Co je těžba bitcoinů?

Jedna ze základních otázek, které má mnoho lidí ohledně bitcoinů, se točí kolem původu samotných mincí. Otázky o jeho hodnotě, bezpečnosti a historii nakonec vedou k dvojici otázek: Odkud pocházejí bitcoiny a co je těžba bitcoinů?

„Důkaz práce“

Pokud jste někdy slyšeli o bitcoinu, je možné, že jste také viděli frázi „důkaz práce“. Tento proces je jádrem schopnosti bitcoinu pracovat podle plánu a je to, co umožňuje decentralizované síti počítačů s bitcoiny zůstat navzájem synchronizovány. Tento vynález ve skutečnosti odděluje bitcoiny od předchozích pokusů o vytvoření digitálních peněz.

Zatímco tradiční peníze jsou vytvářeny prostřednictvím (centrálních) bank, bitcoiny „těží“ bitcoinoví těžaři: účastníci sítě, kteří soutěží o jediný počítač, který smí zaznamenávat všechny nedávné transakce. Pokud váš počítač může tuto soutěž vyhrát, můžete si za odměnu za své úsilí vydělat bitcoiny.

“Loterie”

Hledání bloku se nejvíce podobá typu loterie. Nejlepším způsobem, jak vyhrát tuto loterii, je hádat tolikrát, kolikrát je možné, než někdo jiný přijde se šťastným číslem (toto číslo nazýváme „nonce“ a horníci se pokoušejí „uhodnout“ nonce, která je menší nebo rovna konkrétní cíl).

Každá bitcoinová transakce, která čeká na dokončení, bude nejprve odeslána do „mempoolu“, což je oblast zadržení nevyřízených transakcí v bitcoinové síti. Horníci vezmou nevyřízené transakce, které čekají na zaznamenání, a spojí je, aby vytvořily „blok“ transakcí.

Aby mohl v loterii zvítězit, bude muset těžař vzít svůj blok transakcí, informace z posledního potvrzeného bloku a přidat náhodné šťastné číslo, které splňuje některé podmínky rychleji než kterýkoli jiný horník v síti. Zahrnují informace z posledního potvrzeného bloku za účelem vytvoření řetězce („blockchain“) bloků.

Normálně by to mělo trvat biliony odhadů, aby se uhodlo správné šťastné číslo; celý proces má trvat asi deset minut od začátku do konce, ale záleží na počtu odhadů, které horníci provádějí. Najít toto šťastné číslo je obtížné: jste nuceni jednoduše hádat, kolikrát můžete, tak rychle, jak můžete.

Kvůli této „loterii“ existují dva významné výsledky:

• Za prvé, důkaz o práci brání horníkům ve vytváření bitcoinů z ničeho: musí spálit skutečnou výpočetní energii při každém odhadu, aby měli šanci vydělat bitcoin. Elektřina pro těžbu těžařů není zdarma, což vytváří skutečné finanční náklady na těžbu bitcoinů.
• Zadruhé, důkaz o práci osifikuje historii bitcoinu. Pokud by se útočník pokusil změnit transakci, která se stala v minulosti, musel by znovu provést veškerou práci, která byla od té doby provedena, aby dohnal a vytvořil nejdelší řetězec. To je prakticky nemožné, a proto se říká, že horníci „zabezpečují“ bitcoinovou síť.

Bitcoin minerem se může stát kdokoli, aby se pokusil tyto mince vydělat. Těžba se však v průběhu let stále více industrializovala a dnes ji většinou provádějí specializovaní odborníci se specializovaným hardwarem, levnou elektřinou a velkými datovými centry.

Jaká je odměna za těžbu?

Výměnou za zabezpečení sítě a jako „loterijní cena“, která slouží jako pobídka pro spalování této energie, obsahuje každý nový blok speciální transakci, kterou nazýváme „coinbase transakce“. Právě tato transakce uděluje horníkovi nový bitcoin, což je způsob, jakým bitcoiny poprvé přicházejí do oběhu.

Při spuštění bitcoinu každý nový blok ocenil horníka 50 bitcoiny a tato částka se každé čtyři roky sníží na polovinu: Aktuálně každý blok obsahuje 6,25 nových bitcoinů. Toto se nazývá „bloková subvence“.

Těžaři si navíc mohou ponechat veškeré poplatky spojené s transakcemi, které zahrnovali do svých bloků. Protože počet transakcí na blok je omezený, všechny bitcoinové transakce zahrnují poplatek jako pobídku pro horníky, aby upřednostnili svou transakci. Čím větší je transakční poplatek, tím vyšší je pravděpodobnost, že vaši transakci těží minemy a rychleji zpracovávají vaši transakci.

Tyto transakční poplatky spolu s blokovou dotací se obecně nazývají „odměna za těžbu“.

Těžba je tedy mechanismus používaný k zavádění nových bitcoinů do systému a nastavování historie transakcí způsobem, který je výpočetně nepraktický, a těžaři jsou motivováni blokovou odměnou, kterou tvoří jak nový blok bitcoinů zavedený a poplatky placené těmi, kdo provádějí transakce.

Co je obtížnost těžby bitcoinů?

Bitcoinoví těžaři vyzvedávají transakce v mempoolu a hashují je. Jejich cílem je „uhodnout“ hash, který je nižší nebo roven síťovému cíli.

Obtížnost sítě těžby bitcoinů je měřítkem toho, jak těžké bude pro horníky najít hash. Obtížnost sítě se rovná inverzní hodnotě cíle sítě: cíl sítě = 1 / obtížnost sítě. Čím nižší je síťový cíl, tím těžší je najít platný blok (protože se počítá jako inverzní k obtížnosti sítě).

Podle návrhu se bitcoinová síť snaží udržovat konzistentní časy blokování 10 minut. Obtížnost těžby je programově upravována každých 2016 bloků (přibližně každé dva týdny), aby bylo co nejpravděpodobnější, že horník úspěšně přidá blok do blockchainu každých 10 minut.

Obtížnost se upravuje podle toho, kolik horníků (a tedy kolik hashovací síly) je v síti aktivních – čím více horníků se účastní, těžba se stává obtížnější, aby byl tento 10minutový interval zachován.

Co jsou bitcoinoví horníci?

Bitcoinoví horníci jsou účastníci sítě, kteří chronologicky objednávají transakce tak, že je začlení do nalezených bitcoinových bloků. Zařízení, které bitcoinoví těžaři používají k provádění tohoto úkolu, se označuje jako hardware pro těžbu bitcoinů, přičemž jednotlivá zařízení se označují také jako těžaři bitcoinů (například organizace, které je využívají) nebo těžební soupravy.

Tato hardwarová zařízení jsou specializované počítače navržené a vyrobené tak, aby co nejefektivněji vyřešily výpočetně obtížný problém, který je klíčem k nalezení (těžbě) dalšího bloku bitcoinů.

Horníkem se může stát kdokoli, pokud máte správný hardware a software.

Hardware pro těžbu bitcoinů

Hardware pro těžbu bitcoinů se skládá ze zařízení speciálně navržených pro nejefektivnější těžbu bitcoinů. Tyto počítače „hádají“ správný hash co nejrychleji a nejefektivněji a jsou provozovány aplikačně specifickými integrovanými obvody nebo ASIC, které jsou navrženy pro provoz pro tuto jednu funkci. Zatímco nejčasnější těžbu prováděli standardní počítačové procesory, těžební provozovatelé byli motivováni k dosažení většího hashového výkonu, a to částečně vytvořením přizpůsobených strojů, nejprve s grafickými jednotkami (GPU) a později s ASIC.

Podrobněji jsme se zabývali hardwarem těžby bitcoinů jako jeho vlastním průvodcem, kde jsme rozebrali několik různých typů počítačů a jejich hashpower.

Obrázek z roku 2014 z návštěvy bývalého spisovatele časopisu Bitcoin Vitalik Buterin u výrobce těžby v čínském Shenzhenu. Zobrazuje přibližně 150 bitcoinových těžařů po 780 GH / s – schopných v té době vyprodukovat více než 0,1 celkového hashového výkonu sítě.

Bitcoinové těžební fondy

V jednom smyslu je těžba soutěž o řešení nejprve algoritmické hádanky, přičemž šance na úspěch jsou určeny podílem těžební síly přispívající k síti. Pokud jste schopni přispět velkou částí celkové hashovací síly, máte větší šanci nejprve vyřešit hádanku a získat související bitcoinovou odměnu. Pokud nejste schopni přispět velkou část hashovací síly, je méně pravděpodobné, že úspěšně vytěžíte blok.

Aby zvýšili své šance na úspěšné těžení bloků a sbírání odměn, horníci, kteří jsou schopni do sítě přispět pouze relativně malým množstvím hash energie, společně zakázali ve skupinách zvaných těžební bazény.

Jedná se o decentralizované skupiny organizované a provozované třetími stranami za účelem koordinace hashové síly od horníků z celého světa a následného sdílení veškerých výsledných bitcoinů v poměru k hashpower přispívající do fondu. Těžařské fondy také provozují plné bitcoinové uzly jménem jednotlivých těžařů.

Další informace o těžebních bazénech najdete v našem samostatném průvodci po bazénech.

Cloudová těžba

Cloudová těžba vám umožňuje těžit bitcoiny, aniž byste museli investovat do jakéhokoli hardwaru, což vám umožňuje přístup k hašovací síle z těžařského hardwaru někoho jiného prostřednictvím cloudu. Společnosti, které nabízejí smlouvy na cloudovou těžbu, umožňují zákazníkům koupit hashovací rychlost z těžebního hardwaru, který společnost provozuje.

Kupující obvykle musí za smlouvu zaplatit předem a poplatek za průběžnou údržbu. Na oplátku uživatelé generují příjmy z hash síly, za kterou zaplatili – čím vyšší je zakoupená hash sazba, tím více bitcoinů pravděpodobně obdržíte (jako výnos). Kupující musí posoudit pravděpodobnost, že výnosy generované hashovací silou jsou větší než náklady na nákup a údržbu smlouvy.

Obecně platí, že ti, kteří nabízejí služby cloudové těžby, mají tendenci účtovat čistě na základě množství hash energie, ke které se přistupuje, nebo na základě měsíční nebo roční smlouvy. Modely cloudové těžby zahrnují pronajatou hashovací sílu, hostovanou těžbu a těžbu virtuálních hostitelů.

Obecně platí, že zákazníci potřebují pouze otevřít účet u cloudové těžební společnosti a vybrat přesné podmínky své smlouvy. To však znamená, že může být obtížné ověřit, že dostáváte přesně to, za co jste zaplatili. V tomto odvětví došlo k mnoha podvodům a smlouvám s nepřiměřeně vysokou cenou, takže kupující by si měli před zakoupením smlouvy udělat vlastní průzkum.

Jak těžit bitcoiny

Můžete být odhodláni těžit bitcoiny bez ohledu na mnoho faktorů, které obklopují jeho ziskovost. Jak je uvedeno výše, těžba je nedílnou praxí v síti a existuje několik způsobů, jak se podílet na bitcoinech tak přímo, jako je těžba sami.

Tady je několik tipů, co musíte začít:

1. Bitcoinová peněženka

Jak je uvedeno výše, jakékoli bitcoiny vydělané těžbou bude třeba někam poslat. To je místo, kde přichází bitcoinová peněženka. V zásadě, pokud se chcete přímo zapojit do bitcoinu, potřebujete peněženku.

1. Uzel pro těžbu bitcoinů

Těžba bitcoinů se stala průmyslem sama o sobě s trhem specializovaných zařízení známých jako ASIC (aplikačně specifické integrované obvody vyrobené speciálně pro optimalizaci pro nejvyšší hash rychlost při nejnižších nákladech na energii. I když je technicky možné pokusit se o těžbu na vašem domácím počítači nebo jiné zařízení, není možné úspěšně těžit tímto způsobem a cestou ztratíte peníze za náklady na energii.

I s hrstkou těžebních souprav ASIC se jednotlivec bude muset spojit s těžařským fondem, aby mohl ziskově těžit bitcoiny.

1. Software pro těžbu bitcoinů

Software pro těžbu bitcoinů je mostem mezi vaším těžebním hardwarem a sítí bitcoinů. Byl by to také prostředek, kterým připojíte svého horníka k těžebnímu fondu a získáte odměnu za vaši hash rate. Dále provede veškeré platby na vaši bitcoinovou adresu.

Software pro těžbu bitcoinů

Zatímco hardware vede proces těžby, software je také nedílnou součástí bitcoinové sítě a pro horníky. Jedná se o most mezi úsilím těžařského hardwaru a sítí bitcoinů obecně.

Tento software dokáže monitorovat příchozí a odchozí data od horníka, reportovat statistiky o výkonu hardwaru a připojovat jednotlivé horníky k těžebnímu fondu.

Bitcoinové peněženky a těžařský software

Bitcoinové peněženky jsou nedílnou součástí používání těžebního softwaru a zachycení bitcoinových odměn, které horníci doufají sbírat. Protože tento software připojuje horníky k bitcoinové síti, je také prostředníkem, kterým přijímají své bitcoiny, a proto musí být tento software propojen s bitcoinovou peněženkou.

Software pro těžbu bitcoinů vyplatí odměny za těžbu na bitcoinovou adresu horníka, kterou lze získat vytvořením nebo stažením bitcoinové peněženky.

Nejlepší software pro těžbu bitcoinů

Existuje mnoho softwarových produktů pro těžbu bitcoinů a nejvhodnější pro danou těžařskou nebo těžební operaci bude záviset na jejich konkrétních potřebách. Mezi oblíbené možnosti pro jednotlivé těžaře patří Hive OS, Minerstat, ethOS Mining OS, Simple Miner a Hashr8 OS.

Většina velkých těžebních farem provozuje svá vlastní řešení.

Je těžba bitcoinů zisková?

Protože těžba bitcoinů je v zásadě konkurencí, otázka ziskovosti je do značné míry o dosažení konkurenční výhody. U mnoha velkých operací je této výhody dosaženo spuštěním relativně velkého počtu těžebních souprav při nejnižších možných nákladech na energii.

Ti s nejmodernějším a nejsilnějším těžebním hardwarem mají také výhodu, i když je možné konkurovat starším zařízením, pokud jsou vaše náklady na elektřinu relativně nízké. Těžařské operace v menším měřítku mohou najít úspěch optimalizací nákladů na energii.

Pokud teprve začínáte, rozmyslete si to, než začnete těžit, a podívejte se na našeho průvodce ziskovostí těžby.

Je těžba bitcoinů centralizovaná?

V bitcoinu není nic inherentního, což znamená, že těžba by měla být centralizovaným procesem – těžby bitcoinů se může účastnit kdokoli a kdekoli se zařízením, které se může připojit k bitcoinové síti a hashovat transakce mempool. Ale těžba se stala tak lukrativním průmyslem a těžařský hardware se stal tak specializovaným, že relativně malý počet operací přispívá převážnou většinou hash energie sítě.

Obavy z centralizace těžby bitcoinů kolují přinejmenším od roku 2014.

Úspory z rozsahu vedly ke koncentraci těžební energie mezi těmi, kteří mohou provozovat nejefektivnější těžaře při nejnižších nákladech na energii. V době psaní tohoto článku pochází většina těžařské hash síly bitcoinové sítě z Číny, ačkoli významné těžební operace se nacházejí po celém světě.

Kolik elektřiny využívá těžba bitcoinů?

Jak jste již pravděpodobně shromáždili, těžba je energeticky náročný proces, který v redukčním smyslu mění výpočetní výkon na bitcoin (při ověřování transakcí na nejsilnějším blockchainu na světě v tomto procesu). Jedním z hlavních aspektů pro horníky je kompromis mezi jejich náklady na energii a potenciálními odměnami v bitcoinech.

Je však obtížné přesně odhadnout, kolik energie po celém světě spotřebují horníci v daném okamžiku. Transparentnost bitcoinů umožňuje komukoli vidět množství hashovací síly aplikován na síť, obvykle měřeno počtem terahashes za sekundu, které síť provádí jako součást procesu těžby.

Poté můžete odhadnout, kolik energie používá síť k provádění těchto hashů, na základě energetické účinnosti hashrate použitého těžebního hardwaru – ale ne všichni těžaři pracují se stejnou účinností a přesný výpočet je prakticky nemožný.

Od roku 2018, písemné svědectví počítačový vědec z Princetonské univerzity, který byl předložen americkému Senátu, odhaduje, že těžba bitcoinů představuje něco pod 1 procento světové spotřeby energie (více než spotřebují státy Ohio nebo New York) na 5 gigawattů. The Univerzita v Cambridge provozuje živý odhadce energie v bitcoinové síti.

Je těžba bitcoinů pro životní prostředí špatná?

Spotřeba energie bitcoinů není pouze kvůli počítačům, které řeší svévolné matematické problémy. Jedná se o kritickou součást důkazu o práci, mechanismus konsensu, který brání vytváření bitcoinů ve vzduchu a upevňuje historii transakcí bitcoinů.

V určitém smyslu lze spotřebu energie bitcoinu považovat za nejpřímější a nejefektivnější přeměnu surové energie na hodnotu na světě.

Vytvořením takové přímé linie mezi spotřebou energie a tvorbou hodnoty vytvořil bitcoin přirozený stimul pro energetickou účinnost. Těžaři bitcoinů jsou přímo motivováni k efektivnímu využívání energie (čímž šetří náklady na energii a maximalizují své bitcoinové zisky) a k tomu využívají mnoho obnovitelných zdrojů. Některé odhady zjistily, že až 74 procent sítě těžby bitcoinů využívá obnovitelnou energii, jako je vodní a solární energie.

Těžba v mnoha případech přispívá k rozvoji lepší energetické infrastruktury, což vede ke snížení emisí uhlíku. Příkladem toho jsou bitcoinové těžební jednotky, které jsou instalovány vedle ropných vrtů.

V procesu čerpání ropy tyto studny také produkují přebytečný plyn. Většinou nestačí dostatek plynu, který by ospravedlnil vybudování potrubí, aby se dostal na trh. Takže ropné vrty trochu odvzdušní (do vzduchu) a zbytek spálí nebo vzplanou. Místo spalování tohoto přebytečného plynu mohou ropné vrty využívat těžbu bitcoinů, aby se změnily na hodnotu ekologičtějším způsobem.

Kromě toho existují společnosti, které zřizují zařízení na těžbu bitcoinů vedle elektrických sítí, aby fungovaly jako stabilizátory. Pokud je zařízení na těžbu bitcoinů instalováno vedle elektrické sítě, funguje jako inverzní baterie. Umožňuje stabilní poptávkový tlak na rozvodnou síť a může okamžitě omezit během šoků dodávky. Díky tomu jsou elektrické sítě efektivnější, což snižuje budoucí náklady na vývoj, zejména v odvětví obnovitelné energie (řeší problémy s přerušováním a přetížením).

Unikátní přístup bitcoinů k vytváření hodnot by mohl stimulovat udržitelnější přístup k využívání energie po celém světě.

Je těžba bitcoinů legální?

Těžba bitcoinů je ve většině zemí legální. Z právního hlediska mnoho zemí zachází s bitcoiny jako s aktivem nebo majetkem, nikoli s měnou, a s ohledem na tento stav zavedly některé regulační rámce. Většina zemí nemá zavedené formální zákony týkající se těžby bitcoinů, díky čemuž je tato praxe ve výchozím nastavení legální.

Těžba bitcoinů, stejně jako obecné používání bitcoinů, je však v několika zemích formálně nezákonná. Některé vlády tento postup zakázaly, protože představuje hrozbu pro jejich národní měny.

Toto právní prostředí se neustále vyvíjí, takže každý, kdo má zájem o těžbu bitcoinů, by měl konzultovat s právním poradcem obeznámeným s jeho konkrétní jurisdikcí a okolnostmi.

Protože se právní status bitcoinů mění tak často, začínáme každou zemi sledovat v samostatném průvodci.

Jak těžit bitcoiny na mém telefonu?

Těžba těžby je nyní tak vysoká, že není možné těžit bitcoiny pomocí smartphonu. V roce 2014 jste mohli mít dokonce i USB miner!

Platforma, která naznačuje, že můžete těžit bitcoiny na svém telefonu nebo zařízeních s nízkou spotřebou energie, pravděpodobně naznačuje, že můžete těžit alternativní kryptoměnu a platit v bitcoinech za váš přidaný výpočetní výkon, ale bitcoiny nelze těžit přímo.

Chcete-li dnes těžit konkurenceschopně, musíte vědět, co děláte, musíte být ochotni investovat značné prostředky a čas a v neposlední řadě mít přístup k levné elektřině.