⛏️ Что такое майнинг криптовалют простыми словами – полный обзор

Майнинг — один из ключевых элементов, который позволяет криптовалютам работать в качестве одноранговой децентрализованной сети без участия центрального органа управления. Именно этот процесс обеспечивает безопасность системы и выпуск новых монет. Он же является одним из основных способов заработка на цифровых монетах. В этой статье ProstoCoin расскажет, что такое майнинг простыми словами, мы также поговорим о  перспективах майнинга.

Что такое майнинг криптовалют

Майнинг (от англ. mining — добыча полезных ископаемых) — процесс решения математических задач с помощью вычислительных мощностей, в результате которого в блокчейн криптовалюты добавляются новые блоки информации.

Если говорить простыми словами, то майнинг — механизм поддержки сети криптовалют. Майнеры, используя вычислительную мощность своего компьютера или специальной техники, осуществляют проверку транзакций пользователей и добавляют их в распределительную базу данных — Blockchain. За свои старания майнеры получают вознаграждение в виде новых криптомонет.

Для чего нужен майнинг

Многие уже знают, что майнинг — проведение расчетов для получения криптовалюты. Но не до конца понимают, в чем смысл майнинга. Он обеспечивает работу сети и поддерживает ее безопасность, позволяя в то же время оставаться децентрализованной. Основная задача майнеров — подтвердить правильность транзакций и объединить их в блок. Для этого с помощью решения сложных математических задач майнеры пробуют отыскать хэш блока — его цифровую подпись.

Цифровая подпись словно запечатывает блок транзакций и не дает в будущем изменять внесенную в него информацию. Это исключает возможность подделки транзакций и двойной траты средств. Помимо этого, в большинстве криптовалютных сетей именно во время майнинга осуществляется эмиссия новых монет.

Так, можно выделить три основные функции, которые обеспечивает майнинг:

• Функционирование платежей. Только после того, как майнеры проверят транзакцию и внесут ее в блокчейн, она будет совершена, а монеты перейдут от отправителя к получателю.
• Поддержка работы децентрализованной сети. Майнеры хранят копии блокчейна на своих компьютерах, создавая тем самым полностью децентрализованную сеть. Это гарантирует, что подделка информации в одной из копий базы данных не навредит блокчейну.
• Эмиссия криптовалют. За проверку транзакций майнеры получают вознаграждение в виде только что сгенерированных монет, тем самым обеспечивая их эмиссию.

Как происходит майнинг

Криптовалюты представляют собой децентрализованную сеть для обмена активами. Поскольку в ней нет какого-либо центрального управляющего органа, необходимо заинтересовать самих пользователей заниматься поддержкой сети. Для этого была разработана система вознаграждений пользователей, которые проверяют транзакции и поддерживают сеть.

Как работает майнинг на примере транзакции:

• Пользователь А хочет переслать 1 ВТС пользователю В.
• В своем кошельке А формирует транзакцию, указывая ее сумму и адрес получателя.
• Транзакция в шифрованном виде поступает в сеть, где ее должны проверить майнеры.
• С помощью математических расчетов майнеры сверяют данные транзакции с информацией в блокчейне, чтобы убедиться, что у А действительно есть нужное количество монет.
• Транзакция объединяется с другими транзакциями в пуле в блок информации.
• Майнеры находят подпись к блоку и включают его в блокчейн.
• Для пользователя, который первым нашел блок, сеть генерирует новые монеты в качестве вознаграждения.

Стать майнером может любой желающий. Для этого достаточно иметь вычислительную технику, загрузить на свой компьютер блокчейн криптовалюты и специальное программное обеспечение. Изначально заниматься майнингом можно было на обычном персональном компьютере. Сегодня же из-за увеличения сложности добычи, чтобы стать майнером, требуется специальное оборудование и майнинговые фермы.

Теперь разберем, что значит майнить с технической точки зрения. Основная задача майнера — подобрать цифровую подпись (хэш), которая бы запечатала блок транзакций и позволила бы внести его в блокчейн. Этот процесс не происходит мгновенно. Чтобы отыскать верный ключ к блоку, который соответствовал бы требованиям сети, майнеры должны перебрать много вариантов. Но и после этого требуется получить подтверждение верности ключа от других участников сети.

Майнинг — своеобразное соревнование между узлами связи. Сеть устроена таким образом, чтобы вознаграждать тех майнеров, которые первыми нашли верную подпись к блоку транзакций. Поэтому между майнерами царит еще и постоянная "гонка вооружений" – в смысле, оборудование для добычи постоянно совершенствуется.

Помимо этого, алгоритм криптовалютной сети имеет встроенные механизмы предотвращения инфляции, которые обеспечивают эмиссию монет в строгой последовательности. Так, алгоритм регулирует сложность добычи таким образом, чтобы добавить новый блок можно было через определенный интервал времени. Если к сети подключается больше узлов связи, которые имеют мощности для более быстрой добычи блоков, сложность сети будет автоматически увеличена. И наоборот, если майнеры не смогут подбирать подписи, сложность будет уменьшена.

На чем майнят криптовалюту

Техника для майнинга постоянно изменялась по мере того как росла популярность и сложность криптовалютных сетей. Сначала достаточно было обычного компьютера, процессора или видеокарты. После стало появляться специальное майнинговое оборудование и огромнные заводы по добыче главных криптовалют.

Основное отличие между различной техникой для майнинга — хэшрейт, то есть количество хэшей, которое устройство может подобрать за одну секунду. Чем выше уровень хешрейта, тем больше шансов обогнать других майнеров и тем больше потенциальная прибыль от добычи.

Процессоры

На заре формирования индустрии большинство криптовалют добывались на обычных центральных процессорах (CPU). Сегодня же майнинг на процессорах компьютеров практически не используются, особенно если речь идет о майнинге топовых монет, таких как Bitcoin или Litecoin. В то же время с помощью процессора все еще можно добыть себе цифровые монеты малоизвестных проектов.

Видеокарты

Когда добыча на процессорах изжила свое и стала нерентабельной, майнеры начали собирать фермы, состоящие из множества видеокарт. Майнинг на видеокартах (GPU), по-прежнему, остается актуальным для множества криптовалют. Более того, существуют монеты, алгоритм которых разработан специально для продуктивной добычи на видеокартах.

Впрочем, большинство популярных криптовалют добывать на GPU-фермах уже не рентабельно. Сложность таких сетей настолько высока, что прибыльный майнинг возможен только на профессиональном оборудовании.

ASIC-майнеры

ASIC-майнеры — специальные устройства, оснащенные интегральными схемами. Эти устройства изначально были заточены под добычу криптовалют на определенных алгоритмах, поэтому они в разы производительнее чем CPU и GPU.

Согласно исследованиям, порядка 90% всех криптовалют сегодня добываются в промышленных условиях на специально оборудованных дата-центрах. И практически все крупные промышленные фермы, используют майнинг на асиках (ASIC).

FPGA

FPGA-чипы существуют с 1982 года и активно используются в науке, моделировании транспортных средств и даже военных технологиях. По принципу своей работы они похожи на микрочипы, применяемые в ASIC-устройствах, с той лишь разницей, что последние уже заточены под добычу, в то время как FPGA нужно настраивать.

FPGA могут в несколько раз превосходить по мощности добычи CPU и GPU и ничем не уступать ASIC-ам. Но используются они, в основном, продвинутыми майнерами.

Способы майнинга

По мере роста популярности криптовалют и сложности добычи эволюционировали и способы майнинга. Когда домашний майнинг стал практически нерентабельным из-за невозможности противостоять крупным добывающим корпорациям, майнеры стали объединять свои мощности, создавая пулы. Позже появились специальные компании.

Соло-майнинг

Соло-майнинг (индивидуальный майнинг) — самостоятельная добыча криптовалют на собственной технике. При таком способе майнинга все монеты, которые были добыты пользователями, достаются только ему в качестве заслуженной прибыли.

В настоящий момент такой вид майнинга применяется, преимущественно, при добыче новых перспективных монет. Все дело в том, что для индивидуальной рентабельной добычи популярных криптовалют, нужен очень высокий хешрейт. В противном случае майнеру придется полагаться исключительно на удачу.

Майнинговые пулы

Пул — специальный сервер, который объединяет мощности майнеров. Благодаря этому увеличивается вероятность первыми найти подпись к блоку и получить вознаграждение. При этом все добытые монеты распределяются между пользователями согласно доле их вложений. За свои услуги пулы обычно взимают небольшую комиссию.

Облачный майнинг

Облачный майнинг — добыча на арендованной, расположенной удаленно технике. Существуют специальные сервисы, которые организовали майнинговые фермы промышленного масштаба и сдают свои мощности в аренду.

Преимущество такого метода добычи в простоте. Арендуя хешрейт на сервисах облачного майнинга, пользователь может начать добычу мгновенно, имея минимум знаний. Отпадает необходимость в крупных инвестициях в оборудование и поддержании его работоспособности. Помимо того, такие сервисы имеют оптимизированную добычу за счет профессиональной настройки оборудования и системы его охлаждения, а также, как правило, доступ к более дешевой электроэнергии.

Скрытый майнинг

Существуют также вредоносные программы, которые могут запустить майнинг на чужих компьютерах без ведома их владельцев, и перенаправлять весь заработок на кошелек злоумышленника. Чаще всего к такому методу прибегают владельцы пиратских сайтов, где скрытый майнер встроен в JavaScript ресурса. Иногда предложения о продаже и покупке скрытых майнеров можно встретить также на различных форумах.

Стоит отметить, что такой метод является незаконным и вряд ли сможет принести серьезную прибыль.

Алгоритмы майнинга

Существует множество алгоритмов для майнинга. В первой криптовалюте Bitcoin применяется алгоритм майнинга Proof-of-Work, что дословно переводится, как доказательство работы. Этот же алгоритм лег в основу десятков других различных криптовалют. Алгоритм PoW требователен к мощности вычислительной техники. Награду здесь получает тот майнер, кому удалось первому отыскать подпись к блоку.

В противовес Proof of Work в 2011 году был создан алгоритм Proof of Stake, что дословно переводится, как доказательство доли владения. Добыча на данном алгоритме не требует наличия серьезной вычислительной мощности. Здесь валидатор определяется вложенной криптовалютой, то есть, долей монет. Такой алгоритм консенсуса применяется, например, в криптовалютах Dash и Stellar.

Стать валидатором транзакции может пользователь, который имеет на счету определенное количество монет, и чем больше монет, тем большую награду он сможет получить.

PoW и PoS — это два основных алгоритма криптовалют. Подробнее об алгоритмах PoW и PoS мы уже писали ранее. Но в настоящий момент существует уже свыше 3000 различных криптовалют, которые используют более 30 отличительных алгоритмов консенсуса. Например, алгоритм PoC (Proof-of-Capacity) или «подтверждение объемом». При майнинге на алгоритме PoC участник сети проверяет транзакцию, выделяя для нее место на дисковом пространстве.

В ряде популярных криптовалют используется алгоритм консенсуса Delegated Proof-of-Stake (DPoS). В данном случае участники сети путем голосования выбирают валидаторов транзакций. Это позволяет сделать проверку транзакций более быстрой.

Майнинг криптовалют на примере Биткоина

Чтобы лучше понять, что такое майнинг криптовалюты, разберем, как это работает на примере самой известной криптовалюты Bitcoin. Сеть Биткоина была запущена в 2009 году неизвестным разработчиком (или группой) под ником Сатоши Накамото. В White Paper, изложенном на форуме, разработчик четко описал, как будет работать сеть первой криптовалюты.

В программный код ВТС заложено, что транзакции будут считаться завершенными только после того, как они будут упакованными майнерами в блок транзакций и добавлены в последовательную блочную цепь. Этот блок должен соответствовать строгим криптографическим требованиям, содержать зашифрованную информацию обо всех предыдущих блоках и быть подтвержденным сетью. Благодаря этому никто не может подделать транзакцию, ведь узлы связи быстро найдут несоответствие с предыдущими операциями и отклонят ее.

Программным кодом Биткоин предусмотрено, что добавление нового блока в сеть должно происходить каждые 10 минут. Чтобы соответствовать данному требованию, сложность сети автоматически регулируется пропорционально подключенным мощностям.

За поддержание работы сети и проверку транзакций в системе майнеры получают вознаграждение в виде новых монет ВТС. То есть, каждые 10 минут, когда какому-либо счастливчику или пулу майнеров удается отыскать подпись к блоку, происходит эмиссия монет. При этом, для предотвращения инфляции, при выпуске каждого 210 000 блока происходит халвинг — уполовинивание вознаграждения и, соответственно, сокращение эмиссии.

Так, на старте за нахождение одного блока в сети майнер получал 50 ВТС. В то время сеть поддерживалась только небольшой группой энтузиастов и майнить криптовалюту можно было даже на не самом мощном ПК. После вознаграждение было сокращено до 25 ВТС, 12.5 ВТС и т.д.

Максимальная эмиссия биткоинов составляет 21 миллион монет. Когда же все монеты будут добыты, майнеры будут получать только комиссионные вознаграждения, уплачиваемые пользователями за транзакции.

Как видим, сеть Биткоина функционирует строго по заданному алгоритму, который был тщательно продуман его создателем. Майнеры в ней обеспечивают поддержку сети и позволяют ей оставаться децентрализованной. Они представляют собой независимые узлы связи, разбросанные по всему миру. Эти независимые узлы связи сравнивают все изменения со своей копией блокчейна. На их же плечах лежит и эмиссия монеты. В отличие от фиатных денег, где решение о выпуске новых монет принимает привилегированная группа лиц (правительство, руководство центробанка), в Биткоине эмиссия происходит согласно четкой последовательности и зависит от обычных пользователей.

Выгоден ли майнинг криптовалют?

Теперь, когда вам уже известно все про майнинг, можно поговорить и о его прибыльности. Майнинг криптовалют — один из самых очевидных способов заработка в этой индустрии. Люди, которые заметили в цифровых монетах перспективу много лет назад, сумели хорошо заработать на их добыче. Сейчас же дела обстоят несколько иначе.

Эпоха домашнего майнинга постепенно уходит в прошлое. Сегодня добычей наиболее популярных и дорогостоящих криптовалют занимаются, преимущественно, крупные компании, имеющие огромные дата-центры. Частный майнинг биткоинов сегодня рентабелен разве что в случае с облачным майнингом.

В то же время, в последние годы стало появляться все больше новых криптовалютных проектов, направленных на улучшение различных аспектов социальной и экономической деятельности. И, пока многие уже разочаровались в майнинге и цены на технику стабилизировались, становится выгодно заниматься добычей новых монет на перспективу. Правда, в данном случае спрогнозировать доходность добычи очень сложно.

Экономическую целесообразность майнинга определяет сразу множество факторов:

• мощность оборудования;
• электропотребление;
• стоимость электроэнергии;
• сложность добычи;
• стоимость монеты.

Чем меньше расходы, больше стоимость монеты и лучше ее перспективы, тем выше и потенциальная прибыль от майнинга. То есть, при правильной организации процесса, майнинг все еще можно назвать перспективным способом получения пассивного дохода. Но стоит понимать, что это не такое уж "легкое" занятие. Новичкам кажется, что достаточно только настроить оборудование. Но на практике требуется еще следить за его правильной работой, постоянно обновлять технику, мониторить рынок. Не исключены также и поломки, резкое снижение стоимости казалось бы перспективной криптовалюты из-за ошибки в программном коде.

В последнее время все большей популярностью пользуется форжинг — альтернатива классическому майнингу. Добывая монеты на алгоритме PoS, майнеру не нужно конкурировать с крупными дата-центрами или постоянно следить за техникой. Достаточно иметь определенное количество монет на счету, чтобы иметь возможность добывать новые.

В чем суть майнинга? Выводы

Майнинг — процесс поддержания функциональности криптовалютной сети, который построен на решении математических задач. Это сложный, затратный процесс, который является основой для большинства децентрализованных криптовалют. Именно во время майнинга осуществляется проверка транзакций и эмиссия новых монет.

За проделанную работу майнеры получают вознаграждение, что превращает эту деятельность в один из ключевых способов заработка на криптовалютах. Правда, в последние время традиционный майнинг на вычислительной технике все больше становится прерогативой крупных компаний. Частные майнеры сегодня, в основном, занимаются облачной добычей, форжингом или майнингом малоизвестных монет с потенциалом к росту.