Minarea Bitcoin: Un ghid complet

Minarea Bitcoin-ului este un proces care validează tranzacțiile Bitcoin și emite noi bitcoin (BTC) în circulație.

Minarea Bitcoin-ului ajută la:

• Motivarea minerilor care propun și verifică noi tranzacții pentru blockchain-ul Bitcoin.

• Securizarea blockchain-ului Bitcoin împotriva atacurilor.

• Gestionarea creării și fluxului de noi unități ale criptomonedei bitcoin care intră pe piață pentru prima dată.

Similar cu mineritul metalelor prețioase, cum ar fi aurul, minarea bitcoin necesită hardware specializat, energie și puțin noroc.

Cu toate acestea, în loc de lopată și târnăcop, minerii Bitcoin concurează între ei folosind echipamente de calcul special concepute. 

Scopul fiecărui miner este de a câștiga o competiție bazată pe criptografie. Câștigătorul fiecărei runde primește o recompensă bloc foarte dorită pentru eforturile sale. De asemenea, i se acordă dreptul de a propune un nou bloc de date de tranzacție în așteptare pentru a se alătura blockchain-ului.

Dacă totul este nou pentru tine, continuă să citești ghidul nostru complet despre minarea Bitcoin-ului, de mai jos.

Dar, dacă vrei o înțelegere mai profundă și mai tehnică, s-ar putea să te intereseze să verifici articolul nostru Cum folosesc criptomonedele criptografia?

Înainte de a aprofunda mecanicile Bitcoin-ului, este important să înțelegi de ce are loc minarea Bitcoin, în primul rând.

Rețeaua Bitcoin nu este gestionată de o bancă centrală, un miliardar puternic sau de o instituție financiară intermediară. Este gestionată colectiv de voluntari răspândiți în întreaga lume și oricine poate să se alăture. 

Aceasta înseamnă că Bitcoin se bazează pe cooperarea utilizatorilor săi pentru a funcționa și opera. În schimbul dedicării puterii lor de calcul pentru validarea tranzacțiilor, protocolul recompensează minerii cu noi unități de criptomonedă bitcoin. 

Prin motivarea cooperării, minerii ajută colectiv la securizarea rețelei, făcând prohibitiv de costisitoare pentru actorii rău intenționați să obțină controlul majoritar asupra acesteia.

Pentru a înțelege mai bine descentralizarea Bitcoin, să privim o companie tradițională, controlată centralizat, cum ar fi Uber. 

Imaginează-ți că Uber ar fi gestionată colectiv de milioanele sale de șoferi de taxi și utilizatori ai aplicației, în loc de un grup select de directori de vârf. În acest model mai descentralizat pentru Uber, toate părțile implicate ar conveni colectiv asupra modului în care sunt plătiți șoferii și cum ar funcționa aplicația de solicitare a curselor — în loc ca aceste decizii să fie luate pentru ei de o echipă executivă.

În plus, în loc ca compania să gestioneze roluri importante, cum ar fi administrația și dezvoltarea aplicației, oricine din lume ar putea contribui la aceste roluri de acasă, folosind propriile dispozitive. Acest lucru ar putea crea un ecosistem mult mai accesibil și transparent pentru toată lumea.  

Toate acestea fiind spuse, acest nivel de descentralizare poate ridica câteva întrebări serioase; dacă oricine poate participa în rețea și nu există o autoritate unică care să supravegheze operațiunile sale, cum poate descuraja persoanele necinstite să încerce să corupă rețeaua și cum se poate asigura că toată lumea colaborează eficient?

Aici intervine mecanismul de consens blockchain.

Pe scurt, minarea bitcoin-ului este o cursă pentru a câștiga un joc de noroc care se repetă aproximativ o dată la zece minute.

Acesta implică mineri care folosesc mașini specializate pentru a genera valori aleatorii. Cine generează o valoare care depășește valoarea țintă, câștigă. Partea dificilă este că minerii nu au control asupra valorilor pe care le creează. Aceștia trebuie doar să continue să genereze valori noi în speranța că, în cele din urmă, vor da peste una câștigătoare.

Odată ce cineva face acest lucru, își difuzează valoarea către toți ceilalți mineri din rețea pentru a verifica validitatea acesteia.

O modalitate mai ușoară de a înțelege acest proces este să ne gândim la mii de oameni care încearcă să rezolve un cub Rubik cu ochii închiși, toți în același timp. 

La început, fiecare persoană are propriul cub amestecat identic. Odată ce competiția începe, toată lumea începe să își întoarcă aleatoriu cuburile până când un supraveghetor anunță un câștigător. Restul concurenților își dau jos măștile și inspectează cubul câștigător pentru a verifica finalizarea acestuia. Apoi, competiția începe din nou.

Are sens până acum? Să aprofundăm puțin. 

Mai specific, minerii concurează între ei folosind computere special concepute pentru a genera hash-uri criptografice — de obicei, milioane pe secundă — în speranța de a fi primii care ghicesc hash-ul corect.

Poți să te gândești la fiecare nou hash ca la o singură mișcare a unui cub Rubik. 

Minerul care ghicește primul hash-ul corect câștigă dreptul de a adăuga acel bloc la blockchain. În schimbul muncii lui, minerul primește recompensa bloc.

Un mecanism de consens blockchain este un sistem condus de computer care se asigură că participanții dintr-o rețea descentralizată pot ajunge la un consens cu privire la noile date care intră în blockchain.

Pentru că blocurile Bitcoin și datele tranzacțiilor din interiorul lor devin permanente odată ce sunt adăugate la blockchain, este crucial ca aceste informații să fie valide. 

De exemplu, rețeaua trebuie să se asigure că oamenii nu încearcă să transfere fonduri pe care nu le au de fapt sau să „cheltuie de două ori” aceeași sumă trimițând-o la două persoane diferite în același timp

Mecanismele de consens ajută rețeaua să ajungă la un acord colectiv cu privire la aceste aspecte pentru a asigura faptul că noile tranzacții respectă regulile protocolului înainte de a fi adăugate permanent la blockchain.

Există o varietate de mecanisme de consens diferite care pot fi utilizate pe o rețea bazată pe blockchain, fiecare având propria metodă specifică de filtrare a utilizatorilor necinstiți. 

Bitcoin folosește mecanismul de consens proof-of-work (PoW) — un sistem care implică puterea de calcul și energia pentru a asigura faptul că participanții acționează în interesul rețelei. 

Această metodă valorifică principii din teoria jocurilor, un studiu matematic despre cum interacționează oamenii între ei. Prin cerința ca participanții să aibă un interes în joc — achiziționând echipamente și acoperind costurile de funcționare — sistemul proof-of-work ajută la descurajarea actorilor răi care ar încerca să corupă rețeaua.

Poți învăța mai multe despre proof-of-work și alte tipuri de mecanisme de consens în articolul nostru din Centrul de informare Kraken Ce este un mecanism de consens pentru blockchain?

Hash-urile sunt coduri de lungime fixă create atunci când cineva rulează orice fel de intrare printr-o funcție de hash criptografic.

Poți să te gândești la funcțiile de hash criptografic ca la mașini de cod magic care pot lua orice, de la o singură literă la o enciclopedie și să o transforme într-un cod complet unic și aleator de lungime fixă.

De-a lungul anilor, au apărut diverse tipuri de algoritmi de hashing. Fiecare folosește o metodologie diferită pentru a lua intrări și a le transforma în coduri aleatorii.

Rețeaua Bitcoin folosește algoritmul de hashing securizat 256 (SHA-256), dezvoltat inițial de Agenția Națională de Securitate a Statelor Unite (NSA).

Hash-urile SHA-256 sunt coduri hexazecimale de 28 de caractere, de lungime fixă, care conțin un amestec de cifre cuprinse între 0 și 9 și litere cuprinse între A și F. 

Nu contează cât de mică sau mare este o intrare, aceasta va genera întotdeauna un cod de exact aceeași lungime. De exemplu, rularea fiecărui cuvânt „Salut” sau a unei cărți întregi din seria Stăpânul Inelelor prin algoritmul SHA-256 va produce două coduri hash unice de 28 de caractere.

Hash-urile sunt extrem de importante în procesul de minerit deoarece au o serie de caracteristici unice.

Hash-urile sunt:

• Deterministe - Aceeași intrare va produce întotdeauna exact același cod hash.

• Unidirecționale - Deși este ușor să transformi o intrare într-un hash, este imposibil să știi care a fost intrarea de la ieșire.

• Aleatorii - Codurile hash nu seamănă deloc cu intrările lor.

• Unice - Nu există două hash-uri la fel.

Ce este special la aceste caracteristici este că, dacă o persoană modifică doar o mică parte a intrării, aceasta creează o ieșire total diferită.

De exemplu, dacă ai schimba o singură literă într-o carte din Stăpânul Inelelor, ar produce un cod hash complet nou, de nerecunoscut față de primul.

Oricine poate crea hash-uri rulând orice intrare printr-o funcție de hash criptografic. Poți chiar să încerci tu însuți folosind un calculator de hashing online gratuit.

Pentru a câștiga competiția de minare Bitcoin și pentru a câștiga recompense blocuri, minerii trebuie să creeze un hash cu o valoare egală sau mai mică decât un obiectiv stabilit automat de protocolul Bitcoin însuși. Această valoare este cunoscută sub numele de hash țintă.

Fiecare hash țintă va avea un anumit număr de zerouri la început. În funcție de dificultatea de minerit actuală, care este de asemenea stabilită automat de protocol, ar putea exista doar câteva zerouri la început sau multe.

Cu cât sunt mai multe zerouri la începutul unui hash țintă, cu atât este mai greu pentru mineri să-l depășească și invers.

De exemplu, un hash țintă tipic pentru bitcoin ar putea arăta cam așa.

00000000000a28ba41fe240e0b37

Un hash țintă mai ușor de depășit ar putea arăta așa.

000agh3h5g6711deabcc650918d9

Ai observat că are semnificativ mai puține zerouri la început?

Deși acest lucru ar putea părea trivial, adăugarea unui singur zero în plus la început face competiția de sute de ori mai dificilă. 

Îți poți imagina ca fiind diferența dintre a arunca o monedă și a cădea pe cap de trei ori la rând versus de douăzeci de ori la rând.

Hash-ul țintă pentru fiecare nou bloc de tranzacții este mai întâi transmis rețelei ca parte a blocului anterior. Această informație este stocată în antetul blocului, care este o parte a blocului bitcoin ce stochează mai multe informații importante de identificare.

De asemenea, în antetul blocului se află o valoare numită nonce, prescurtare pentru „number used once” („număr folosit o singură dată”). 

Când creează un hash pentru a depăși hash-ul țintă, toți minerii iau antetul blocului anterior, schimbă valoarea nonce cu un nou număr și îl rulează prin algoritmul de hashing SHA-256. De fiecare dată când valoarea nonce este schimbată, produce un hash complet nou.

Deoarece este imposibil pentru mineri să știe ce intrări vor produce anumite hash-uri, depășirea țintei este pur și simplu o chestiune de încercare și eroare. 

Procesul de ghicire și verificare continuă până când un miner reușește să creeze un hash care are același număr de zerouri sau mai multe la început ca hash-ul țintă curent.

Minerul câștigător propune apoi un nou bloc de date de tranzacție tuturor celorlalți mineri de pe blockchain pentru verificarea independentă. Acești alți mineri, care nu au câștigat competiția de minerit, verifică independent blocul propus pentru a se asigura că este valid.

Când dificultatea de minare crește, cresc și costurile asociate mineritului.

În unele cazuri, poate deveni extrem de greu pentru minerii solitari să opereze peste nivelurile punctului de echilibru.

În aceste scenarii, mulți mineri independenți decid să își unească resursele în așa-numitele grupuri de minerit.

Grupurile de minerit își împărtășesc puterea de procesare și împart proporțional orice recompense pentru blocuri pe care le câștigă între toți membrii grupului. 

Astăzi, majoritatea mineritului de bitcoin este realizată de aceste grupuri, deși este posibil să minezi criptomonede de acasă.

Ușurința sau dificultatea de a câștiga competiția de minerit și de a obține recompensa bloc se reduce la trei factori cheie:

1. Rata de hashing.

2. Dificultatea de minerit.

3. Echipament.

Rata de hashing (hashrate) este o valoare folosită pentru a urmări puterea de calcul totală a tuturor minerilor dintr-o rețea blockchain. Pe scurt, combină numărul de hash-uri pe secundă pe care fiecare miner le produce cu mașinile lor. 

Această măsurare oferă informații despre dimensiunea totală a rețelei de minerit a unui blockchain și cât de sigură este împotriva atacurilor majoritare.

Pe măsură ce rata de hashing a unei rețele crește, de obicei, duce la o dificultate crescută a mineritului și invers.

Revenind la exemplul cubului Rubik, cu cât sunt mai mulți oameni care concurează pentru a rezolva cubul, cu atât șansele de câștig sunt mai mici.

Protocolul Bitcoin are o caracteristică încorporată care ajustează automat dificultatea competiției de minerit pentru a asigura faptul că minerii continuă să descopere blocuri noi cât mai aproape de ținta de 10 minute pentru blocuri.

După cum s-a menționat mai sus, bitcoin-ul nou creat intră în circulație prin recompensele bloc de fiecare dată când un miner reușește să depășească hash-ul țintă și i se acordă dreptul de a adăuga un nou bloc în blockchain.

Pentru a asigura faptul că monedele noi nu inundă piața pe măsură ce rețeaua se umple cu un număr tot mai mare de mineri noi, a fost codificat în protocolul Bitcoin un sistem de ajustare a dificultății algoritmice de către creatorul său, Satoshi Nakamoto, înainte de lansare, pentru a gestiona această problemă.

Algoritmul de dificultate a minării de bitcoin este astfel încât, după fiecare 2.016 blocuri (aproximativ o dată la două săptămâni), protocolul verifică cât timp a durat ca minerii să descopere hash-ul câștigător pentru fiecare bloc și compară acel timp cu cele 20.160 de minute cât ar trebui să dureze (10 x 2.016). 

Dacă apare brusc o creștere a numărului de oameni care minează bitcoin și blocurile noi sunt descoperite prea repede, algoritmul va crește dificultatea hash-ului țintă (va crește numărul de zerouri la început) pentru a încetini minerii. 

În schimb, dacă numărul minerilor scade sau începe să dureze prea mult ca ei să descopere blocuri noi, algoritmul va face ca hash-urile țintă ulterioare să fie mai ușoare (prin reducerea numărului de zerouri la început).

Gândește-te la asta ca la ajustarea dificultății de finalizare a unui cub Rubik prin creșterea sau scăderea numărului de rânduri pe care le are cubul.

Un cub de 3x3, de exemplu, ar fi mult mai ușor de rezolvat decât un cub de 5x5 și așa mai departe.

Pentru a obține un avantaj competitiv față de alții în rețea, mulți mineri folosesc echipamente cu circuite integrate specifice aplicațiilor (ASIC) pentru minerit. Aceste mașini sunt capabile să genereze sute de milioane de hash-uri pe secundă și pot fi rulate în paralel pentru a le oferi proprietarilor o șansă mai mare de a câștiga recompensele bloc.

Mai multe companii mari publice, inclusiv Riot Platforms, Marathon Digital și CleanSpark Inc., operează în prezent instalații uriașe de minerit criptomonede care conțin mii de mașini de minerit ASIC.

Participarea acestor organizații mai mari a crescut dramatic rata de hashing total al Bitcoin, făcând din ce în ce mai greu de descoperit blocuri noi.

Este posibil ca oricine să vadă care este rata de hashing curentă a Bitcoin în orice moment, folosind mai multe grafice online gratuite cu rata de hashing.

Când dificultatea de minare crește, cresc și costurile asociate mineritului.

În unele cazuri, poate deveni extrem de greu pentru minerii solitari să opereze peste nivelurile punctului de echilibru.

În aceste scenarii, mulți mineri independenți decid să își unească resursele în așa-numitele grupuri de minerit.

Grupurile de minerit își împărtășesc puterea de procesare și împart proporțional orice recompense pentru blocuri pe care le câștigă între toți membrii grupului. 

Astăzi, majoritatea mineritului de bitcoin este realizată de aceste grupuri, deși este posibil să minezi criptomonede de acasă.

Acum că ai învățat totul despre mineritul de bitcoin, ești gata să faci următorul pas în călătoria ta în lumea criptomonedelor?

Apasă butonul de mai jos pentru a cumpăra bitcoin pe Kraken astăzi!