Майнінг біткоїнів

Майнінг біткоїнів – це процес, який перевіряє транзакції протоколу Bitcoin і випускає в обіг нові біткоїни (BTC).

Майнінг біткоїнів виконує такі функції:

• стимулювання майнерів, які пропонують і перевіряють нові транзакції для блокчейну біткоїнів;

• захист блокчейну біткоїнів від атак;

• керування створенням і розподіленням нових одиниць криптовалюти Bitcoin, які вперше випускаються в обіг.

Подібно до фізичного видобутку дорогоцінних металів, таких як золото, майнінг біткоїнів вимагає спеціального обладнання, енергії та трохи везіння.

Однак замість лопат і піддонів майнери Bitcoin змагаються один з одним, використовуючи спеціалізоване обчислювальне обладнання. 

Мета кожного майнера – перемогти у криптографічному змаганні . Переможець кожного раунду отримує за свої зусилля дуже цінну нагороду за блок. Йому також надається право запропонувати новий блок із даними транзакцій, що очікують на приєднання до блокчейну.

Мережа Bitcoin не підпорядковується центральному банку, могутньому мільярдеру або фінансовій установі-посереднику. Нею колективно керують усі охочі по всьому світу, і долучитися до цього процесу може кожен. 

Це означає, що існування й функціонування протоколу Bitcoin залежить від співпраці його користувачів. В обмін на виділення комп’ютерних потужностей для перевірки транзакцій протокол винагороджує майнерів новими одиницями криптовалюти Bitcoin. 

Завдяки стимулюванню співпраці майнери колективно допомагають забезпечити захист мережі, роблячи спроби отримати мажоритарний контроль над нею надто дорогим для зловмисників.

Простіше кажучи, майнінг біткоїнів – це перегони для перемоги у грі на удачу, яка повторюється приблизно раз на десять хвилин.

При цьому майнери використовують спеціальне обладнання для генерації випадкових значень. Виграє той, хто генерує значення, яке відповідає цільовому значенню. Складність полягає в тому, що майнери не можуть контролювати значення, які отримують. Вони мають просто продовжувати генерувати нові й сподіватися, що врешті-решт натраплять на виграшний варіант.

Коли хтось це робить, він передає своє значення кожному іншому майнеру в мережі, щоб підтвердити його достовірність.

Простіший спосіб зрозуміти цей процес – уявити собі тисячі людей, які одночасно намагаються зібрати кубик Рубіка із зав’язаними очима. 

На старті в кожного учасника є власний кубик (усі вони – в однаковому стані). Після початку змагання всі починають випадковим чином збирати свої кубики, доки ведучий не оголосить переможця. Решта учасників знімають пов’язки з очей та оглядають кубик переможця, аби переконатись, що його зібрано правильно.’ Потім змагання починається знову.

Якщо говорити точніше, майнери змагаються один з одним, використовуючи спеціально побудовані комп’ютери для генерації криптографічних хешів – зазвичай зі швидкістю багато мільйонів на секунду – і прагнучи стати першими, хто вгадає правильне значення.

Кожен новий хеш можна розглядати як черговий оберт кубика Рубіка. 

Той майнер, який першим вгадає правильний хеш, отримує право додати цей блок до блокчейну. В обмін на свою роботу майнер отримує нагороду за блок.

Механізм консенсусу в блокчейні – це комп’ютерна система, яка гарантує, що учасники децентралізованої мережі можуть досягти консенсусу щодо нових даних, які додаються у блокчейн.

Оскільки блоки й транзакції Bitcoin всередині них стають постійними після їх додавання до блокчейну, дуже важливо, щоб дані були чинними. 

Наприклад, мережа має переконатися, що люди не намагаються переказати кошти, яких у них насправді немає, або “двічі витратити” один і той самий баланс, надіславши його двом різним людям одночасно.

Механізми консенсусу допомагають мережі колективно узгоджувати ці питання, щоб гарантувати, що нові транзакції, які будуть остаточно додані до блокчейну, відповідають правилам протоколу.

Існує ціла низка різних механізмів консенсусу, які можна використовувати в мережі на основі блокчейна, кожен із яких має свій власний метод фільтрування недобросовісних користувачів. 

У протоколі Bitcoin реалізовано механізм консенсусу доказу виконання роботи (proof-of-work, PoW) — систему, яка використовує обчислювальну потужність та енергію, щоб гарантувати, що учасники діють в найкращих інтересах мережі. 

Цей метод використовує принципи теорії ігор – математичної концепції щодо того, як люди взаємодіють між собою. Висуваючи до учасників гри певні вимоги (купити спеціальне обладнання та покривати поточні витрати), система доказу виконання роботи допомагає утримати недобросовісних гравців від спроб завдати мережі шкоди.