Что делает компьютер во время майнинга криптовалют простыми словами
Понятие майнинг криптовалют знакомо многим не понаслышке, т.к. запускать программу для майнинга пробывали наверно уже все опытные пользователи ПК. Тот факт, что с помощью майнинга добывается криптовалюта и на этом можно заработать, знаком тоже многим. А вот, что конкретно делает компьютер или asic (специализированное устройство для майнинга) во время майнинга, зачем перебирать какие-то хеши, т.е. техническую сторону вопроса, уже знакома более узкому кругу пользователей. Из-за этого в сети возникает множество «теорий заговора», на подобие того, что Bitcoin это чей-то проект по завладению огромной вычислительной мощности для взламывания Пентагона или других подобных организаций. Что компьютерные мощности криптовалют используются для секретных научных разработок, общения с инопланетным разумом, а сами криптовалюты придумали как прикрытие для всех этих «темных дел». Далее мы постараемся наиболее понятно осветить процесс майнинга биткойна и какие задачи решает Ваш компьютер в это время, что бы Вы смогли более точно представлять техническую часть процесса майнинга, а на все «теории заговора» Вы смотрели как на не самую удачную шутку.
Сначала приведем небольшую теорию по технологии Блокчейн (Blockchain) для тех кто еще не знаком с этим понятием.
Blockchain — в переводе цепочка блоков, что отражает суть, т.е. последовательная запись блоков. Блок это список транзакций (переводов). Т.е. получаем блокчейн это список переводов между криптовалютными кошельками, записываемых не по отдельности, а сразу большой партией.
Для аналогии blockchain можно представить как папку с листами, а блок здесь будет листом, на котором записаны транзакции между кошельками. Нахождение очередного блока означает, что в папку был добавлен новый лист с новыми данными (переводами). Все листы при этом пронумерованы и лежат по порядку.
При этом уже добавленные данные в блокчейн не подвергаются сомнению, т.е. это инструмент которому доверяют все участники сделки по передаче криптовалюты с одного кошелька на другой.
Т.е. Blockchain это архив всех переводов, которые существуют и его нельзя подделать.
Что бы Blockchain обладал 100% надежностью и люди полностью доверяли сделкам через блокчейн, используется несколько технологий, в том числе и проверка работы, т.е. Proof of Work майнинг.
Теперь перейдем непосредственно к POW майнингу и разберемся, на что же на самом деле компьютеры тратят свою вычислительную мощность, а майнеры платят счета за электричество.
Что бы понимать дальнейшие повествование нужно знать следующие термины: Хеширование, Хещ-функция и Хеш-сумма и другие.
Хеширование — процесс преобразования информации в не читаемый вид для ее защиты от посторонних, а так же для сжатия информации в текстовую строку заданной длины.
Хеш-функция (алгоритм хеширования)- способ с помощью которого происходит шифрование. Написать текст задом наперед, заменить все буквы цифрами или объединить оба этих способа тоже можно назвать хеш-функцией. Для Bitcoin хеш-функция гораздо сложнее и называется SHA-256, Ethereum — Dagger Hashimoto, Litecoin — Scrypt.
Хеш-сумма — это результат, который получили после хеширования, т.е. зашифрованные первоначальные данные, которые невозможно узнать, не зная используемый алгоритм шифрования. Хеш-сумма всегда имеет заданное и неизменяемое количество символов. У криптовалют обычно хеш-сумма имеет длину в 64 символа или 32 бита.
Сложность хеширования (сложность майнинга) — для криптовалют сложность хеширования задается за счет включения дополнительного условия при создании хеш-сумм. Для этого в начале хеш-суммы добавляется неизменяемое число ноль (0). С увеличением сложности количество нулей в начале хеш-суммы увеличивается. На данный момент хеш-сумма Bitcoin в обязательном порядке должна содержать 18 нулей.
Транзакция (перевод) — информация по передаче криптовалюты с одного адреса на другой, при этом эта информация так же хешируется в строку из 64 символов той же хеш-функцией (SHA-256 для биткойна), причем дважды. Хеширование транзакций происходит быстро, т.к. нету дополнительный условия к созданию хеш-функций, в отличии от нахождения хеш-функции всего блока. Хеш-сумму транзакции обычно называют TxID.
Nonce (случайное произвольное число) — это число которое добавляется к данным блока для упрощения создания хеш-суммы с текущими условиями (сложностью майнинга).
Всю терминологию мы объясняем на обывательском уровне, для полного понимания обратитесь к другим источникам, например, википедии.
Зная и понимая терминологию можно уже понять что же на самом деле делает компьютер (процессор, видеокарта, asic, fpga) во время майнинга криптовалют
Вернемся к блоку, который все так усердно «ищут». Блок содержит в себе следующую информацию: хеш-сумму предыдущего блока, хеш-сумму всех включенных в него транзакций и число nonce. Хеш-сумма предыдущего блока нужна для защиты от записи в блокчейн недостоверной информации, хеш-суммы транзакций берутся из мем пула (Mempool), в котором хранятся все не подтвержденные транзакции. При этом стоит отметить, что каждый майнер берет из мемпула свой набор транзакций, т.е. каждый ищет свой блок (свою хеш-сумму), а не вся сеть ищет какой-то определенный блок. Нонсер или произвольное число служит, как мы уже говорили, для облегчения поиска хеш-суммы блока с заданной сложностью. Т.к. если бы в данных были только хеш-суммы транзакций и предыдущего блока, то возможен такой вариант, что найти хеш-сумму из текущих данных в мемпуле будет вообще невозможно, не говоря уже о времени поиска блока, который стремится к заданному значению (10 минут у биткоин).
Наглядный пример поиска нового блока, хеш-суммы или майнинга криптовалюты:
В данном примере рассчитано 4 хеш-суммы с разными Nonce числами (3001, 3002, 3003, 3004), хеш-суммы предыдущего блока и хеш-суммы транзакции остаются без изменений.
Собственно из-за произвольного числа Nonce время появления нового блока не постоянно и может варьироваться в широких пределах, но в среднем математически время нахождения блока будет стремиться к одному заданному в программе числу.
Таким образом получаем, что майнинг криптовалют это подбор произвольного числа Nonce с последующим хешированием, что бы получаемая хеш-сумма блока после хеширования отвечала требованиям сложности сети (имела нужное количество нулей). Т.к. процесс хеширования не моментальный процесс и требует математических и логических операций от компьютера, поэтому для каждого алгоритма то или иное оборудование имеет свою скорость хеширования. Например, при хешировании по алгоритму Dagger-Hashimoto или Ethash видеокарта AMD Radeon RX580 в течении одной секунды хеширует 30 миллионов вариантов хеш-сумм с различным числом Nonce. Собственно поэтому и говорят, видеокарта RX580 выдает 30 мегахеш (MH/s). При этом скорость хеширования зависит не только от оборудования, но и от алгоритма шифрования, сложности майнинга и программного обеспечения (майнеров).
Вся информация по блокам открыта в свободном доступе. Для биткоин можно посмотреть на сайте Blockchain.com. Пример блока под номером 613181 можно посмотреть ниже:
Когда компьютер производит десятки или сотни тысяч математических операций, что бы получить одну хеш-сумму или просто хеш и при этом за одну секунду обрабатывается 30 миллионов таких хеш-сумм, то при таком объеме работ, производимых компьютером, говорить о каком-то подборе паролей для взлома пентагона или другом тайном заговоре становится просто смешно.
Теперь Вы, наверно, спросите: «Зачем вообще все этого нужно?». Ответ на этот вопрос лежит в самой технологии блокчейн, которой для защиты данных от взлома нужно обеспечить определенный интервал появления новых блоков. И этот временной интервал как раз регулируется сложностью майнинга, а сам майнинг служит доказательством работы (Proof of Work), за которую майнер получает награду в виде вновь выпущенной криптовалюты в найденом им блоке. Совершаемая при этом работа тоже не бесплатна, т.к. требует покупки оборудования и траты ресурсов (электроэнергии). Поэтому и выстраивается устойчивая экономическая модель криптовалют, за счет которой у криптовалют появляется начальная материальная ценность в обществе.
В заключение можно сказать, что blockchain это надежный архив, а процесс майнинга это запись подтвержденной информации в этот архив. Майнеры в этом процессе получают награду за вполне понятную и нужную работу по поддержанию всей системы в рабочем и устойчивом состоянии.
Подпишись на наш Telegram канал @cryptoage и Вконтакте, узнавай новости про криптовалюты первым.
Общайся с криптоэнтузиастами и майнерами в Telegram чате @CryptoChat
Источник
Все о майнинге на домашнем компьютере в 2021 году для чайников и не только
В конце 2020 года разразился очередной криптобум, который продолжается и по сей день. Совершенно не случайно он совпал с началом продаж новых видеокарт компаний AMD и NVIDIA. Это вызвало небывалый дефицит видеокарт. Те небольшие партии видеокарт, что попадают на полки магазинов, продаются по двухкратной и более цене. Миллионы геймеров по всему миру выражают своё негодование. Их гнев направлен, прежде всего, на самих майнеров, а затем и на производителей графических ускорителей, не обеспечивших нужные объёмы своей продукции. Потребители видеокарт разделились на два непримиримых лагеря и на форумах всего мира разыгрываются нешуточные баталии. Но практически каждому геймеру, умеющему считать свои деньги, нет-нет да и приходила в голову мысль — а почему бы не попробовать помайнить криптовалюту на своей недавно приобретенной за огромные деньги новой видеокарте, чтобы отбить хоть часть переплаты за неё или на старой, чтобы всё-таки суметь накопить на новый графический ускоритель.
Мы не будем сейчас вас учить как майнить. Информация о майнинге в избытке в сети. Мы постараемся ответить на вопрос нужно ли это делать в принципе на домашнем компьютере с одной-единственной видеокартой! Прежде чем майнить на своей видеокарте необходимо с холодной головой взвесить все за и против. Давайте сейчас этим и займёмся! Для начала необходимо трезво оценить свой уровень компьютерной грамотности. Это касается как знания софта, так и «железа». Они вам понадобятся! Затем перейдем к шагу первому.
реклама
1. Видеокарта
Конечно же, вы знаете модель своей видеокарты. Если нет, то она указана на коробке от неё, на ярлыке, который наклеен на саму видеокарту, в личном кабинете онлайн-магазина, где совершалась покупка. Также это можно сделать с помощью диспетчера задач Windows, утилиты GPU-Z и других программ. Но всё же лучше знать не только модель, но и полное название видеокарты.
Самая популярная криптовалюта для майнига на сегодня это Ethereum (Биткоин давно нельзя добывать с помощью видеокарты). Если объём вашей видеокарты менее 6GB, то вы «пролетаете», поскольку это необходимый минимум на сегодня. После, необходимо установить на что она способна в добыче криптовалюты. Для этого переходим в любой известный калькулятор прибыльности. К примеру, можно использовать калькулятор nicehash. В нём есть автоопределение и ручной выбор. Если с учётом затрат на электроэнергию и потерь при выводе в фиатные деньги (рубли) ваша видеокарта способна приносить хоть сколько-нибудь значительную для вас прибыль, то идём дальше.
Приблизительный расчёт прибыльности GPU от известного майнера ПроТОН.
реклама
Теперь оцениваем уровень качества нашей видеокарты. Для этого вам необходимо найти и прочитать обзор на вашу модель (вот где нужно точно название модели). Есть модели с качественной элементной базой и системой охлаждения, а есть карты с откровенной экономией производителем. И бренд здесь не помощник. К примеру, в MSI RX 5700 evoke первой ревизии пользователи жаловались на перегрев чипов памяти уже в играх. Страшно представить её в майнинге. А некоторые видеокарты ASUS и вовсе остались без должного охлаждения чипов памяти. Если ваша видеокарта обладает достаточным «запасом прочности» системы питания и системы охлаждения, то будем считать, что вы условно готовы попробовать её в деле. Не всё же вам одному зарабатывать в доме!
Далее оцениваем риски. При майнинге Ethereum значительная нагрузка ложится на чипы памяти видеокарты. Поэтому память будет греться. При её разгоне нагрев будет значительно увеличиваться. Самый сильный нагрев у чипов памяти GDDR6X. Но стоит знать, что не на всех видеокартах есть датчики температуры чипов памяти. К примеру, они есть на видеокартах RX 5700 и RTX 3080, но их нет на RTX 3060ti и большинстве остальных видеокарт среднего ценового диапазона. А это значит, что вы не сможете точно знать, насколько сильно будут прогреваться чипы памяти вашей карты при майнинге. Во избежание перегрева вам придётся установить обороты вентиляторов видеокарты на уровень близкий к максимальному. Это вызовет, в свою очередь, высокий уровень шума, с которым вам придётся уживаться большую часть времени, находясь дома. Также перегрев памяти влечет за собой проблемы с термопрокладками, которые стоят на чипах. Если их конструктивно нет, то считайте, что память охлаждается минимально. Термопрокладки от избыточных температур могут начать «течь» и терять свои теплопроводящие свойства. Многое зависит от их качества. Поэтому после окончания криптобума, если вы решите продолжить использовать видеокарту по её прямому назначению, то существует вероятность, что вам потребуется их заменить. При наличии гарантийной пломбы, замена термопрокладок лишит вас гарантии на устройство. Следующим компонентом, страдающим от износа, являются вентиляторы видеокарты. Срок их службы также зависит от их качества и наработки. На дорогие модели, как правило, устанавливают вентиляторы с шарикоподшипниками или гидродинамическими подшипниками. На более дешевые стоят обычные втулки. Вот такие вентиляторы могут начать трещать, шуметь или вовсе остановиться. Заменить их также не всегда возможно без снятия гарантийной пломбы. Остальные компоненты видеокарты, работающие в режиме 24/7, также подвершены уменьшению ресурса. Охлаждению GPU и VRM большинство производителей уделяет больше внимания. Все GPU имеют датчик температуры. Для того чтобы создать видеокарте максимально возможные при майнинге комфортные условия, необходимо также провести её программную настройку: напряжений, частот, настройку таймингов памяти и настройку скорости оборотов вентиляторов. Для этого нужны определенные знания, упомянутые мной в начале. Почерпнуть их можно из различных источников. Но лучше всего это делать на тематических форумах. Вам необходимо быть уверенным на 100%, что ваша видеокарта способна справиться с майнинговой нагрузкой без существенного вреда для неё. Если вышеупомянутые моменты вас не смутили, и вы уверены в себе и видеокарте, то перед тем, как вы начнете изучать непосредственно сам процесс майнинга, необходимо обратить внимание ещё на несколько моментов.
2. Помещение. Электроэнергия. Шум.
Майнинг в помещении неизбежно приводит к повышенному уровню фонового шума. Убедитесь, что он не будет мешать вам и вашим домочадцам, включая четвероногих. Поскольку вы будете майнить на своём основном (возможно единственном) компьютере, то вряд ли у вас есть возможность перенести его в отдельную комнату, на балкон или иное помещение. В используемом помещении может увеличиться температура, а воздух стать белее сухим. Скажу сразу, находиться дома с постоянно шумящим компьютером не самая лучшая идея. Но кто-то может возразить, что при играх шум ещё больше. Это так. Но вряд ли многие играют круглосуточно.
реклама
Также будьте готовы к тому, что суммы в квитанциях за оплату электроэнергии вырастут. Хорошей идеей будет вести журнал потребления хотя бы первые пару месяцев, чтобы оценить разницу в оплате.
Процессор. Материнская плата. ОЗУ. Накопитель. Корпус.
Для майнинга «эфира» не требуются мощный процессор, дорогая материнская плата, большой объём ОЗУ и сверхбыстрый накопитель. Скорее всего, ваша платформа будет соответствовать необходимому минимуму. О нём вы узнаете в процессе обучения майнингу. Но наличие SSD в системе приветствуется. А вот требования к вашему корпусу увеличатся. Для горячей видеокарты потребуется хороший продув в корпусе. Его необходимо обеспечить в обязательном порядке, установив необходимое количество вентиляторов. Можно просто снять боковую крышку корпуса, если в доме нет детей и животных. Как правильно создать циркуляцию воздуха в корпусе, можно узнать в соответствующей теме в конференции Overclockers.ru. Там можно почерпнуть практически все необходимые знания по компьютерному железу. Вопреки расхожему мнению о токсичности Ru/community в целом, в конференции преобладают адекватные люди и в большинстве случаев можно не стесняться задавать им вопросы, не нарушающие правила. А за «облико морале» участников там неустанно следят отборные модераторы. Что касается майнинга на процессоре, то эта тема не очень актуальна на сегодня. Суммы вознаграждения невелики. Но, если вы обладатель производительного многоядерного процессора, то требования к оборудованию в целом те же, что и к видеокарте: качественный VRM на материнской плате, достаточное охлаждение процессора.
3. Блок питания.
реклама
Одним из компонентов, на который ложится нагрузка при майнинге, является блок питания. В его качестве также необходимо убедиться, прочитав обзоры на него и задав вопросы знатокам на форумах. Ведь надпись 600 или 700 Ватт на самом блоке питания ничего не значит. На деле это может оказаться низкокачественный 400-ватный блок питания, приукрашенный зазывающими надписями, созданными хитрыми маркетологами. Блоки питания также подвержены нагреву и выходу из строя от длительной высокой нагрузки. В них также есть и вентиляторы. На их корпусах также есть гарантийные пломбы, мешающие замене шумящего вентилятора.
4. Подводные камни.
Если вы уже приняли решение начать майнить на домашнем компьютере с единственной видеокартой, то в ходе обучения старайтесь как можно больше узнать про подводные камни майнинга и различные негласные его аспекты. Что и как майнить выгоднее, как выгоднее выводить деньги, как не лишиться их вовсе. Такие знания позволят вам извлечь из майнинга максимальную выгоду. Лень здесь неуместна. Хотя не новость, что самые опытные майнеры крайне неохотно делятся своими секретами. Никто не любит растить конкурентов.
Итог.
Не слишком ли много условий для того, чтобы просто начать майнить? Так могут подумать некоторые. Опытные пользователи не задаются этими вопросами, поскольку ответы у них есть уже на момент покупки комплектующих. Тем не менее и тем и другим стоит ещё раз взвесить все за и против перед тем, как окунуться в омут майнинга. Стоит ли овчинка выделки – каждый решает для себя сам!
Источник