У традиційних системах фіатних грошей уряди просто друкують більше грошей, коли їм потрібно. Але в біткоіни гроші взагалі не друкуються – їх знаходять. Комп’ютери по всьому світу «добувають» монети, змагаючись один з одним.
У традиційній фіскальній системі уряди та банки можуть (і випускають) більше грошей, коли захочуть. Однак ніхто не може цього зробити в біткойнах, оскільки процес випуску грошей обертається навколо майнінгу – надзвичайно розумного процесу підтвердження транзакцій біткойна і одночасного їх запису в децентралізовану книгу.
Але як працює майнінг Bitcoin? У цьому посібнику ми зануримося в основи майнінгу біткойнів і ключові процеси, які за ним стоять.
Що таке майнінг біткойнів?
Майнінг біткойнів можна визначити як процес «відкриття» біткойнів. Так само, як і золото, біткойни штучно обмежені, і ніколи не може бути більше 21 мільйона BTC. Крім того, як і для золота, вам потрібно виділити ресурси та наполегливо працювати, щоб видобути його. Однак, на відміну від видобутку золота, біткойни призначені для карбування з використанням обчислювальної потужності мільйонів комп’ютерів-конкурентів з усього світу.
Спочатку це може бути складно подумати, але насправді це геніально. Кожен може вільно запускати біткойн-вузол і випробовувати удачу в майнінгу, але нікому не гарантовано, що він буде прибутковим. Однак ці мільйони комп’ютерів забезпечують одне – функціональність і безпеку мережі.
Наразі все, що вам потрібно знати, це те, що майнінг біткойнів служить багатьом цілям:
- Захищає мережу Bitcoin.
- Стимулює майнерів розподіляти свої ресурси в мережі Bitcoin.
- Підтверджує транзакції Bitcoin.
- Забезпечує децентралізацію біткойнів (що робить їх безкоштовними глобальними рівноправними грошима (P2P).
- Робить біткоіни дефіцитними та їх важко отримати.
- Карає зловмисників у мережі, роблячи невигідним протидіяти системі.
Як працює майнінг?
Люди можуть надсилати біткойни (або будь-які інші цифрові активи) постійно, але це не має великого значення, якщо хтось не стежить за всіма ними. Особливо це стосується цифрових активів, які надзвичайно легко копіювати. Отже, щоб мати повністю функціонуючу цифрову готівку, вам потрібно вести облік того, хто що і кому платив, і це, по суті, те, що банки роблять для нас.
Але як ми дізнаємося, що особа А надіслала біткойни особі Б, якщо немає організацій, які б це контролювали? Як запобігти подвійним витратам, коли особа А надсилає однакові біткойни людині С?
Відповідь – майнінг біткойнів.
Мережа Bitcoin замінює банки та інших посередників, обробляючи всі мережеві транзакції, поміщаючи їх у список і блокуючи в незмінних блоках. Зрештою, майнери виконують всю роботу — розподіляють свої повноваження хешування для підтвердження цих транзакцій і записують їх у розподілену публічну книгу.
Для майнінгу Bitcoin потрібен комп’ютер і спеціальна Bitcoin програма (клієнт). Коли ви встановлюєте біткоін-клієнт на свій комп’ютер, ви стаєте майнером і можете змагатися з майнерами-конкурентами у вирішенні складних математичних головоломок. Кожні десять хвилин усі комп’ютери намагаються розв’язати блок із останніми даними транзакції за допомогою криптографічних хеш-функцій.
Що таке хеші біткойнів?
Кожен розв’язаний блок додається до публічної книги. По суті, розподілена публічна книга складається з довгого списку блоків, які складають блокчейн Bitcoin.
Розподілена книга біткойн, яка також називається блокчейн, є загальнодоступним записом усіх транзакцій, які відбулися в мережі. Оскільки файл загальнодоступний, його може досліджувати будь-хто за допомогою будь-якого провідника блоків біткойнів. Новий блок додається до книги приблизно кожні 10 хвилин. Тому розмір блокчейна постійно збільшується. Оновлена копія нового блоку ділиться майнерами, тому кожен завжди знає, що відбувається.
Тепер, для чого це служить?
У традиційних системах обліковій книзі потрібно довіряти, тобто має бути довірена особа чи організація, яка контролює її та гарантує, що ніхто не втрутиться в неї. У мережі Bitcoin цю роль відіграють майнери.
Коли блок транзакцій готовий, майнери повинні його обробити. Вони застосовують криптографічний хеш-алгоритм SHA-256, щоб перетворити його на випадкову послідовність цифр і літер, відому як хеш. Хеш зберігається разом із блоком у кінці блокчейну в цей конкретний момент часу, який служить доказом роботи та перевіркою.
Але чому ці хеші настільки надійні?
Що ж, легко зробити хеш із даних, що входять до блоку Bitcoin. Однак практично неможливо розшифрувати дані, просто дивлячись на хеш, оскільки він абсолютно випадковий і кожен хеш унікальний. Якщо ви зміните хоча б один символ у вихідному введенні, ви отримаєте зовсім інший хеш. Таким чином, передбачити результат абсолютно неможливо, і єдиний спосіб його порівняти – сліпе вгадування, що й роблять майнери.
Тим не менш, майнери не просто загортають транзакції в хеші, але також використовують деякі інші фрагменти даних. Однією з цих частин є хеш останнього блоку.
Оскільки хеш кожного блоку містить хеш попереднього блоку, він працює як цифрова сургучна печатка. Це гарантує, що створений блок, а також кожен блок до нього є легітимним. Якщо блок фальсифікований, інші майнери можуть побачити його та відхилити.
Іншими словами, фальшива транзакція змінить блок разом із його оригінальним хешем. Оскільки хеш кожного блоку використовується для створення хешу наступного блоку, це вплине на всі блоки в ланцюжку. Отже, якби хтось перевірив це, вони б одразу помітили різницю між правильними та помилковими блоками, оскільки вони не збігаються з уже перевіреними в блокчейні.
Так майнери «запечатують» блок. А тепер погляньмо на змагальну частину.
Змагання за монети
Ми вже встановили, що єдиний спосіб заблокувати блок — це правильно вгадати результат хешу, а найефективніший спосіб це зробити — випадкове вгадування, виконане комп’ютерами.
Усі майнери змагаються один з одним, хто швидше вгадає це за допомогою програмного забезпечення для майнінгу. Майнер, який першим зробить це, видобуває блок (що вимагає мільярдів випадкових комп’ютерних припущень з усього світу) і отримує винагороду за блок, яка на даний момент становить 12,5 BTC за блок і зменшується вдвічі кожні 210 000 блоків. За поточним курсом це означає, що винагорода за блок знизиться до 6,25 BTC за блок десь у 2021 році.
По суті, це служить стимулом продовжувати майнінг, щоб система працювала. Оскільки винагороди за блоки постійно зменшуються, очікується, що ціна BTC продовжить зростати. Однак винагорода за блоки не є єдиним механізмом заохочення для майнерів, оскільки вони також ділять спільну комісію за транзакції Bitcoin.
