Ce este mineritul criptomonedelor și cum funcționează?

Mineritul criptomonedelor verifică și validează tranzacțiile din blockchain. Se referă de asemenea la procesul de creare a unor unități noi de criptomonedă.

Deși munca depusă de mineri necesită resurse de calcul intensive, este ceea ce ajută la menținerea unei rețele blockchain securizate.

Ce este mineritul cripto?

Mineritul cripto asigură securitatea și descentralizarea criptomonedelor, cum ar fi Bitcoin, care se bazează pe un mecanism de consens Proof of Work (PoW). Este procesul prin care tranzacțiile utilizatorilor sunt verificate și adăugate în registrul public al blockchain-ului. Astfel, mineritul este un element critic care permite Bitcoin să funcționeze fără necesitatea unei autorități centrale.

Operațiunile de minerit sunt, de asemenea, responsabile pentru adăugarea monedelor la oferta existentă. Cu toate acestea, mineritul cripto urmează un set de reguli codificate care reglementează procesul de minerit și împiedică pe oricine să creeze arbitrar monede noi. Aceste reguli sunt integrate în protocoalele criptomonedelor subiacente și sunt aplicate de întreaga rețea de mii de noduri.

Pentru a crea unități noi de criptomonedă, minerii își folosesc puterea de calcul pentru a rezolva puzzle-uri criptografice complexe. Primul miner care rezolvă

are dreptul de a adăuga un nou bloc de tranzacții în blockchain și de a-l difuza în rețea.

Cum funcționează mineritul cripto?

Pe măsură ce noi tranzacții blockchain sunt efectuate, acestea sunt trimise către un pool numit pool de memorie. Sarcina unui miner este de a verifica validitatea acestor tranzacții pendente și de a le organiza în blocuri.

Poți considera un bloc ca o pagină a registrului blockchain, în care sunt înregistrate mai multe tranzacții (împreună cu alte date). Mai specific, un nod de minerit este responsabil pentru colectarea tranzacțiilor neconfirmate din pool-ul de memorie și pentru asamblarea acestora într-un bloc candidat.

Minerul încearcă apoi să convertească acest bloc candidat într-un bloc valid, confirmat. Pentru a face acest lucru, minerul trebuie să rezolve o problemă matematică complexă care necesită multe resurse de calcul. Cu toate acestea, pentru fiecare bloc minat cu succes, minerul primește o recompensă a blocului constând din criptomonede nou create plus taxe de tranzacție. Să aruncăm o privire mai atentă asupra modului în care funcționează.

Pasul 1: Hash-uirea tranzacțiilor

Primul pas în mineritul unui bloc este să preia tranzacțiile pendinte din pool-ul de memorie și să le trimită, una câte una, printr-o funcție hash. De fiecare dată când un set de date este trecut printr-o funcție hash, se generează o ieșire de dimensiune fixă numită hash.

În contextul mineritului, hash-ul fiecărei tranzacții constă dintr-un șir de numere și litere care acționează ca un identificator. Hash-ul tranzacției reprezintă toată informația conținută în acea tranzacție.

În plus față de hash-uirea și listarea fiecărei tranzacții individual, minerul adaugă de asemenea o tranzacție personalizată, în care își trimite sieși recompensa blocului. Această tranzacție se numește tranzacția coinbase și este ceea ce generează monede complet noi. În cele mai multe cazuri, această tranzacție este prima care este înregistrată într-un nou bloc, urmată de toate tranzacțiile pendinte care așteaptă validarea.

Pasul 2: Crearea unui arbore Merkle

După ce fiecare tranzacție este hash-uită, hash-urile sunt organizate într-un arbore Merkle (cunoscut și sub numele de arbore hash). Un arbore Merkle este generat prin organizarea hash-urilor tranzacțiilor în perechi, apoi hash-uindu-le.

Noile ieșiri hash sunt apoi organizate în perechi și hash-uite din nou, iar procesul este repetat până se creează un singur hash. Acest ultim hash este, de asemenea, numit hash-ul rădăcină (sau rădăcina Merkle) și este practic hash-ul care reprezintă toate hash-urile anterioare folosite pentru a-l genera.

Arborele Merkle organizează hash-urile tranzacțiilor în perechi și apoi le hash-uiește.

Pasul 3: Găsirea unui antet valid al blocului (hash-ul blocului)

Un antet de bloc acționează ca un identificator pentru fiecare bloc individual, ceea ce înseamnă că fiecare bloc are un hash unic. Atunci când se creează un nou bloc, minerii combină hash-ul blocului anterior cu hash-ul rădăcină al blocului lor candidat pentru a genera un nou hash de bloc. De asemenea, trebuie să adauge un număr arbitrar cunoscut sub numele de nonce.

Astfel, atunci când încearcă să valideze blocul lor candidat, un miner trebuie să combine hash-ul rădăcină, hash-ul blocului anterior și un nonce și să le pună pe toate printr-o funcție hash. Obiectivul lor este să facă acest lucru repetat până când pot crea un hash valid.

Hash-ul rădăcină și hash-ul blocului anterior nu pot fi schimbate, astfel că minerii trebuie să schimbe valoarea nonce de mai multe ori până când găsesc un hash valid. Pentru a fi considerat valid, ieșirea (hash-ul blocului) trebuie să fie mai mică decât o anumită valoare țintă determinată de protocol. În mineritul Bitcoin, hash-ul blocului trebuie să înceapă cu un anumit număr de zerouri — aceasta se numește dificultatea mineritului.

Pasul 4: Difuzarea blocului minat

Așa cum am văzut acum, minerii trebuie să hash-uiască repetat antetul blocului folosind valori nonce diferite. Fac asta până găsesc un hash valid al blocului, după care minerul care l-a găsit va difuza acest bloc în rețea. Toate celelalte noduri vor verifica dacă blocul și hash-ul său sunt valide și, dacă da, vor adăuga noul bloc la copia lor a blockchain-ului.

În acest moment, blocul candidat devine un bloc confirmat și toți minerii trec la mineritul următorului bloc. Minerii care nu au reușit să găsească un hash valid la timp își abandonează blocul candidat, iar cursa de minerit începe din nou.

Ce se întâmplă dacă două blocuri sunt minate în același timp?

Uneori, doi mineri difuzează un bloc valid în același timp și rețeaua se confruntă cu două blocuri concurente. Minerii încep apoi să mineze următorul bloc pe baza blocului pe care l-au primit primul, provocând o împărțire temporară a rețelei în două versiuni diferite ale blockchain-ului.

Competiția între aceste blocuri continuă până când următorul bloc este minat deasupra unuia dintre blocurile concurente. Când un nou bloc este minat, blocul care a venit înaintea sa este considerat câștigător. Blocul care este apoi abandonat se numește bloc orfan sau bloc învechit, ceea ce face ca toți minerii care au ales acel bloc să revină la mineritul lanțului blocului câștigător.

Ce este dificultatea mineritului?

Dificultatea mineritului este ajustată regulat de protocol pentru a asigura o rată constantă de creare a blocurilor noi și, la rândul său, o emitere constantă și previzibilă a monedelor noi. Dificultatea se ajustează în proporție cu cantitatea de putere computațională (rata hash) dedicată rețelei.

Astfel, de fiecare dată când noi mineri se alătură rețelei și competiția crește, dificultatea hash-ului crește — prevenind scăderea timpului mediu de bloc. Pe de altă parte, dacă mulți mineri părăsesc rețeaua, dificultatea hash-ului scade, făcând mai ușor mineritul unui nou bloc. Aceste ajustări mențin timpul de bloc constant, indiferent de puterea totală de hashing a rețelei.

Tipuri de minerit cripto

Există mai multe modalități de a mina criptomonede. Echipamentele și procesele se schimbă pe măsură ce apar hardware și algoritmi de consens noi. De obicei, minerii folosesc unități de calcul specializate pentru a rezolva ecuații criptografice complicate. Acum vom analiza câteva dintre cele mai comune metode de minerit.

Mineritul CPU

Mineritul cu unitatea centrală de procesare (CPU) implică utilizarea CPU-ului unui computer pentru a efectua funcțiile hash necesare de modelul PoW. În primele zile ale Bitcoin, costurile și barierele de intrare pentru minerit erau scăzute și dificultatea putea fi gestionată de o CPU obișnuită, astfel încât oricine putea încerca să mineze BTC și alte criptomonede.

Cu toate acestea, pe măsură ce mai multe persoane au început să mineze BTC și rata hash-ului rețelei a crescut, mineritul profitabil a devenit din ce în ce mai dificil. În plus, apariția hardware-ului specializat de minerit cu o putere de procesare mai mare a făcut ca mineritul cu CPU să devină aproape imposibil. Astăzi, mineritul cu CPU nu mai este o opțiune viabilă, deoarece toți minerii folosesc hardware specializat.

Mineritul GPU

Unitățile de procesare grafică (GPU) sunt concepute pentru a procesa o gamă largă de aplicații simultan. Deși sunt utilizate în mod obișnuit pentru jocuri video sau redare grafică, ele pot fi folosite și pentru minerit.

GPU-urile sunt relativ ieftine și mai flexibile decât hardware-ul de minerit ASIC popular. Ele pot fi folosite pentru a mina unele altcoine, dar eficiența lor depinde de dificultatea mineritului și de algoritm.

Mineritul ASIC

Un circuit integrat specific aplicației (ASIC) este proiectat pentru a servi un singur scop specific. În cripto, termenul se referă la hardware specializat conceput pentru minerit. Mineritul ASIC este cunoscut pentru eficiența sa ridicată, dar și pentru costurile mari. Deoarece minerii ASIC sunt în fruntea tehnologiei mineritului, costul unei unități este mult mai mare decât cel al unei CPU sau GPU.

În plus, avansarea constantă a tehnologiei ASIC poate face rapid ca modelele mai vechi de ASIC să nu mai fie profitabile și, ca atare, să necesite înlocuire regulată. Chiar și fără costurile cu electricitatea excluse, acest lucru face ca mineritul ASIC să fie una dintre cele mai costisitoare modalități de minerit.

Pool-urile de minerit

Deoarece primul miner de succes primește o recompensă a blocului, probabilitatea de a găsi hash-ul corect este extrem de scăzută. Minerii cu un procent mic din puterea de minerit au o șansă foarte mică de a descoperi următorul bloc pe cont propriu. Pool-urile de minerit oferă o soluție la această problemă.

Pool-urile de minerit sunt grupuri de mineri care își unesc resursele (puterea hash) pentru a-și crește șansele de a câștiga recompensele blocului. Când pool-ul găsește cu succes un bloc, minerii din pool își împărtășesc recompensa în funcție de cantitatea de muncă pe care fiecare a contribuit-o.

Pool-urile de minerit pot beneficia minerii individuali în ceea ce privește costurile cu hardware-ul și electricitatea, dar dominația lor în minerit a ridicat îngrijorări cu privire la un posibil atac de 51% asupra rețelelor.

Gânduri finale

Mineritul criptomonedelor este o parte critică a Bitcoin și altor blockchain-uri PoW, deoarece ajută la menținerea securității rețelei și la emiterea constantă a monedelor noi. În plus, mineritul poate genera venituri pasive pentru mineri. Puteți afla mai multe cu aceste instrucțiuni pas cu pas în articolul nostru Cum să minezi cripto.

Mineritul are anumite avantaje și dezavantaje, cel mai evident dintre acestea fiind venitul potențial din recompensele blocurilor. Cu toate acestea, acesta este influențat de o serie de factori, inclusiv costurile cu electricitatea și prețurile de pe piață. Astfel, înainte să te implici în mineritul cripto, ar trebui să îți faci propria cercetare (DYOR) și să evaluezi toate riscurile potențiale.