Майнить что это значит простыми
Майнинг криптовалют – что это? (простое и профессиональное объяснение)
Расскажем что такое майнинг и зачем он нужен. Начнем с простого определения, а потом углубимся в саму суть и принцип работы технологии с живыми примерами.
Определения
относится к процессу заработка криптовалюты путем решения криптографических уравнений с использованием мощных компьютеров. Процесс решения включает проверку блоков данных и добавление записей транзакций в общедоступную запись (реестр), известную как Блокчейн. Это обеспечивается за счет применения сложных методов шифрования.
Термин означает получение криптовалюты путем решения криптографических уравнений с использованием компьютеров. Таким образом, блокчейн Биткойна позволяет только проверенным майнерам (с большой мощностью оборудования) обновлять транзакции в цифровом реестре. Это дает майнерам дополнительную ответственность за защиту сети от двойных расходов.
Между тем генерируются новые монеты, чтобы вознаградить майнеров за их работу по обеспечению безопасности сети. Поскольку в распределенных реестрах отсутствует централизованное управление, процесс майнинга имеет решающее значение для проверки транзакций.
Таким образом, майнеры заинтересованы в защите сети, участвуя в процессе проверки транзакции, что увеличивает их шансы на получение недавно добытых монет.
Для решения блоков необходима большая мощность оборудования, которая растет с каждым разгаданным блоком. Поэтому майнить (добывать) криптовалюту в одиночку практически нереально. Из-за этого майнеры начали объединяться в пулы из тысяч участников. На пуле мощности оборудования каждого майнера объединяются, а полученное вознаграждение делится пропорционально задействованным мощностям.
Оборудование для майнинга
Что такое майнинг криптовалют? Ответ простыми словами
Быстрый ответ простыми словами:
Так выглядит ферма для майнинга.
Здесь стоит ответить на вопрос что такое майнинговая ферма?
Рядовым пользователям вряд ли захочется настолько вникать во все тонкости процесса и специально организовывать рабочее пространство для майнинга. Гораздо проще просто купить криптовалюту и хранить ее в кошельке. Сейчас совершить такую покупку довольно легко и доступно каждому.
На данный момент в наличии представлено свыше 50 видов монет. Каждому зарегистрировавшемуся по номеру телефона или электронной почте, даются криптовалютные кошельки, защищенные системой трехфакторной аутентификации: подтверждение выполнения действий требует pin-кода, смс-пароля и email-кода.
Обменник-кошелек Matbea является удобной площадкой для начинающих, желающих приобщиться к миру децентрализованных цифровых активов.
В случае, если у пользователя возникнут вопросы, то команда подготовила подробную видеоинструкцию.
Что такое майнинг ферма?
Люди, которые занимаются майнингом, вкладывают деньги в оборудование (видеокарты, асики и другое), далее они выбирают, какую криптовалюту они будут майнить.
Иван (владелец 5 карт AMD) является майнером и вкладывает свои мощности (среди тысячи других майнеров) в проверку этой транзакции. У транзакции есть комиссия сети, когда транзакция успешно подтверждена всеми майнерами (в данном случае видеокартами), Иван получит процент от этой комиссии. Процент рассчитывается по соотношению внесенного им вклада, то есть чем больше мощность (чем больше и мощнее видеокарты / асики у майнера), тем больше он получит с комиссии.
Что такое Риг?
Как выглядит майнинг?
Как выглядит майнинг? Этот процесс можно описать 2 картинами.
Как начать майнить?
Для того, чтобы начать добывать криптовалюту (майнить) необходимо иметь одну из двух вещей:
Также на нашем YouTube канале было подробно разобрано, как майнить на 1 видеокарте в ПК, какие программы для этого нужны, как выбрать криптовалюту для добычи, и как настроить процесс майнинга:
Что такое блок и как его разгадать?
Представьте, что для выигрыша в конкурсе, Вам нужно собрать определенное количество «счастливых» билетиков (в шестизначном номере билета сумма первых трех цифр равна последним трем) из автобуса №23, причем необходимо, чтобы первая и последняя цифра в номере билетика совпадали.
Сложная задача, не правда ли? Вы долго будете ездить на этом автобусе, и проверять все билетики кондуктора, но в итоге соберете нужное количество и выиграете конкурс, получив награду. Так и в майнинге: оборудование решает сложные криптографические задачи — часть процесса шифрования, защищающего транзакции от киберпреступников и доступа третьих лиц. Итог верного решения задачи – формирование нового блока. Награду за создание блока майнер получает в той криптовалюте, блок которой разгадывал.
Процесс майнинга важен еще и тем, что во время него происходит эмиссия криптовалюты (выпуск криптовалюты в обращение). Дело в том, что каждая криптовалюта создается в ограниченном количестве на основе технологии блокчейн. Разгадав блок и получив за это вознаграждение, майнер вводит в обращение новую монету.
Майнинг бывает нескольких видов:
Законен ли майнинг криптовалют?
В общем, сам по себе майнинг законен. Определение того, является ли майнинг криптовалют легальным или незаконным, в первую очередь зависит от двух ключевых соображений:
Вы начинаете вступать на территорию незаконной деятельности, когда используете незаконные средства для майнинга криптовалют. Например, некоторые киберпреступники используют Javascript в браузерах или устанавливают вредоносное ПО на устройства ничего не подозревающих пользователей, чтобы «захватить» чужую вычислительную мощность устройств.
Этот тип кибератаки известен как криптоджекинг. Позже в этом месяце мы собираемся опубликовать отдельную статью по этой теме, так что следите за обновлениями.
Но важно отметить, что майнинг криптовалюты по-разному рассматривается правительствами разных стран мира. Библиотека Конгресса США опубликовала отчет, в котором говорится, что, например, в Германии добыча биткойна рассматривается как предоставление услуги, лежащей в основе системы криптовалюты Биткойн.
Библиотека Конгресса также сообщает, что многие местные органы власти в Китае принимают жесткие меры против добычи биткойна, что вынуждает многие организации полностью прекратить добычу биткойна.
Кроме того, некоторые страны рассматривают прибыль от майнинга криптовалюты как облагаемую налогом, в то время как другие страны рассматривают плоды такой деятельности как необлагаемый налогом доход.
Proof of stake и Proof of work
Майнинг является альтернативой традиционной банковской системе
Важно понимать, что рынок криптовалют сам по себе является альтернативой традиционной банковской системе, которую мы используем во всем мире. Итак, чтобы лучше понять, как работает крипто-майнинг, вам сначала нужно понять разницу между централизованными и децентрализованными системами.
В традиционном банковском деле есть центральный орган, который контролирует, поддерживает и обновляет централизованную запись (бухгалтерскую книгу). Это означает, что каждая транзакция должна проходить через центральную банковскую систему, где она регистрируется и проверяется.
Криптовалюты используют децентрализованные распределенные системы
В криптовалютах нет ни центрального органа, ни централизованного реестра. Это потому, что криптовалюты работают в децентрализованной системе с распределенной бухгалтерской книгой (подробнее об этом чуть позже), известной как блокчейн.
В отличие от традиционной банковской системы, любой может быть напрямую подключен к криптовалютной «системе» и участвовать в ней. Вы можете отправлять и получать платежи без обращения в центральный банк. Вот почему это называется децентрализованной цифровой валютой.
Но помимо децентрализации, криптовалюта также является распределенной системой. Это означает, что записи (бухгалтерская книга) всех транзакций общедоступны и хранятся на множестве разных компьютеров (так называемые ноды). Это отличается от традиционных банков, о которых мы упоминали ранее, которые являются централизованными системами.
Но без центрального банка, как транзакции проверяются перед добавлением в бухгалтерскую книгу? Вместо использования системы центрального банка для проверки транзакций (например, чтобы убедиться, что у отправителя достаточно денег для совершения платежа), криптовалюта использует криптографические алгоритмы для проверки транзакций. И вот тут-то и появляются биткойн-майнеры.
Выполнение криптографических вычислений для каждой транзакции требует много вычислительной работы. Майнеры используют свои компьютеры для выполнения криптографической работы, необходимой для добавления новых транзакций в реестр. В качестве благодарности они сами получают небольшое количество криптовалюты.
Понимание терминов: централизованный, децентрализованный и распределенный
Чтобы помочь вам лучше понять, о чем я говорю, давайте рассмотрим следующий рисунок:
Примеры на рисунке выше показывают различия между централизованной системой и децентрализованной.
В левой половине рисунка изображена централизованная система. Традиционная централизованная валютная система работает с использованием компьютеров, сетей и технологий, которые принадлежат, управляются и обслуживаются финансовыми учреждениями. Итак, всякий раз, когда вы отправляете деньги члену семьи или другу, эта транзакция проходит через ваш банк.
С другой стороны, децентрализованная система (как показано в правой половине рисунка) работает с использованием сети отдельно находящихся в собственности, управляемых и обслуживаемых устройств. Они предоставляют свои ресурсы для создания этой децентрализованной сети и разделяют ответственность за проверку транзакций, одновременное обновление и поддержание избыточных версий реестра.
Рассмотрим распределенную сеть с точки зрения управления реестром и обновлений. Здесь нет единого централизованного органа, который ведет единую бухгалтерскую книгу (как это было бы в централизованной системе).
Итак, когда мы говорим о распределении, что мы имеем в виду? Распределение относится к синхронизированной бухгалтерской книге, которая используется в разных местах несколькими участниками (известными как узлы), которые служат наблюдателями и верификаторами (валидаторами) транзакций.
Теперь попробуем объяснить это на конкретных примерах: Как появляются новые монеты, и как работает майнинг изнутри.
Профессиональное объяснение
Поначалу, цель майнинга немного сбивает с толку. Мы будем иметь ввиду блокчейн Биткойна в качестве примера на протяжении всей этой статьи.
Не путайте вознаграждение, которое получают майнеры (создавая новые монеты) с самим процессом.
Майнинг в Биткойне
Майнеры проверяют новые транзакции и записывают их в глобальную книгу (блокчейн). В среднем блок (структура, содержащая сделки) добывается каждые 10 минут.
Майнеры соревнуются в решении сложной математической задачи на основе криптографического алгоритма хеширования. Найденное решение называется Proof-Of-Work. Это «доказательство работы» подтверждает, что майнер действительно потратил много времени и ресурсов для решения проблемы.
Когда блок «решен», содержащиеся в нем транзакции считаются подтвержденными, и Биткойн, связанный с решенным блоком может быть потрачен.
Таким образом, если вы получите Биткойн на свой кошелек, то подтверждение транзакции займет около 10 минут.
Майнеры получают награду, когда решают сложную математическую задачу.
Есть два типа вознаграждения:
Количество создаваемых биткойнов уменьшается каждые 4 года (если быть точным, каждые 210 000 блоков). Сегодня решенный блок генерирует 12,5 биткойнов. Это число будет уменьшаться до тех пор, пока не завершится эмиссия монеты. Это произойдет примерно в 2140 году, когда будет создано около 21 миллиона биткойнов. После этой даты больше не будет выпущено монет.
Майнеры также могут получать вознаграждения в виде комиссии за транзакции. Первый майнер, нашедший блок, может «сохранить сдачу» от транзакций блока.
По мере уменьшения количества биткойнов, создаваемых с каждым блоком, плата за транзакции, полученная майнером, будет увеличиваться.
После 2140 года майнеры получат только комиссию за транзакции в качестве вознаграждения.
Количество биткойнов, выпущенных с каждым блоком, делится на 2 каждые 210 000 блоков. Таким образом, мы можем рассчитать максимальное количество биткойнов с применением некоторого кода.
Итак, да, 21 миллион будет максимальным количеством биткойнов.
Как это работает?
Вопрос в том, как все участники сети могут договориться об универсальной «правде» о владении биткойнами, не доверяя никому в этой сети?
Блокчейн не создается и не управляется каким-либо центральным органом. Каждый узел имеет доступ к общедоступной книге транзакций, которая действует как авторитетная запись.
Каким-то образом, каждый узел в сети, полагается на эти небезопасные сведения и приходят к тем же выводам и может воспроизвести ту же бухгалтерскую книгу, что и другие участники сети.
Давайте попробуем разобраться, как это работает.
Допустим, майнера, нашедшего блок, звали Петр.
Предыдущий блок
В мире биткойна для проверки нового блока требуется примерно 10 минут. Наш майнер Петр конкурировал, чтобы проверить блок 502425 (предыдущий). К сожалению, кто-то еще решил проблему до него.
В то время как компьютер Петра (узел) искал «доказательство работы» для предыдущего блока, он также аудировал и новые транзакции.
Эти новые транзакции добавляются в пул памяти или пул транзакций. Здесь они ожидают, пока они не будут включены в новый блок и проверены.
Создание блока-кандидата
Когда майнинг ферма Петра получает уведомление о том, что текущий блок имеет действительное «доказательство работы», он начинает создавать блок-кандидат, собирая транзакции в пуле транзакций.
Он удаляет уже присутствующие в предыдущем блоке транзакции, если они есть. Блок называется блоком-кандидатом, потому что у него еще нет действительного доказательства работы.
Итак, мы видим, что блок № 502426 содержит 3189 транзакций. Это количество транзакций, присутствующих в пуле транзакций Петра, когда он создавал свой блок-кандидат.
Транзакция на бирже
=> Оплатите на адрес кошелька Петра xxx BTC, чтобы вознаградить его за поиск действительного блока.
Эта транзакция отличается от других, потому что, как мы объяснили ранее, биткойны в вознаграждении создаются из ничего. Они не приходят с чьего-то кошелька. Устройство для майнинга Петра также рассчитывает комиссии за транзакции в блоке.
Награда Петра = Награда за блок майнинга + комиссии за транзакции
В этом случае мы видим, что вознаграждение за блок составляет 12,5 BTC (вознаграждение за блок в левом столбце), а комиссия за транзакции равна 4,86507997 BTC (плата за транзакцию в левом столбце).
12,5 + 4,86507997 = 17,36507997 BTC
Вы можете увидеть детали этой транзакции в списке ниже.
Как вы можете видеть, здесь нет входов (вновь сгенерированных монет). Как мы уже сказали, транзакции с монетами не происходят с чьего-либо кошелька, поэтому они не могут иметь никаких входных данных. У вас здесь есть только адрес кошелька майнера нашедшего блок.
Построение заголовка блока
Ферма для майнинга Петра отвечает за создание правильного заголовка блока для блока, который он добывает. В заголовке блока есть три разных набора данных: предыдущий хеш блока, корень хеш дерева меркла и данные для конкурса в майнинге. В последнем мы копнем глубже.
Поля данных (Version, Timestamp, Target и Nonce)
В наборе метаданных содержится:
Когда был добыт блок №502426, номер версии был 2. Он становится 0x20000000 при преобразовании в формат с прямым порядком байтов в 4 байта. (Версия в левом столбце)
Поле Target определяет Proof of Work, чтобы сделать этот блок допустимым.
Проще говоря, Target (цель) генерируется сетью и определяет, что делает хэш блока действительным, а что нет.
Взгляните на хэш блока:
18 ведущих нулей. Это наша сложность. Каждый хеш с менее чем 18 ведущими нулями недействителен (потому что каждый хеш с 17 ведущими нулями и меньше будет меньше требуемой цели – «Target»).
Последнее поле – это nonce. Оно инициализируется до нуля.
Теперь все готово для майнинга чтобы добыть блок. Цель состоит в том, чтобы найти значение nonce (однократно используемое число), которое приведет к хэшу ниже, чем target.
Таким образом, майнер попытается использовать миллиарды или триллионы значений nonce, прежде чем он получит действительный хеш. Это и есть процесс майнинга.
Процесс майнинга
На картинке майнинг это:
Как видите, майнинг похож на лотерею. Нет никакого способа предсказать, какой nonce (одноразовое число) решит проблему.
SHA256 всегда выдает на выходе 256 бит. Майнер находит одноразовый номер (nonce), единственный вход, который изменяется каждый раз, когда мы запускаем хеш-функцию.
Очень легко доказать, что найденный одноразовый номер (nonce) в самом деле создает действительный хеш. Вся информация доступна, каждый может запустить хеш-функцию и подтвердить, является ли хеш действительным или нет.
Поскольку также невозможно предсказать, каким будет одноразовый номер (nonce), это также служит доказательством того, что майнер работал, чтобы получить действительный хеш (следовательно, перед нами алгоритм консенсуса Proof-of-Work).
Регулировка сложности
В биткойне блок добывается каждые 10 минут. Сложность рассчитывается так, чтобы добыча никогда не отклонялась слишком сильно от этого предела. Если в долгосрочной перспективе сложность не изменится, а мощность компьютера возрастет, то на добычу блока уйдет все меньше и меньше времени.
Чтобы этого не произошло, цель Proof of Work является динамическим параметром.
В мире биткойна цель корректируется каждые 2016 блоков. Затем мы проверяем количество времени, которое потребовалось для добычи этих 2016 блоков. Это должно было занять 20160 минут (2016 * 10 минут). Сложность увеличивается или уменьшается в зависимости от времени, необходимого для добычи этих блоков. Соответственно, чем больше майнеров в сети разгадывают блок, тем сложнее его разгадать и тем меньше награда.
Успех!
Майнер (асик-оборудование) Петра начинает работать и хэшировать заголовок блока. Примерно через 10 минут он обнаруживает действительный хэш. Мы видим, что использованный одноразовый номер (nonce) был 2469953656 (Nonce в левом столбце).
Майнер Петра немедленно передает блок всем пирам (остальным участникам сети). Они должны проверить новый блок, прежде чем распространять его среди своих коллег. Это та часть, где можно найти нечестного майнера. Если данные неверны, майнер потратил бы впустую свое время и вычислительные мощности. Действительные данные включают в себя:
Каждый майнер (узел сети) независимо проверяет новые блоки, следуя тем же правилам. Это гарантирует, что майнеры не cмогут обмануть друг друга. Это ключевой компонент децентрализованного консенсуса.
Если блок действителен, то все другие майнеры обновят свою собственную копию блокчейна с новым блоком №502246.
Далее весь механизм поиска нового блока повторяется по кругу и хэш блока Петра №502246 теперь используется всеми майнерами уже для майнинга блока №502247.
Что такое майнинг, и почему майнят на видеокартах
Что представляет собой майнинг? Почему для майнинга криптовалют в подавляющем большинстве случаев лучше подходят видеокарты, а не CPU? Чем так хороши асики? В этом посте я постарался понятным языком рассказать об основах технической стороны майнинга.
Для понимания общей картины информация дана в упрощенном виде, некоторые детали опущены.
Что такое майнинг?
Возьмем в качестве примера блокчейн биткоина. Если максимально упростить, то вычислительные мощности майнинговых компьютеров направлены на шифрование операций по переводу биткоинов с одного кошелька на другой.
Предположим, Сатоши Бутерин со своего кошелька переслал 1 биткоин на кошелек Виталика Накамото. Согласно сути блокчейна, нужно зашифровать информацию, содержащую адреса кошельков Сатоши и Виталика, а также количество переведенных биткоинов. Тут в дело вступает майнинговое оборудование — ему нужно найти правильный вариант шифровки.
Согласно алгоритму хеширования SHA-256, на котором построен блокчейн биткоина, сделать это нужно строго определенным способом. Например, алгоритм предписал зашифровать информацию так, чтобы на конце шифрованной строки был ноль. Подобное требование исходит от разработчиков криптовалюты — им нужен шифр с определенным символом, чтобы повысить устойчивость к взлому.
Едва только нужная комбинация шифровки найдена, она записывается в базу данных (блокчейн), а конкретнее — в небольшой кусочек этой базы данных, который называется блоком.
Блокчейн — это база данных, которая по сути является журналом транзакций. Основные его идеи, заложенные разработчиками:
1 Мб. И чтобы блок считался сформированным, его нужно заполнить зашифрованными записями транзакций. Как только блок сформирован, блокчейн автоматически генерирует эмиссионную транзакцию биткоинов, чтобы наградить майнера за его работу.
Но не стоит думать, что можно просто взять и спокойно перебрать тысячу комбинаций, найдя нужную. Над одной задачей может «трудиться» не один десяток, или даже не одна сотня мощностей. И кто окажется первым, «того и тапки». Получается, что чем больше у тебя вычислительная мощность, тем выше шанс первым найти нужный вариант шифровки.
Но один человек-майнер может формировать отдельный блок на своем компьютере очень долго. Вряд ли кого-то обрадует перспектива майнить несколько лет без перерыва, формируя один-единственный блок, и получить потом за него 12,5 биткоинов в награду (именно такое количество биткоинов сейчас выдается за формирование нового блока). Поэтому люди объединяют свои мощности в пулы. В этом случае сеть биткоина выделяет награду за сформированные блоки не отдельному майнеру, а пулу. Пул, в свою очередь, распределяет награды отдельным майнерам, в соответствии с потраченным временем и мощностью (за вычетом комиссии).
Почему именно видеокарты, а не CPU?
Архитектуры графического процессора (GPU) и центрального процессора (CPU) сильно отличаются. Современные CPU состоят из 4-8 ядер — это делает их подходящими для решения больших и сложных задач. Вдобавок при такой архитектуре они могут быстро переключаться с выполнения одной задачи на выполнение другой.
А графические процессоры были созданы для того, чтобы решать огромное множество небольших и несложных задач. Поэтому они состоят не из пары больших ядер, а из тысяч маленьких ядрышек. В таком виде им гораздо удобнее обрабатывать миллионы пикселей и полигонов. Но выполнять сложные задачи, вдобавок переключаясь от одной к другой — чересчур сложно для GPU.
Создатели видеокарт изначально стремились к улучшению изображения и его обработки в компьютерных играх. И они точно не ожидали, что подобная архитектура их графических процессоров как нельзя лучше подойдет для майнинга.
Ведь что такое майнинг? Это перебор сотен тысяч различных комбинаций для шифровки, различающихся по сути только одним символом. С такой однотипной несложной работой куда быстрее справляются тысячи ядер GPU, чем 4-8 умных, но малочисленных ядер CPU.
Для сравнения: ядро CPU обрабатывает восемь 32-битных инструкций за такт (AVX). А процессор видеокарты Radeon HD 5970 обрабатывает 3200 32-битных инструкций за такт.
Но есть устройства, на которых майнинг происходит еще быстрее — их называют ASIC.
В переводе с английского application-specific integrated circuit означает «интегральная схема специального назначения». Это оборудование, которое сделано с целью решения строго конкретной задачи. Если говорить об ASIC для майнинга, то по сути это «все в одном»: блок питания, охлаждающее устройство и небольшая плата, на которой расположены CPU, ПЗУ, ОЗУ и другие блоки. И если видеокарты изначально не были созданы для майнинга, то подобное железо «заточено» именно под эту задачу.
Возьмем в качестве примера популярную у добытчиков биткоина видеокарту AMD Radeon RX 580. Стоит она порядка 26 000 р., и мощность ее майнинга составляет 1,5 GH/s. Поставим против нее ASIC AntMiner R4: при стоимости в
100 000 р. его мощность составляет 8,7 TH/s. Разница очевидна.
AntMiner R4
Причем производители майнинговых ASIC создают их для добычи определенной криптовалюты. Они подбирают компоненты и настраивают софт в асике таким образом, чтобы он лучше всего справлялся с решением задач по конкретному алгоритму, на котором построена конкретная криптовалюта (например, SHA-256 для майнинга биткоина). То есть, в теории асик для биткоина можно использовать для майнинга другой криптовалюты, но его производительность в таком случае не будет впечатлять.
Но если видеокарту потом можно воткнуть в компьютер и спокойно играть с ее помощью в различные игры, то с ASIC такого сделать нельзя — на них устанавливают сильно упрощенные операционные системы, чьи способности «заточены» специально для добычи криптовалют.