Книга: Биткойн для чайников

Майнинг биткойнов

Майнинг биткойнов

Майнинг биткойнов (от англ, mining — добыча руды, горное дело) — это несколько обманчивое название. Никто не стучит киркой по горной породе, чтобы добыть из нее немного биткойнов. Биткойн-майнинг — это на самом деле процесс постепенной эмиссии новых биткойнов в существующую экосистему.

Всего к 2140 году в обращении будет 21 миллион монет, а на момент написания этой книги их уже выпущено приблизительно 16 миллионов.

Как биткойны вообще появляются на свет? Новые биткойны генерируются в результате вычислительного процесса, известного как биткойн-майнинг. Вы тоже можете майнить биткойны, поручив своему компьютеру просчитывать сложные математические уравнения, — эти задачи можно выполнять в любое время дня и ночи. Начав майнить биткойны, вы становитесь значимой частью биткойн-сети, не только поддерживая ее работоспособность с помощью своего оборудования, но и добывая новые монеты, которые отныне будут циркулировать в сети.

Этот процесс имеет некоторые сходства с добычей других ресурсов, например золота. Доступный резерв постепенно увеличивается по мере того, как все больше средств вкладывается в процесс добычи. Иными словами, добыча биткойнов — это решение сложных математических задач, и со временем майнинг начинает требовать все больших и больших вложений.

Для того чтобы обеспечить изначально предусмотренную равномерность эмиссии (сегодня выпускается биткойнов не больше, чем вчера и позавчера), процесс майнинга соотнесен с коэффициентом сложности. Этот коэффициент растет по мере того, как все больше вычислительных мощностей присоединяется к сети биткойн, а когда число майнеров падает, коэффициент уменьшается.

За последние годы майнинг биткойнов пережил колоссальные перемены, хотя бы с точки зрения количества оборудования, необходимого для осуществления этого процесса. Изначально, когда биткойн только появился, в 2009 году, специального оборудования для майнинга вообще не требовалось, поскольку тогда майнинг был еще мало кому интересен. Но по мере того, как все больше людей узнавало о биткойне и присоединялось к сети, вычислительная мощность, необходимая для добычи монет, росла по экспоненте. Коэффициент сложности майнинга (который определяет, сколько необходимо вычислительных мощностей, чтобы решить математические уравнения, позволяющие генерировать биткойны) регулярно меняется для того, чтобы новые блоки биткойнов формировались не чаще, чем раз в десять минут. Новые блоки должны появляться с такой частотой, чтобы можно было собрать все транслируемые за 10 минут транзакции в один блок и подтвердить их все, вместе.

В 2009 году первые версии обычного биткойн-клиента имели встроенную функцию майнинга. которая позволяла каждому пользователю майнить биткойны с помощью центрального процессора на персональном компьютере (главный процессор на компьютере). Поскольку у каждого компьютера есть центральный процессор и всего несколько человек занималось майнингом биткойнов, на тот момент конкуренция среди них была совсем невелика. Можно было просто запустить свой компьютер, установить на него биткойн-клиент, подключиться к сети и сразу начать генерировать новые биткойны. На самом деле первые монеты, сгенерированные в первые месяцы существования биткойна, добыл сам Сатоши Накамото. который также раздал какое-то количество монет всем желающим, чтобы протестировать систему.

Прошло какое-то время, прежде чем один из майнеров сообразил, что для реализации алгоритмов майнинга больше подходит графический процессор, чем центральный. Графические процессоры, которые устанавливают на видеокартах, специально спроектированы для того, чтобы решать сложные математические задачи, поэтому они могут майнить биткойны значительно эффективнее, чем центральный процессор. Однако сдвиг в плане производительности повлек за собой значительный рост энергозатрат, так как графический процессор потребляет существенно больше энергии, чем центральный процессор. Эта замена знаменовала собой окончание первого этапа в долгой и многоэтапной истории гонки биткойн-вооружений.

После этого разработчики и инженеры решили, наконец, приступить к проектированию устройства, способного майнить биткойны значительно эффективнее и быстрее, чем графические и центральные процессоры. Спустя пару лет на свет появился первый чип — Программируемая пользователем вентиль-пая матрица (ППВМ, FPGA), — который по производительности майнинга явно превосходил обычные центральные процессоры. Важно отметить, что эти микросхемы позволяли майнить биткойны так же быстро, как и графические процессоры того времени, но потребляли при этом гораздо меньше электричества.

Читая об истории майнинга тех дней, часто можно встретить термин, который у многих вызывает вопросы: ASIC, или специализированная прикладная микросхема. Это микрочип, разработанный специально для майнинга биткойнов. Первые биткойн-ASIC посту пили в продажу в начале 2013 года и настолько превосходили центральные и графические процессоры по скорости и производительности. что многие майнеры, распихивая конкурентов локтями, ринулись покупать эти сверкающие чипы. Однако и у ASIC обнаружились свои недостатки: они потребляют много электричества, сильно шумят и греются. С другой стороны, майнеры на основе ASIC по-прежнему гораздо эффективнее других майнинговых устройств, существующих на сегодняшний день, хотя цена у них отнюдь не низкая.

С появлением подобных устройств потребность в электроэнергии сильно возросла, в результате чего майнинг биткойнов перестал быть прибыльным занятием в ряде стран мира при отсутствии доступа к дешевой или бесплатной электроэнергии. В большинстве случаев необходимые вложения в майнинговое оборудование и затраты на энергопотребление превращают домашний майнинг в довольно бессмысленное времяпровождение. Впрочем, решение этой проблемы уже найдено: облачный майнинг позволяет майнить биткойны, покупая вычислительные мощности на устройствах, расположенных в другой части света.

Облачный майнинг стал довольно популярен в последние годы. Этот способ позволяет майнить без необходимости покупать и обеспечивать работу собственного оборудования. Большинство сервисов облачного майнинга берут ежедневную или ежемесячную плату за энергопотребление. Облачный майнинг позволяет пользователям начать майнить незамедлительно, не дожидаясь доставки дорогого специализированного чипа. В главе 11 мы расскажем об облачном майнинге подробнее.

В будущем, по мере развития компьютерных технологий, производители микрочипов научатся делать их еще миниатюрнее и без ущерба для вычислительной мощности, а чем меньше чипы, тем больше их может уместиться на плате, тем самым увеличивая майнинговую мощность всего устройства. Инженеры уже вовсю работают над энергоэффективностью чипов, чтобы вновь сделать майнинг прибыльным по крайней мере для каких-то регионов. Узнать о современном состоянии биткойн-майнинга можно из следующего материала: https://bitnovosti.com/2017/02/17/vygodno-li-majnit-bitcoin-v-2017/

Оглавление книги