Блок для майнинга блокчейна

Блокчейн и майнинг криптовалют

Блокчейн – это особый метод хранения информации, при котором данные (транзакции, сделки и т. д.) записываются в распределительный реестр в виде специальных блоков, причем сведения дублируются у каждого участника системы. Это ведет к тому, что обман и мошенничество невозможны. Поэтому новая технология так популярна среди пользователей.

Смежное понятие с блокчейном – майнинг. Майнеры – это люди, отвечающие за добавление информации в распределительный реестр. Они заносят сведения о проведении транзакций и др. в систему; при этом одной информацией занимаются сразу несколько человек, так что подделка данных одним не останется незамеченной другими.

Майнинг: что это такое?

Майнинг – это процесс записи информации в систему блокчейна. Когда технология была еще не так популярна (впервые криптовалюта появилась в 2008 году), майнерам хватало обычных компьютеров для того, чтобы заносить данные о транзакциях в блоки, позже объединяющиеся в цепочки. Однако с 2013 года ситуация изменилась, и новой технологией заинтересовались обычные пользователи и крупные компании. На смену компьютерам пришли фермы, которые переносят информацию в распределительный реестр. За свою работу майнеры получают оплату в виде криптовалюты; из-за этого их иногда называют людьми, добывающие цифровые деньги.

Типы специального оборудования, которые использовались или используются для майнинга:

• CPU-майнинг. Ранняя версия, которая использовала мощность процессора для решения блоков. Теперь не применяется, так как ввиду возрастающих объемов информации ее работы недостаточно.
• GPU-майнинг. Пришел на смену первому способу; вместо процессора используется видеокарта. Результат – увеличение производительной мощности.
• FPGA-майнинг. Обновленная вторая версия. Отличительная особенность – более низкое электропотребление.
• ASIC-майнинг. Современное оборудование, созданное специально для работы с блокчейном и криптовалютой.

Майнинг-ферма – это не единичный компьютер, а помещение, наполненное оборудованием и серверами. Однако зачастую майнить может быть невыгодно, так как ферма требует большего количества электроэнергии для функционирования.

Принцип работы

Итак, майнеры (или компьютеры) решают определенную математическую задачу по переводу данных (транзакции и др.) в хеш, который должен соответствовать определенным параметрам. Тот, кто первым успеет найти правильный код, получает вознаграждение.

Хеш формируется на основе следующих пунктов:

• предыдущий блок, добавленный в систему;
• случайное число;
• сумма хешей транзакций, проведенных за последние 10 минут.

Решение хеша сводится к перебору большого количества чисел

Со временем сложность определения кода растет, так как становится больше блоков, объединяемых в DAG файлы. Результатом подобной тенденции стало объединение майнеров в пулы. Команда людей делит обязанности по решению блока; в конце каждый получает награду, исходя из эффективности и вклада в общую работу.

Удобно сравнить деятельность майнеров с «гонкой вооружения»: требования к оборудованию и навыкам постоянно растут. Команда, которая занималась решением одного блока, к примеру, не получит свою награду, если их опережает другой человек.

Поэтому заработок с помощью майнинга на блокчейне стал невыгодным, несмотря на увеличение курсов цифровых валют. Связано это с возрастающей сложностью решения блоков (раньше это можно было сделать самостоятельно на листе бумаги). Так что теперь выгодными являются огромные майнинг-фермы со специальным оборудованием, которое требует меньшее потребление электроэнергии.

Помимо этого, иногда применяется облачный майнинг, то есть добыча биткоинов через удаленный центр обработки данных с общей вычислительной мощностью. Используется в странах, где дорогая электроэнергия, и собирать собственную ферму невыгодно. Пользователь подключается к «облаку» (сети), и ускоряет процесс решения блоков.

Блокчейн без майнинга

Не стоит связывать блокчейн только с криптовалютой и биткоином. Блокчейн – это база данных, этакая учетная книжка, где может находиться информация о почти любом предмете и действии. Другие сферы его использования – передача ценных бумаг, личной информации и т. д.

При этом майнинг может осуществляться не простыми пользователями, а утвержденными доверенными узлами. Так, это могут быть серверы государственных структур. Однако тогда система потеряет одну важную черту – децентрализованный характер.

Другой пример работы блокчейна без майнинга – разработка компании Ripple, выпускающая одноименную криптовалюту. Их токен XRP невозможно майнить.

Тем не менее большинство экспертов считает, что блокчейн без криптовалюты не представляет никакой ценности; это всего лишь простой инструмент. Он может быть использован в банковском деле для хранения данных. Отмечается, что истинная ценность технологии – возможность создать децентрализованную систему без контроля со стороны посредников и финансовых институтов, так как блокчейн самостоятельно регулирует транзакции.

Текущее состояние

Несмотря на все сложности, связанные с майнингом, люди со всего мира продолжают покупать дорогие видеокарты, чтобы построить домашние фермы. Связано это с постоянным ростом курса цифровых валют. Если эта тенденция будет продолжаться в течение долгого периода времени, то даже вместе с затратами на электроэнергию майнинг начнет приносить прибыль. Плохая новость – для этого понадобится как минимум три месяца.

Важно! Сложно предсказать курс криптовалют, поэтому майнинг в домашних условиях остается рискованным предприятием.

Видеокарты, мощности которых хватит для майнинга, стоят очень дорого. Однако на различных платформах по продаже товаров в интернете можно найти б/у версию. В основном в домашних условиях это не самый выгодный бизнес, поэтому владельцы карт после двух месяцев с большой вероятностью могут продать их.

Mining в России

Вот алгоритм действий, как правильно майнить и получать с этого прибыль:

1. Покупка оборудования. Ценовой диапазон варьируется от нескольких сотен долларов до десятков тысяч. Обычный, хоть и мощный компьютер не подойдет; затраты на электроэнергию превысят доход. Компоненты оборудования изготавливаются такими компаниями, как Butterfly Labs, Bitcoin Ultra, CoinTerra. После они устанавливаются к материнской плате.
2. Создание blockchain кошелька. Наиболее надежные электронные кошельки – локальные. Примеры: BitcoinQT, Armory, Multibit. Стоит помнить, что при потере кода доступа к кошельку теряются деньги. При этом на первую синхронизацию кошелька с блокчейном может уйти целый день. Для удобства созданы приложения, которые дают доступ к кошельку на мобильном телефоне.
3. Меры предосторожности. Двухфакторная аутентификация и хранение кошелька на компьютере без доступа к интернету – примеры того, как обезопасить денежные средства.
4. Выбор пула (объединения), к которому вы бы хотели присоединиться. Решать блоки новичку сложно; к тому же более опытные пользователи, раньше сделавшие это, получат награду. Поэтому лучше присоединиться к таким же майнерам; в таком случае деньги будут распределены между участниками объединения после решения задачи. Размер награды определяется вкладом участника в общую работу.

Особенно важен последний пункт. Может пройти год, прежде чем вы начнете реально зарабатывать с помощью блокчейна. Помимо этого, стоит лучше понимать технологию. Основы блокчейна объяснят всевозможные блоги и обучающие курсы.

Впоследствии цифровые деньги, заработанные майнерами, могут быть переведены на банковскую карту или платежную систему. Другой способ – обменять валюту с помощью ICO на монеты большей компании.

Источник

Что такое майнинг и блокчейн на пальцах

Бывалый

Многие майнят и даже не понимают, что там происходит у них на балконе и что делают «батники». Вот этот текст как раз для новичков, частично отредактированный ) (отсюда https://www.facebook.com/petunder/posts/1353165761418879)

Давайте на пальцах, что такое майнинг и блокчейн. Это очень просто. Начнем с блокчейна. Любой человек это может понять, даже бомж с Комсомольского вокзала (правда, для лучшего понимания блокчейна, бомжу придется проставить бутылочку). Блокчейн это _тупо_ набор _текстовых_ файлов (блоков), которые выстроены в _цепочку_ друг за другом (файлы с названием 0.txt, 1.txt. 404000.txt). В файле (блоке) есть записи типа: «Вася перевел 0,1 монеты Пете; Женя перевел 0,2 монеты Лене; Георгий перевел 0,3 монеты Диме» и так далее. Размер блока ограничен, в биткойне это 1 мегабайт. Т.е., в каждом блоке ограниченное количество таких записей (транзакций).

Чтобы _достоверно_ выстроиться в цепочку (защита от хакеров, которые могут записать с помощью приложения «блокнот» в текстовый блок блокчейна, доступный каждому желающему, что весь мир перевел им все деньги и они теперь триллионеры), _каждый_ блок должен быть _подписан_ определенным образом, чтобы его нельзя было подделать. Следующий блок (block) наследует предыдущий (цепочка, chain), так как хэш (подпись) предыдущего блока включается в заголовок того блока, над которым работает майнер (следующего). Каждая подпись — _особенная_, она должна быть меньше определенного значения, которое зависит от количества майнеров, работающих в сети и их вычислительной мощности (например, подпись должна быть меньше 100 при том, что максимальное значение этой подписи 1 триллион). Это значение называется сложностью сети. Чем меньше это число, тем меньше вероятность его найти => тем больше нужно произвести вычислительных операций => тем больше сложность. Сложность подбирается автоматически таким образом, чтобы каждый файл (блок транзакций) подписывался (создавался) 1 раз в 10 минут. На текущий момент в блок поместилось 1667 записей, что дает примерную пропускную способность сети биткойн в 3 транзакции в секунду (мало, для сравнения у VISA сеть рассчитана на 65000 транзакций в секунду)

Таким образом, майнинг — это поиск особой невзламываемой подписи текстового блока транзакций, который состоит из простых записей «Вася перевел деньги Пете», методом перебора непредсказуемых результатов работы хэш функции. Майнер может включать в блок любые транзакции, стоящие в очереди. Как правило, майнеры включают в свои блоки те транзакции, которые идут с наибольшей комиссией. Если вы хотите пример майнинга из обычного мира — это VISA и Master Card. Да, если у вас есть банковская карта, то логотип, который на ней, это логотип майнера

Но если VISA/MC — это компании, принадлежащие понятно кому, поэтому весь их доход идет не нам, а мы наоборот дойные коровы (а если быть более точным в сравнении, то тля), то в случае криптовалют каждый пока может стать маленькой балконной VISA и получать доход от обработки транзакций, происходящих в криптоднежной сети.

Но доход майнера складывается не только из комиссии, которую платит отправитель платежа, но и автоматического вознаграждения за найденную подпись блока. Вознаграждение в сети биткойн отвечает за эмиссию биткойнов. Начиналось оно с 50 биткойнов за найденную подпись блока и начало автоматически уменьшаться каждые 210 000 блоков в два раза. На текущий момент вознаграждение майнера в сети (480 000 блоков) составляет 12.5 биткойнов за каждую подпись блока (почти 40 000 долларов). В 2020 году оно уменьшится еще в 2 раза. Именно этот алгоритм отвечает за предельно достижимое количество биткойнов в 21 млн монет. Итак:

доход майнера = комиссия за транзакцию + эмиссионный доход.

Вот вам майнинг на пальцах. Если вы майнер и ваша ферма стоит на балконе для лучшего охлаждения, значит вы балконный конкурент американским VISA, Master Card и отечественному Мир )

Вознаграждение за найденную подпись блока уменьшается, как было написано выше, и, в какой то момент времени, дойдет до неприлично низких значений. Также, растет сложность сети, следовательно приходится производить гораздо больше вычислительных операций для поиска подписи блока, что делает майнинг весьма затратным мероприятием. Это всё происходит прямо на наших глазах. Если экстраполировать на ближайшее будущее существующие тренды, то получится, что эмиссионная часть дохода от майнинга будет более-менее нормальной еще пару-тройку лет. И это оптимистичный прогноз. А что же с комиссией за транзакции?

Например, как было написано выше, в блок блокчейна биткойна помещается сегодня 1667 транзакций. Рекомендуемая комиссия биткойна за перевод 0,00001 BTC. Следовательно, комиссия с транзакций, включенных в блок, подпись к которому нашел майнер, составит 0,01667 BTC. Сравните с эмиссионным вознаграждением в 12,5 BTC и вы поймете, что майнинг сегодня — это практически в чистом виде эмиссионный доход. Который будет уменьшаться со временем и росте сложности сети и иного не дано. Поэтому если вы подумываете о взятии кредита на балконный майнинг, вам надо очень серьезно подумать.

Источник

Зачем блокчейну нужны майнеры, а майнерам блокчейн?

Майнинг — единственный способ добычи криптовалют, чей блокчейн поддерживает алгоритм консенсуса PoW (Proof-of-Work), или доказательство выполнения работы. В данных сетях майнеры отвечают за подтверждение транзакций и добавление новых блоков в блокчейн, за что получают вознаграждение во внутренней криптовалюте сети. Так, например, в сети Bitcoin майнинг — это единственный способ добыть новую монету и добавить ее в оборот.

Ключевые принципы майнинга

Основная суть майнинга сводится к решению сложных вычислительных задач методом подбора единственного правильного хэша, который является криптографическим шифром. Для этого майнеры используют ноды со специальным программным обеспечением, цель которых — подобрать правильный хэш.

Хэш всегда уникальный, поэтому он находится подбором чисел, а это очень сложный и долгий процесс, который намеренно сделан ресурсоемким, чтобы количество блоков, найденных майнерами, оставалось постоянным. Конечно, разные криптовалюты используют разные модели вычислений, однако все они достаточно длительны по времени и сложны в решении.

Майнеры проверяют транзакции, закрывая блоки и открывая новые, за что получают награду в виде внутренней валюты блокчейна. Вдобавок к вознаграждению майнеры также получают сумму всех комиссий, которые пользователи сети платят им за подтверждение транзакций. Майнеры конкурируют друг с другом за этот приз. Чем больше у майнера вычислительной мощности, тем выше вероятность того, что именно ему или ей достанется возможность закрыть блок и получить за это награду.

Например, в блокчейне Bitcoin в самом начале работы сети за каждый новый блок майнеры получали 50 биткоинов. Но при запуске сети Bitcoin Сатоши Накамото задал такие условия, чтобы каждые 210,000 блоков награда уменьшалась в два раза. Более того, через каждые 2016 блоков меняется и сложность майнинга. Сеть Bitcoin устроена таким образом, чтобы уровень сложности майнинга соответствовал вычислительной мощности оборудования, позволяя майнерам находить верный хэш в течение 10 минут. Учитывая, что в сети Bitcoin новый блок генерируется каждые 10 минут, то в день добавляется 144 новых блока, а это значит, что каждые четыре года сеть генерирует те самые 210,000 блоков и награда майнеров уменьшается. Если с начала 2009 и до конца 2012 года майнеры получали 50 биткоинов, то с 2013 по 2016 год включительно размер вознаграждения составлял 25 биткоинов, а с 2016 и до 2020 года он будет равен 12.5 биткоина за закрытие блока. Данный процесс искусственного уменьшения добываемых монет позволяет исключить инфляцию и создать дефицит криптовалюты, что приводит к пропорциональному увеличению цены биткоина.

Способы майнинга

Поскольку вероятность получения награды равна соотношению вычислительной мощности майнера к вычислительной мощности всего блокчейна, то соло-майнинг в сетях популярных криптовалют в последние годы стал невыгодным. Так, если несколько лет назад для майнинга биткоина хватало мощности обычного ноутбука, то сегодня, для того чтобы получить существенную прибыль, необходимы вложения в покупку мощного оборудования. В связи с чем майнеры выбирают либо соло-майнинг посредством запуска майнинг-ферм, либо же участие в майнинг-пулах или облачном майнинге вместе с другими пользователями.

Майнинг-ферма

Майнинг-ферма — это высокопроизводительная нода или несколько нод, которые постоянно выполняют вычисления по подбору хеша. Данный вид майнинга имеет ключевое преимущество в виде стопроцентного вознаграждения. Однако для того, чтобы запустить ферму, приносящую реальный доход, необходимо приобрести дорогостоящее оборудование, цена которого растет вместе с популярностью криптовалют. А для поддержания его работоспособности нужно постоянное энергоснабжение.

Также стоит иметь в виду, что процесс майнинга со временем усложняется и на рынок постоянно выходят новые участники. Так, по данным Blockchain.info, декабрьский взлет цены биткоина увеличил майнинговый рынок на 40%, что привело к тому, что находить новый блок в сети Bitcoin стало на 51% сложнее.

Майнинг-пул

Чаще всего майнинг-пул представлен в виде сервера, который распределяет вычислительные задачи между участниками, чтобы разные майнеры не выполняли одни и те же вычисления. Майнинг-пулы позволяют майнерам объединять свои усилия для увеличения фактора удачи и более предсказуемого получения вознаграждения. Если пул находит верное решение, то выплаты майнерам рассчитываются исходя из объема отправленных пулу стандартных вариантов — блоков с хэшем. Таким образом, участники майнинг-пула получают лишь процент от суммы вознаграждения, часть которого также уходит владельцам пула. Но шансы получить вознаграждение у майнинг-пулов намного выше, чем у соло-майнеров.

В связи с этим сегодня 74.3% всей майнинговой энергии в сети Bitcoin сосредоточено в руках всего пяти пулов: BTC.com, AntPool, SlushPool, ViaBTC и BTC.top. Более того, по мнению многих экспертов, большая часть вычислительных мощностей в данной сети, порядка 80%, сконцентрировано в Китае, что потенциально может угрожать децентрализации крупных криптовалют, таких как биткоин.

Облачный майнинг

Поскольку для успешного майнинга необходимо мощное и дорогостоящее оборудование, которое также является крайне энергозатратным, на рынке представлено альтернативное решение в виде облачного майнинга. Компании, обладающие мощными data-центрами, предоставляют оборудование, ресурсы которого даются в аренду конечному потребителю. В данном случае майнеру не нужно покупать оборудование, настройку и подключение которого обеспечит компания удаленно. Такие компании, как Hashflare, Genesis Mining, Bit Miner и OxBtc, предоставляют доступ к майнингу ряда криптовалют сразу после заключения контракта и оплаты услуг.

Облачный майнинг является доступным, надежным и удобным способом получить криптовалюты, не требующим покупки дорогостоящего оборудования, а доход майнера пропорционален мощности взятого в аренду оборудования. Из недостатков стоит отметить вероятность того, что продавец контрактов облачного майнинга может быть недобросовестным, а сайт, предоставляющий данный вид услуг, может быть подвержен хакерским атакам. Также у пользователей нет контроля над комиссией, которую они получают за майнинг, а незапланированные убытки заставят data-центр закладывать в следующие контракты меньшую отдачу средств пользователям.

Уязвимость майнинга

Несмотря на то, что майнинг стал крайне популярным способом пассивного заработка криптовалют, данный процесс несет в себе определенные риски как для пользователей, так и для блокчейнов, поддерживающих алгоритм консенсуса PoW.

Повышение сложности майнинга

Прибыльность майнинга для каждого блокчейна разная и, как правило, по мере роста популярности криптовалюты сети она снижается, при этом сам процесс майнинга усложняется. Данная закономерность позволяет блокчейнам контролировать скорость эмиссии новых монет, выпускаемых в ходе майнинга.

Для того чтобы определить, насколько выгодно майнить ту или иную криптовалюту, в первую очередь необходимо просчитать сложность майнинга — степень сложности поиска хэша и создания нового блока в данном блокчейне. Для вычисления сложности используется хэшрейт — количество хэшей, которое может подобрать нода в секунду с единицей измерения H/s (hashes per second). Чем выше хэшрейт, тем выше сложность майнинга и тем меньше криптовалют получает майнер за каждую потраченную единицу энергии. На уровень сложности также влияет количество майнеров, выполняющих работу. Другими словами, чем больше в сети майнеров, использующих мощное оборудование, тем выше сложность майнинга.

В сети Bitcoin сложность майнинга пересчитывается каждые 2016 блоков, то есть каждые две недели. Так, за последние три месяца сложность майнинга биткоина выросла на 37.79% — с 3,007,383,866,429 H/s до 4,940,704,885,521.83000000 H/s.

Волатильность криптовалют

Как показало резкое снижение цены биткоина в феврале этого года, прибыльность майнинга напрямую зависит от котировок добываемых криптовалют. Более того, прошлогодний взлет котировок биткоина увеличил майнинговый рынок на 40%, что привело к тому, что выросла как сложность вычислений, так и количество потребляемой энергии. В связи с чем при февральском ценовом уровне, опустившемся до минимума в $6048, только крупнейшие майнеры смогли остаться на плаву. Так, по данным аналитиков Morgan Stanley, даже при условии использования очень дешевой электроэнергии ($0.03 кВт/ч), майнинг биткоина окупается только при стоимости криптовалюты в $8600 и выше.

Энергетическая неэффективность

Майнинг — чрезвычайно ресурсоемкий процесс. По данным сервиса Power Compare, совокупная энергия, затрачиваемая на добычу биткоина в 2017 году, превысила уровень энергопотребления 159 стран по всему миру. Более того, если бы биткоин был отдельной страной, то он бы занял 41 место по потреблению электроэнергии, использовав 67.91 ТВт за прошлый год.

Что касается 2018 года, то по оценке нидерландского экономиста Алекса де Вриса, до конца года на майнинг одних только биткоинов уйдет порядка 0.5% мирового производства электроэнергии.

Угроза централизации вычислительных мощностей

Другая проблема майнинга, относящаяся к работе блокчейна, — это угроза централизации вычислительных мощностей в одних руках, или угроза атаки 51%. Это происходит, когда у атакующей стороны, в роли которой может выступать сравнительно небольшое количество майнеров, находится «контрольный пакет» хэшрейта, то есть вычислительных мощностей.

Причиной данной угрозы служит тот факт, что майнеры могут находить верные хэши одновременно, в случае чего в блокчейне происходит разветвление. Алгоритм PoW предполагает, что майнеры признают верной ту ветвь, что имеет наибольшее количество блоков, и проголосуют за окончательное включение такой ветви в блокчейн. Таким образом, если майнер или пул майнеров контролирует больше половины хэшрейта, то у них появляется возможность добавлять свои версии блокчейна. Более того, в случае атаки 51% нападающая сторона может добавлять новые блоки, манипулировать двусторонним операциями и не подтверждать новые транзакции. Также атака 51% может привести к тому, что недобросовестные майнеры смогут использовать одну и ту же монету несколько раз, отзывая совершенные с ней транзакции, что называется double-spending, или двойной тратой. При этом атакующая сторона не может менять информацию в уже добавленных блоках и генерировать новые криптовалюты.

Источник