Майнінг-ферми: що це таке і як вони добувають криптовалюту
У світі цифрових валют майнінг-ферми вже стали звичною частиною технологічного розвитку індустрії. Але що ж криється за цим терміном? Як працюють ці доволі високотехнологічні об’єкти та яку роль вони відіграють у криптовалютному ландшафті?
Криптовалюти — це не просто цифрові гроші, а ціла екосистема, що ґрунтується на технології блокчейн.
Одним із важливих процесів у цій системі є майнінг — видобуток криптовалюти. Для його оптимізації часто використовують спеціальні «ферми», які складаються з потужних комп'ютерів та обчислювальних ресурсів. Проте, на відміну від традиційних ферм, де вирощують продукти, на криптофермах «вирощують» цифрові активи.
То що ж таке майнінг-ферма?
ASIC (спеціалізовані пристрої). ASIC — це пристрої, спеціально розроблені для майнінгу певної криптовалюти, найчастіше Bitcoin. Вони набагато швидші та енергоефективніші за відеокарти, але часто працюють лише з однією криптовалютою, що не дозволяє використовувати їх для інших.
Програмне забезпечення для майнінгу. Програмне забезпечення керує процесом майнінгу, під’єднує ферму до мережі блокчейн і дозволяє налаштовувати параметри роботи. Воно забезпечує моніторинг роботи обладнання та може оптимізувати ефективність майнінгу.
Системи охолодження. Для забезпечення стабільної роботи майнінг-ферм необхідні системи охолодження. Відеокарти та ASIC-пристрої можуть сильно нагріватися під час роботи, тому використовують вентилятори і кондиціонери для підтримки оптимальної температури та уникнення перегріву.
На практиці це так: ферма з десятками або сотнями пристроїв працює над однією задачею, а конкуренція між майнерами мотивує їх використовувати ще потужніше обладнання. Хоча процес здається складним, головне завдання майнінг-ферми — забезпечити надійність і безпеку криптовалютної системи.
Одним із важливих процесів у цій системі є майнінг — видобуток криптовалюти. Для його оптимізації часто використовують спеціальні «ферми», які складаються з потужних комп'ютерів та обчислювальних ресурсів. Проте, на відміну від традиційних ферм, де вирощують продукти, на криптофермах «вирощують» цифрові активи.
То що ж таке майнінг-ферма?
Що таке майнінг
Слово «майнінг» буквально означає «шахта» і походить від англійського терміну mining. Майнерів можна порівняти із сучасними «шахтарями», які замість корисних копалин видобувають цифрові активи, використовуючи обчислювальну техніку.
Уявіть собі лотерею. У цій лотереї мільйони людей одночасно намагаються вгадати правильний номер. Той, хто першим відгадає цей номер, отримує винагороду. Криптоферма — це група спеціалізованих комп’ютерів, які постійно генерують варіанти номерів, граючи в цю лотерею зі швидкістю мільярдів операцій за секунду.
Читати також: Як пояснити новачку, що таке майнінг
Кожна криптовалюта використовує власний алгоритм консенсусу — механізм, який забезпечує узгодженість і безпеку даних у розподіленій мережі. Наприклад, Bitcoin працює на алгоритмі Proof-of-Work, який потребує виконання складних обчислень для пошуку унікального хешу. Комп’ютери на криптофермі виконують мільйони спроб щосекунди, щоб знайти правильний хеш, який відповідав би заданим умовам. Коли рішення знайдено, новий блок додається до блокчейну — розподіленого цифрового реєстру, що містить інформацію про всі транзакції у мережі.
Історія майнінгу
Майнінг розпочався у 2009 році з появою першої криптовалюти — біткоїна. Тоді майнери використовували звичайні комп’ютери, адже складність обчислень була низькою.
Однак з часом дедалі більше учасників долучалося до процесу, і складність майнінгу почала зростати. Це пов’язано з необхідністю мережі виробляти нові блоки з однаковою швидкістю незалежно від кількості залучених в процесі майнерів: що більше потужностей додається до обчислень, то складніше знайти блок.
Звичайні ПК стали недостатньо потужними, і майнери перейшли на графічні процесори (GPU). Пізніше, із появою спеціалізованих пристроїв ASIC, майнінг став значно ефективнішим. Проте одночасно це призвело до суттєвого ускладнення процесу: тепер для успішного майнінгу потрібні значні інвестиції в обладнання та електроенергію.
Саме із розвитком технологій майнінгу з'явилися майнінг-ферми — потужні комплекси, які об'єднують десятки, сотні або навіть тисячі майнінгових пристроїв. Завдяки таким фермам майнери можуть значно збільшити свою обчислювальну потужність і оптимізувати енергоспоживання, що дає їм конкурентну перевагу в цій галузі.
Видобуток криптовалют починався з таких процесорів. Джерело: nachasi.com/
Який вигляд у майнінг-ферми
Майнінг-ферма може мати різний вигляд, залежно від її масштабу та технічної оснащеності. Великі промислові ферми займають цілі приміщення, а іноді навіть окремі будівлі. У таких фермах ряди потужних комп’ютерів або спеціалізованих ASIC-пристроїв безперервно працюють, видобуваючи криптовалюту.
Приміщення для майнінг-ферм часто спеціально облаштовують. У них встановлюють десятки чи сотні відеокарт або ASIC-пристроїв, з’єднаних між собою складною системою кабелів. Для забезпечення безперебійної роботи необхідне стабільне енергопостачання з потужними джерелами живлення.
Зліва направо: відеокарти для майнінгу, ASIC. Джерело: https://www.cudominer.com/
Також ферми оснащують ефективними системами охолодження, такими як кондиціонери чи навіть водяне охолодження, щоб уникнути перегріву обладнання, яке працює на високих обертах. Через гучну роботу пристроїв ферми часто розташовують у звукоізольованих приміщеннях або далеко від житлових будинків. Для менших ферм, наприклад домашніх, облаштування може бути набагато простішим — кілька відеокарт на стелажах або спеціально зібраний комп’ютер.
Хто не має потужного обладнання, звертає увагу на майнінг-пули — об’єднання майнерів, які спільно працюють над розв’язанням криптографічних задач. Учасники пулу об'єднують свої обчислювальні ресурси, щоб збільшити ймовірність знаходження правильного хешу. Нагороду за знайдений блок ділять між усіма учасниками відповідно до зробленого ними обчислювального внеску. Одним із таких є майнінг-пул від WhiteBIT. Завдяки зручному інтерфейсу та підтримці алгоритму SHA256 він забезпечує оптимальний розподіл ресурсів і стабільний дохід для майнерів.
Майнінг-ферма. Джерело: AdobeStock / Photocreo Bednarek
Як працюють майнінг-ферми
Майнінг-ферми працюють за допомогою великої кількості обчислювальних пристроїв, які з'єднані в єдину систему для ефективного виконання майнінгових операцій. Зазвичай ферми складаються з десятків або навіть сотень спеціалізованих майнінгових установок, які працюють паралельно. Кожен пристрій під’єднаний до мережі та бере участь у пошуку правильного хешу для додавання нового блоку в блокчейн.
Ферми зазвичай розміщуються в умовах, де є стабільне електропостачання та система охолодження для запобігання перегріву обладнання. Кожен майнінговий пристрій виконує складні криптографічні обчислення, тоді як ферма керує роботою всіх пристроїв, стежить за їхнім станом, налаштовує ефективність і збирає відомості про продуктивність. Для моніторингу використовують спеціалізовані програмні платформи, що дозволяють керувати майнінгом на відстані.
Основні компоненти криптоферми
GPU (відеокарти). GPU є найбільш популярним обладнанням для майнінгу, оскільки вони потужні та універсальні. Їх використовують для майнінгу різних криптовалют, таких як Bitcoin, оскільки вони здатні швидко обробляти великі обсяги даних завдяки своїм численним ядрам, що дозволяють ефективно виконувати паралельні обчислення.
ASIC (спеціалізовані пристрої). ASIC — це пристрої, спеціально розроблені для майнінгу певної криптовалюти, найчастіше Bitcoin. Вони набагато швидші та енергоефективніші за відеокарти, але часто працюють лише з однією криптовалютою, що не дозволяє використовувати їх для інших.
Програмне забезпечення для майнінгу. Програмне забезпечення керує процесом майнінгу, під’єднує ферму до мережі блокчейн і дозволяє налаштовувати параметри роботи. Воно забезпечує моніторинг роботи обладнання та може оптимізувати ефективність майнінгу.
Системи охолодження. Для забезпечення стабільної роботи майнінг-ферм необхідні системи охолодження. Відеокарти та ASIC-пристрої можуть сильно нагріватися під час роботи, тому використовують вентилятори і кондиціонери для підтримки оптимальної температури та уникнення перегріву.
Вентиляція майнінг-ферм. Джерело: woolypooly.com/
Принцип роботи
- Під’єднання до потрібної блокчейн-мережі. Усе починається з під’єднання ферми до блокчейну. Щоразу, коли ви переказуєте комусь біткоїни, ваша транзакція має бути перевірена й додана до загального реєстру — блокчейну. Саме цю роботу проводять майнери, і саме за неї вони отримують свої комісійні.
- Хешування. Кожна транзакція в блокчейні закодована як математична задача. Майнінг-ферма виконує хешування — пошук правильного розв’язку цієї задачі. Обладнання працює цілодобово, перебираючи мільйони можливих варіантів.
- Додавання нового блоку. Щойно ферма знаходить правильний хеш, вона отримує право додати новий блок із підтвердженими транзакціями до блокчейну. Це схоже на заповнення сторінки в бухгалтерській книзі, де кожен запис (блок) зберігається назавжди.
- Отримання винагороди. За успішне додавання блоку власник ферми отримує винагороду — криптовалюту. Така система заохочення стимулює майнерів підтримувати роботу блокчейну.
Енергоспоживання
Криптоферми споживають дуже багато електроенергії. Тому власники завжди шукають способи оптимізувати витрати — використовують дешеві джерела енергії або переходять на зелений майнінг (сонячні панелі, вітрогенератори).
Найбільші майнінг-ферми у світі
Інформація про найбільші майнінг-ферми у світі зазвичай не розголошується через постійну конкуренцію між операторами. Потужність ферми можна оцінити за її хешрейтом, який публікують майнінг-пули. Проте точних даних про кількість обладнання та інші характеристики зазвичай немає, оскільки ці дані є комерційною таємницею.
Перша десятка майнінг-пулів. Джерело: hashrateindex.com/
Майнінг-ферми зазвичай розміщуються в країнах і регіонах, де є доступ до дешевого електропостачання та сприятливих умов для охолодження обладнання. Найпопулярніші місця для розміщення великих майнінг-центрів:
- Китай — донедавна був лідером у майнінгу завдяки доступу до електричної енергії та великої кількості дешевих компонентів. Однак останнім часом, через регуляції уряду, майнінг в цій країні значно зменшився.
- Ісландія — завдяки наявності дешевої геотермальної енергії та природного охолодження майнінг-ферми можуть працювати більш економно. Це робить Ісландію привабливою для майнерів.
- США (штати Техас і Вашингтон) — завдяки доступу до дешевої електрики, стабільним енергетичним постачанням і сприятливому бізнес-клімату багато майнінг-ферм розташовано в цих штатах.
- Канада — зокрема в провінціях Квебек і Британська Колумбія, де є значні ресурси гідроелектроенергії, що робить майнінг економічно вигідним.
Майбутнє майнінгу
Майбутнє майнінгу обіцяє стати більш екологічним та інноваційним. Оскільки традиційні енергоресурси стають дорожчими та менш доступними, дедалі більше компаній інвестують у розроблення рішень, що базуються на відновлюваних джерелах енергії — сонячних батареях, вітрових турбінах та навіть геотермальних установках.
Ще одним важливим напрямом стане розвиток технологій, які дозволять знизити залежність мережі від великих майнінг-ферм. Інноваційні підходи до алгоритмів розподілу блоків та винагороди можуть забезпечити рівні можливості для дрібних учасників ринку, повертаючи ідею децентралізації криптовалют.
Крім того, зростає інтерес до нових методів консенсусу, які споживають менше енергії, таких як Proof-of-Stake (PoS), де користувачі заморожують свої монети для підтримки мережі, замість традиційного майнінгу. Такі зміни можуть перетворити майнінг на більш доступну та екологічно відповідальну галузь.
Майнінг-ферми є важливою частиною екосистеми криптовалют. Вони забезпечують функціонування мережі (перевірку транзакцій і створення нових блоків), під’єднуючи до неї значні обчислювальні потужності. Розміри й технологічність таких ферм можуть значно варіюватися — від маленьких домашніх установок до масштабних промислових об'єктів. Вони потребують потужного обладнання, стабільного енергопостачання та систем охолодження для ефективної роботи.
З розвитком технологій майнінг-ферми будуть змушені ставати екологічно чистішими і демократичнішими. Водночас блокчейн-спільнота продовжить шукати шляхи зменшення залежності від великих гравців.
Дарина Нестеренко
Автор
Навчаюся у Харківському національному університеті імені В.Н. Каразіна на 5 курсі філологічного факультету, за спеціальністю «Журналістика». У цьому ж університеті закінчила бакалаврат за спеціальністю «Філологія» української мови та літератури.
