Що таке Майнінг?
Процес появи нових біткойнов - один з найважливіших аспектів кріптовалютной галузі. Чому ж він називається Майнінг?
Багато людей звикли до того, що «цифрове» і «віртуальне» нічого не варто. Адже файліки можна просто скопіювати і користуватися. Саме Bitcoin став першою технологією, яка здатна зламати цей стереотип не тільки для обивателів, а й для самих переконаних прихильників вільного поширення ПО і контенту.
У Bitcoin «захист від копіювання» вбудована концептуально і обійти її набагато складніше, ніж зламати захист програми. Скільки б ви не копіювали гаманець або базу даних блоків - ви отримаєте копію одних і тих же біткойнов, які можна витратити тільки один раз.
Незважаючи на те, що код клієнта і протоколу Bitcoin повністю відкритий, створення нових монет - складний і дорогий процес. Не можна згенерувати більше біткойнов, ніж заплановано творцем технології. І щоб отримати нові монети - необхідні істотні вкладення в устаткування, приміщення, охолодження і електроенергію. Саме тому біткойнов називають «цифровим золотом» і зображують у вигляді золотих монет.
Слово «Майнінг» походить від англійського «mining», що означає «видобуток корисних копалин» та увійшло у вжиток саме від аналогії з видобутком золота. Чим більше в мережі пристроїв, які займаються Майнінг, тим краще мережу біткойнов захищена від атак. Власники або оператори таких пристроїв називаються «Майнер». Також нерідко «Майнер» називають саме обчислювальний пристрій, необхідне для обчислень в мережі біткойнов.
Кожен новий блок включає в себе криптографічний підпис, сформовану на основі попереднього. Так блоки зчіплюються між собою, утворюючи «ланцюжок блоків», «блокчейн» (blockchain). Ланцюжок блоків може розгалужуватися, але врешті-решт підтвердження отримує та гілка блокчейна, над якою працює більшість Майнер. Так здійснюється саморегуляція мережі.
Майнінг являє собою процес обчислення криптографічного підпису блоку . Блоком (block) в мережі Bitcoin називається масив даних, в який записана інформація про транзакції, які потрапили в мережу після створення попереднього блоку (приблизно за останні 10 хвилин). У Bitcoin застосовується широко поширений в Інтернет алгоритм хешування SHA256 . Учасник мережі, що забезпечив розрахунок криптографічного підпису блоку, отримує винагороду в Bitcoin. При цьому, для отримання «золотого злитка» у вигляді дорогоцінної «генеруючої транзакції» йому потрібно перелопатити тонни порожньої породи - не відповідних до блоку хеш.
Завдяки математичної теореми з області криптографії, яка називається «доказ роботи» (Proof-of-Work, PoW), обчислення блоку залежить від такого запрограмованого параметра, як складність (difficulty). Складність обчислень в мережі Bitcoin змінюється через кожні 2016 блоків (близько 2 тижнів при 10 хвилинах на блок) і встановлюється в залежності від середнього часу, за яке були знайдені всі блоки після попереднього перерахунку.
Але складність - ще не найголовнішу перешкоду на шляху до багатства. Кожні чотири роки винагороду за блок зменшується вдвічі. На старті системи в 2009 році за кожен створений блок Майнер отримували 50 BTC, а зараз нагорода становить 25 BTC. Наступне зменшення нагороди очікується в першій половині 2017 року. Точна дата не може бути обчислена, так як залежить від динаміки зміни складності видобутку.
Для чого біткойнов потрібні Майнер
Майнінг - основа цілісності і надійності системи Bitcoin або будь-який інший криптовалюта. Робота Майнер забезпечує всі основні функції мережі:
Підтвердження угод (транзакцій);
Захист мережі від внесення неправдивої інформації (підроблених транзакцій і блоків);
Захист мережі біткойнов від різного виду атак;
Підтримку децентралізації мережі біткойнов.
Транзакція між двома учасниками мережі біткойнов обов'язково повинна бути підтверджена участю в блоці. Якщо створив блок майнер прийняв її і включив в блок, що містяться в транзакції монети стають доступними для подальшого використання. Зловмисник, який спробує згодувати мережі підроблену транзакцію, буде відкинутий на етапі формування блоку.
Підсунути мережі цілий блок? Для цього потрібно мати підпис, сформовану на основі попереднього блоку. Якщо підписи немає, то її треба обчислити - а значить, повторити весь ряд обчислень, які були потрібні для попереднього попереднього блоку, і так далі, аж до самого першого блоку, створеного 3 січня 2009 року. Тобто, щоб грубо зламати мережу і встановлювати в ній свої порядки, потрібно заново перерахувати весь блокчейн.
Абсурдно велика робота - фактично, зловмисникові простіше не перераховувати весь обсяг обчислень в мережі біткойнов заново заради всього лише одного блоку - а влитися зі своїми обчислювальними потужностями в чесну роботу.
Розгалузилася ланцюжок блоків? Це можливо, але таке відгалуження приречене залишитися на самоті, сиротою - orphaned, якщо не підтримувати його приводу наростання обчислювальною потужністю, більшою, ніж сумарна потужність всіх «чесних» Майнер, що також вимагає величезних витрат і позбавлене практичного сенсу.
Вклавши в обладнання всього лише кілька сотень мільйонів доларів, можна отримати потужність в 51% або більше обчислювальних можливостей мережі біткойнов. Ця атака так і називається - « атака 51% ». Але і в цьому випадку торжество виявиться, скоріше, пірровою перемогою. Зловмисник зможе тільки «заморожувати» транзакції в мережі або довільно змінювати оплати з власного гаманця, що особливого багатства не принесе.
Децентралізація, тобто незалежність від єдиного керуючого центру - одне з ключових переваг Bitcoin над традиційними валютами, і вона забезпечується саме Майнер, які розосереджені по всьому світу. Відключення частини обчислювальних потужностей не приведе до зупинки транзакцій в мережі - для цього потрібно відключити всіх Майнер до єдиного.
Концентрація потужностей в руках великих пулів і датацентрів створює певну загрозу децентралізації. Але Майнінг поширюється усе більше і зараз вже немає одного пулу, який міг би отримати більше 50% мережі. А датацентри розосереджені по декількох континентах - від Норвегії і Гренландії до Австралії.
Бліц-історія Майнінг
Перші підписи блоків при наявності вільного часу і відсутності конкуренції можна було підрахувати навіть вручну , звичайним олівцем на папері. У 2009 році для розрахунків блоку цілком вистачало програмованого калькулятора.
Звичайно ж, на практиці ніхто так не робив, і Майнінг вели ентузіасти на CPU - процесорах звичайних домашніх комп'ютерів. Ера розрахунків на процесорах була досить довгою - майже два роки. Коли Майнер запускали програму, яка використовує для розрахунку підпису блоку центральний процесор, Bitcoin коштував не більше декількох центів і про надприбутки тоді ніхто не замислювався.
У 2011 році була розроблена програма для Майнінг на GPU (графічний процесор відеокарти). Він справляється з цими розрахунками набагато краще , так як топові відеокарти мають в своєму розпорядженні від десятків до сотень невеликих шейдерних процесорів, кожний з яких може розраховувати хеші окремо. Таким чином, стало можливо «распараллелить» обчислення і прискорити їх на кілька порядків.
Виникли комп'ютери з декількома відеокартами, які називали «rig» (бурова вишка), а потім і цілі ферми з десятками і сотнями карт, які займалися виключно обчисленнями для мережі Bitcoin. Саме тоді з'явилися так звані "пули" - сайти для колективного Майнінг, а одиночний, або "соло-Майнінг", корисний для децентралізації мережі, став ризикованим і непрактичним. Ця епоха тривала ще два роки. Наступним кроком стало використання модулів FPGA, а потім і розробка спеціалізованих чіпів ASIC, які можуть займатися тільки Майнінг, але зате набагато швидше і економічніше будь-якої відеокарти.
З появою ASIC Майнінг незворотно змінився і почалася "гонка хешрейтов", яка триває досі. З початку 2013 року, виробники майнінгового обладнання прискореним маршем пройшли весь шлях розвитку мікроелектроніки - від 130 нм Avalon I до 16 нм чіпів з тривимірною схемою від KnCMiner, які ще не пішли в масове виробництво.
Що і як Майні зараз
Легкі гроші
Прибутковість видобутку Bitcoin падає в тій же прогресії, що і росте складність обчислень. Тому, дохід від Майнінг зараз можна отримати, тільки маючи дуже дешеву електрику плюс величезна кількість обчислювальних пристроїв, забезпечених найсучаснішими чіпами і системами охолодження. На форумі Bits.media Майнер-любителями пропонуються різноманітні промислові та саморобні пристрої для тих, хто хоче зайнятися Майнінг будинку, а кілька виробників пропонують свої останні розробки. Про прибутковість цього заняття говорити складно, так як вона вже давно балансує близько нуля і залежить від найменших рухів курсу і складності.
Ще більш сумнівний так званий «хмарний Майнінг», який має на увазі оренду обчислювальних потужностей для розрахунків в «хмарі», а точніше - в датацентрі оператора сервісу. У більшості випадків ви платите за електрику і амортизацію техніки, до того ж на вас лягають всі інші ризики. Сервіси хмарного Майнінг, які не беруть плату за електрику, часто є фінансовими пірамідами.
Проте, добре вивчивши ринок, можна знайти досить вигідні пропозиції для домашнього Майнінг, які зможуть принести дохід, який можна порівняти з зарплатою середнього співробітника офісу.
Якщо ж ви хочете займатися Майнінг біткойнов в промисловому масштабі, вам буде потрібно приміщення колишньої військової бази або тунель в Арктиці, забезпечений металевими дверима товщиною в метр і інтелектуальними системами конденсирующего охолодження, які обслуговують сотні тисяч плат з мільйонами чіпів. Саме так описує свої датацентри один з провідних виробників Майнер і власник великого хмарного сервісу - KnCMiner. Так ви зможете, по крайней мере, не відставати від конкурентів.
Заробити Майнінг біткойнов без великих вкладень? Цей час минув кілька років тому. Зараз отримати прибуток на видобутку з використанням процесорів і відеокарт можливо тільки на альтернативних криптовалюта, тобто ФОРКОМ або альткойнах .
альтернативи
Після появи ASIC-Майнер численні Форк почали використовувати пристрої, вже не потрібні біткойнов. Один з найпоширеніших альтернативних алгоритмів хешування - Scrypt - дуже довго залишався притулком для власників ферм з відеокарт. Але в 2014 році і для нього з'явилися чіпи ASIC. До цього часу встиг цілий "зоопарк" нових алгоритмів - Scrypt-N, Scrypt-Jane, X11, X13, X15, Cryptonote, Groestl, Quark і інші. Багато альткойни і зараз цілком прибутково Майні на процесорах ПК або відкритих.
Існують цифрові валюти, використовують іншу теорему, вона називається «доказ зберігання», (Proof-of-Stake, PoS). На відміну від «докази роботи» (Proof-of-Work), яке використовує мережу біткойнов, валюти на основі PoS не вимагають постійно зростаючої обчислювальної потужності. Їм для функціонування блокчейна потрібні тільки програми-гаманці, постійно запущённие на комп'ютерах користувачів, а Майнінг відбувається за рахунок тривалості зберігання монет. Деякі Форк являють собою різні гібриди технологій PoW і PoS.
Є і більш екзотичні варіанти. Наприклад, набирає популярність новий вид Майнінг, при якому криптовалюта (Burst і аналоги) нараховується за використання місця на жорсткому диску або іншому носії. Ця технологія називається "доказом місткості" (Proof-of-Capacity, PoC). Носії даних зараз бурхливо розвиваються і цей бізнес теж має перспективи. Такі децентралізовані сховища можуть бути корисні, наприклад, для дешевого розподіленого хостингу сайтів або великих масивів не надто цінних даних - таких, як колекції зображень, фотографій, музики або відео.
майбутнє Майнінг
При створенні нових, більш швидких чіпів будуть використовуватися такі технології, як оптроніка, фотоніка, надпровідність та квантові обчислення. Економічно, Майнінг біткойнов найбільше виправданий в Ісландії, де можна отримувати енергію за рахунок геотермальних джерел, а охолодження поруч з Полярним колом надає сама природа. Може бути, виникнуть майнінговие ферми в Сахарі і на Тибеті, де для обчислень та охолодження буде використовуватися утилізація енергії Сонця. У далекій перспективі, хорошим регіоном для Майнінг стане узбережжі Північного Льодовитого Океану і Антарктида. Енергію для розрахунків там можна отримувати за рахунок приливних електростанцій, охолоджуючи чіпи зовнішнім повітрям.
А можливо, вже через кілька років візьмуть верх більш економічні види Майнінг, такі як Proof-of-stake і Proof-of-Capacity або будуть винайдені нові. Тоді величезні ферми, що пожирають мегавати електроенергії, відійдуть у минуле. Але сама ідея децентралізованих фінансових систем вже заслужила довіру і буде розвиватися незалежно від того, яким чином буде забезпечуватися їх надійність.
Немає коментарів:
Дописати коментар