania kryptowalut. Drobni entuzjaści mogą się też zdecydować na usługi typu cloud mining.

Dalsze informacje

Jeśli chcesz zdobyć więcej wiedzy w temacie jak zacząć kopanie kryptowalut, zapoznaj się z naszymi innymi artykułami z serii. W serwisie znajdziesz także informacje na temat tego, czy kopanie kryptowalut jest legalne oraz przegląd najbardziej dochodowych kryptowalut do kopania. Zachęcamy do czytania i rozmów na naszej grupie na Telegramie!