Как объяснить новичку, что такое майнинг BTC

icon BTC
Фото - Как объяснить новичку, что такое майнинг BTC
Рассказываем простыми словами, что такое майнинг и почему так важна работа майнеров. Действительно ли добыча биткоинов загрязняет окружающую среду? Что такое хешрейт и в чем его важность? Как майнят биткоин в 2023-м году?
Чтобы понять, что такое майнинг, необходимо сначала напомнить, что такое блокчейн.

Блокчейн — это цифровой реестр транзакций, уникальные копии которого хранятся во всех нодах, образующих общую сеть. Пользователи блокчейна могут видеть переводы, созданные раньше и добавлять в сеть новую информацию. Транзакции группируются в блоки для облегчения их обработки, а эти блоки связаны друг с другом в цепочку.

Содержимое блоков криптографически защищено и поэтому неизменно. Это позволяет создать децентрализованный реестр транзакций без центрального контролирующего органа. 
Схема работы блокчейна Источник: authentrend

Схема работы блокчейна Источник: authentrend

Еще проще об этом мы рассказывали в статье «Как объяснить ребенку, что такое блокчейн?».

 Что такое майнинг криптовалют и кто такие майнеры?

Майнинг — это процесс проверки транзакций между пользователями и добавление их в публичный реестр блокчейна. Майнинг выполняет две задачи:

  • поддерживает эмиссионную политику блокчейна (добавление новых монет к уже циркулирующему предложению);
  • сохраняет целостность блокчейна (защищает от внешних атак и несанкционированных транзакций).

Для этого участники, которые развернули полноценные сетевые узлы (или ноды), решают сложные криптографические вычисления с помощью своего оборудования. За это они получают вознаграждение в виде цифровой валюты обслуживаемого блокчейна. Этих пользователей называют майнерами.

Можно сказать, что майнинг — это работа по охране границ PoW-сети от  нарушителей установленного порядка — хакеров. И эта работа, кстати, неплохо оплачивается.

О том, какие манипуляции используют кибермошенники, чтобы взломать систему, мы писали в статье «Что такое атака двойной траты?».

Что такое хешрейт в майнинге биткоина?

Хешрейт — это общая вычислительная мощность сети в конкретный момент времени. Она складывается из суммы мощностей всего оборудования, которое используют майнеры. Это ключевой сетевой показатель, который количественно определяет, сколько хешей майнеры могут генерировать каждую секунду для нахождения следующего блока. Хешрейт измеряется в хешах в секунду (H/s). Из-за современных компьютеров с высокой вычислительной мощностью на практике используются кратные величины H/s, TH/s и PH/s.

С точки зрения сетевой безопасности высокий хешрейт играет ключевую роль в предотвращении возможных атак. Чем выше хешрейт — тем сложнее и дороже для хакеров получить контроль над 51% от общей мощности сети. Без этого порогового показателя манипулировать транзакциями невозможно. Поэтому чем больше майнеров задействовано в работе блокчейна, тем он надежнее.

Но чем больше хешрейт сети, тем большей становится сложность добычи блока. Это связано с алгоритмами некоторых блокчейнов (например, Биткоина), где скорость формирования новых блоков всегда должна оставаться неизменной. Таким образом, рост хешрейта сети провоцирует еще больший рост хешрейта, пока некоторые майнеры не выйдут из игры, не выдержав конкуренции или высоких затрат на электроэнергию. Тогда хешрейт падает, как и сложность майнинга.
Текущая сложность майнинга BTC. Источник: coinwarz

Текущая сложность майнинга BTC. Источник: coinwarz

О том, как хешрейт коррелирует с доходностью майнинга, мы рассказывали в статье «Почему стоит обращать внимание на хешрейт?».

Что нужно иметь для майнинга криптовалют?

Если вы думаете, что мы сейчас расскажем, как проще майнить биткоин, то вынуждены вас разочаровать.
Еще десять лет назад для добычи BTC было достаточно обычного компьютера с графическим процессором средней мощности. Из-за низкого уровня сложности для криптовычислений достаточно было геймерской видеокарты. Сейчас этот процесс требует серьезного оборудования, так называемых майнинговых установок или ASIC.

Более того, раньше был возможен и соло-майнинг, но сейчас это скорее исключение, чем правило. Поэтому пользователи часто собираются в так называемые пулы. Преимущество пулов очевидно:
производительность нескольких майнеров суммируется, что повышает шанс получить награду за блок, которая затем распределяется между всеми участниками команды.

Майнинг BTC вышел уже на промышленный уровень и доступен только крупным компаниям, которые могут запускать собственные дата-центры. Кроме мощного оборудования, такие корпорации могут обеспечить доступ к дешевым источникам энергии и мощным системам охлаждения оборудования.
Схема майнинга криптовалют. Источник: navi.com

Схема майнинга криптовалют. Источник: navi.com

О том, какие риски несут в себе майнинговые пулы, мы рассказывали в статье «Майнинг-пулы: новый способ отмывания денег?».

Правда ли, что майнинг загрязняет окружающую среду?

Правда.
Майнинг BTC ежегодно приводит к выбросам в атмосферу около 60 миллионов тонн углекислого газа.
Но этот показатель значительно ниже, чем мировые выбросы от автомобилей или металлургических производств. Поэтому СО2 не является веской причиной, чтобы запрещать майнинг, как это сделали, например, власти штата Нью-Йорк.

Гораздо более серьезной является проблема энергоемкости добычи криптовалют. Подтверждение транзакций на блокчейне Биткоина за год требует в 7 раз больше электроэнергии, чем все глобальные операции Google за этот же период.
На майнинг BTC тратится около 160 ТВт/ч электроэнергии ежегодно. Это больше, чем использует, например Аргентина.

Но криптосообщество настроено изменить сложившийся порядок вещей.
Так, например, Ethereum поменял алгоритм Proof-of-Work (доказательство работы) на Proof-of-Stake (доказательство доли хранения), тем самым снизив энергетические издержки до минимума.
Кроме этого, за последнее время поступает все больше новостей, что майнеры переходят на уникальные источники энергии:


Поэтому проблема, на самом деле, не в количестве потребляемой майнингом энергии, а в том, где она аккумулируется и как затем распределяется. С этой точки зрения, блокчейн как технология открывает новые возможности для принципиальной перестройки мировой логистики энергоресурсов.
В Калифорнии построили майнинговую ферму на солнечной энергии Источник: Medium

В Калифорнии построили майнинговую ферму на солнечной энергии Источник: Medium

О том, сможем ли мы совсем отказаться от майнинга BTC, читайте в нашей статье «Может ли биткоин перейти на Proof-of-Stake?».