В чем заключается работа майнера

Обновлено: 19.05.2024

Последние несколько месяцев мир переживает очередную биткоин-лихорадку. Курс главного криптографического токена – биткоина превысил $2500. По данным Coinmarketcap, с начала 2017 года стоимость биткоина выросла в 2,5 раза.

Общая стоимость всех добытых биткоинов превысила $44 млрд. Рост спроса на биткоин повлиял и на курс других криптографических токенов. Так, стоимость второго по популярности после биткоина криптографического токена Ethereum пересекла отметку $200 за монету.

Общая стоимость всех токенов Ethereum превысила $23 млрд. Как и в 2013 году, когда биткоин поставил предыдущий рекорд и торговался по $1300 за монету, люди, поверхностно знакомые с криптовалютами и технологией блокчейна, задаются вопросами, как их получить и будет ли это выгодно.

Датой рождения самой популярной криптовалюты считается 2008 год. Тогда неизвестный под псевдонимом Сатоши Накамото опубликовал файл, в котором был описан протокол и принцип работы электронной платежной системы на базе одноранговой сети. Этот файл фактически стал прародителем первого криптографического токена – биткоина (BTC), сеть была запущена в 2009 году. Долгое время биткоин находился в тени, а впервые в качестве платежного инструмента был использован только в 2010 году: с его помощью американец Ласло Ханеч купил две пиццы. Развитие и поддержка сети осуществляется независимыми разработчиками, а все изменения в ней принимаются только с согласия большинства владельцев майнинговых пулов, о которых мы поговорим чуть позже.

Как работают криптовалюты на примере биткоина

Кроме того, условной эмиссией, которая в среде криптографических токенов называется майнингом, занимается, опять же, не какой-то регулирующий орган, а сами участники сети. Чтобы получить одну монету, пользователь сети с помощью своего оборудования должен произвести сложные вычисления криптографической подписи блока по специальному алгоритму, то есть просто предоставить машино-время.

В сеть биткоина заложено и еще одно ограничение, увеличивающее себестоимость майнинга: каждые четыре года вознаграждение за блок с криптографической подписью уменьшается вдвое. На старте, в 2009 году, за правильный блок майнеры получали 50 BTC, в 2013 – 25 BTC. 18 февраля 2017 года вознаграждение за блок снизилось уже до 12,5 BTC, и этот процесс будет продолжаться.

Подробнее о PoW

Все используемое в майнинге оборудование сильно греется, а излишки тепла выбрасываются в атмосферу. Сейчас майнинг криптографических токенов по принципу PoW похож на примитивную добычу золота: огромные суммы уходят на закупку специального оборудования и электроэнергию. В перспективе рентабельность майнинговых ферм можно повысить за счет их переноса в Исландию и на полюса, либо же в пустыни, например, в Сахару. В первом случае, это позволит снизить издержки на охлаждение оборудования (а для Исландии возможна добыча геотермальной энергии), а во втором – на электричестве за счет солнечных батарей.

Рассуждения майнеров о переезде на Северный полюс или в Антарктиду вполне могут стать жесткой необходимостью. Сейчас по статистике на главной странице портала Bits.media, совокупно все майнеры биткоина производят около 5 х 10^15 операций сложения и проверки. При этом по всему миру общая скорость расшифровки упала уже до 6,29 блока/час.

Из этого проистекает проблема, которая настраивает прогрессивных майнеров против использования PoW, – урон экологии.

PoS как альтернатива PoW

При всех изъянах PoS увидел свет. Первым проектом с использованием этой механики майнинга стал PPCoin (сейчас называется PeerCoin). В дальнейшем у этого подхода появились свои наследники, например DPoS (делегированное подтверждение владения) и LPoS (лизинговое подтверждение владения). В первом случае майнеры, вносящие запись в блокчейн, выбираются случайным образом и постоянно сменяются, во втором – используется система лизинга, когда участник системы предоставляет баланс своего кошелька другому участнику в обмен на небольшие дивиденды.

Самым известным проектом, использующим механику LPoS, является блокчейн-платформа Waves. Количество майнеров в сети Waves строго ограничено, но остальные участники могут по модели пулов в PoW-проектах предоставлять им свои монеты для увеличения шанса расшифровки блока. В обмен участники пула получают около 1% в месяц от объема предоставленных ими средств. Подобный механизм позволяет более равномерно распределять добытые монеты по сравнению с обычными PoS-сетями, где львиная доля прибыли достается участникам с наибольшим балансом.

Перспективы блокчейн-технологий в экономике

Криптографические токены любых блокчейнов рассматриваются сейчас в первую очередь как платежный инструмент, находящийся вне юрисдикций мировых государств. Некоторые страны идут на легализацию уже существующих токенов, другие планируют заняться эмиссией собственных монет.

В начале статьи был поставлен вопрос, выгодно ли сейчас майнить криптовалюты. В случае с BTC и Ethereum конкретно сейчас – выгодно, но есть несколько оговорок.

На закупку оборудования достаточной мощности для эффективного майнинга биткоинов потребуется потратить $100 000 и более. При этом не последнюю роль играет стоимость электроэнергии и стабильность курса. В случае с Ethereum речь идет о вложениях на порядок меньших: для майнинга криптографических токенов этого типа потребуется от $10 000 стартового капитала. Майнинг в разрезе блокчейн-проектов всегда рассматривался только как способ достижения цели, однако механизмы и идеи, разрабатываемые для применения в сфере блокчейна, имеют намного большее значение для общества. И дело не в принципиально новых способах расчета.

Добыча токенов в том числе и через пулы, показала состоятельность модели децентрализации и коллективного самоуправления, а это открывает новые горизонты для всей технологической области. Существующая парадигма использования программного обеспечения, служб и сервисов подразумевает вычислительные центры, узлы – точки, потенциально уязвимые для внешних угроз. Сейчас майнинг по модели PoW – это просто вычисления, не имеющие конкретного прикладного применения, кроме расшифровки блоков. Однако блокчейн-активисты активно работают над тем, чтобы технология прозрачных децентрализованных вычислений вырвалась за пределы только добычи криптовалют. Сейчас авторы множества проектов активно развивают системы и сервисы, применяемые в банковской сфере, экономике, медицине и даже сфере услуг. При этом они будут обладать сильными качествами блокчейна, такими как децентрализация, прозрачность, высокий уровень безопасности. Наиболее очевидное применение технологий блокчейна в обозримом будущем – межбанковские переводы и внутренние системы платежей. В перспективе децентрализованные криптосети, прародителем которых будут криптографические токены на базе блокчейна, могут стать неотъемлемой частью облачных интернет-сервисов, программного обеспечения, систем здравоохранения и даже логистики.

Зарабатывать деньги с помощью майнинга криптовалют становится популярной темой. Занимаются такой добычей люди, которые называются майнеры. Самые первые из них появились одновременно с созданием Биткоина в 2009 году и генерацией первого блока в блокчейне. У пользователей, мало интересующихся криптовалютной тематикой, сразу возникнет резонный интерес – а кто такие майнеры? Что они делают? Вопросы, естественно, актуальные и интересные, поэтому рассмотрим детально разобранные ответы на них.

Ежегодно криптовалютный рынок разрастается, набирает популярность, а виртуальные валюты активно внедряются в разные финансово-экономические сектора. Сейчас мало людей, не слышавших о криптовалютах, быстром обогащении держателей цифровых монет, технологии блокчейн и прочих моментах из этой области. Любого пользователя изначально привлекает электронная валюта, как средство обогащения.

Есть немало путей достижения финансового благополучия посредством криптографических валют – это инвестирование, торговля на крипто бирже, майнинг, участие в ICO, разработка собственного альткоина и т. д. Среди этих способов особенным образом выделяется майнинг, который предполагает добычу криптомонет для дальнейшей их продажи, обмена или использования в качестве платёжного средства. Такой деятельностью занимаются майнеры.

Майнер – это кто?

Все существующие виртуальные валюты собой представляют многосложный криптографический код или, иными словами, хеш-код. Чтобы его сформировать, нужно задействовать специальный математический алгоритм, работа которого возможна на высокопроизводительном вычислительном оборудовании. В результате формируется новая криптомонета. Это простейшее описание процесса появления новых монет какой-либо криптовалюты.

Пользователи, которые занимаются генерированием таких кодов на специальной технике, называются майнерами. Начать получать цифровые деньги, в принципе, может каждый человек, знакомый с интернетом, хотя бы поверхностно разбирающийся в компьютерной технике и способный запустить процесс выполнения необходимых задач.

Для более или менее серьёзного занятия майнингом требуются немалые инвестиции, так как мощное вычислительное оборудование дорогое. Кроме этого, будут внушительные затраты на потребляемую электроэнергию. Ещё один момент, осложняющий современную добычу электронных монет, – это постепенное усложнение майнинга с ростом количества монет определённой криптовалюты. Это запрограммированный в исходном коде алгоритм, препятствующий быстрой эмиссии всего объёма цифровых денег. Иначе начнётся лавинообразное обесценивание данной виртуальной валюты.

Падение стоимости обусловлено потерей интереса инвесторов и майнеров к криптографическому активу из-за нецелесообразности его добычи, уменьшения спроса на такие монеты и достижения ими стоимостного пика, за которым непременно последует стремительное ценовое обрушение.

Важно! Невзирая на ряд специфических отличий в майнинге разных криптовалют, в целом этот процесс характеризуется некоторыми общими закономерностями:

Количество криптомонет лимитировано изначально.
При увеличении объёма виртуальной валюты, находящейся в обращении, затрудняется её добыча.
По мере роста стоимости монет, сложность их майнинга также увеличивается из-за роста конкуренции среди майнеров!

В чём суть майнинга

У процесса добычи криптовалюты (майнинг) смысл относительно простой. Блокчейн виртуальной валюты постоянно увеличивается и для размещения новых фрагментов информации необходимы для этой цепочки новые блоки. Так вот вычислительные мощности ПК или узлов крупной майнинговой фермы, обрабатывая специальный алгоритм, генерируют свободные блоки для блокчейна криптовалюты. За эти действия майнер получает заработанное вознаграждение. Благодаря данной процедуре существуют цифровые деньги.

Основными элементами устройства (или фермы), которое формирует блоки, являются:

Материнская плата с центральным процессором.
Блок питания.
Видеокарта с графическим процессором.

Понятно, что ещё требуется монитор, клавиатура и прочие части системы, чтобы майнер смог поставить и запустить нужное ПО, сделать настройку, периодически контролировать процесс и т. п.

На крупных фермах, как правило, используют секции из видеокарт, подключённые к отдельным компьютерам (управляющим устройствам). Они могут работать либо автономно, так сказать, отдельными модулями, но чаще выполняют их объединение в единый комплекс. Получается мощнейший вычислительный агрегат.

Специальные группы программистов контролируют чёткость работы всех модулей и, при надобности, что-то корректируют или оптимизируют в системе.

Облачный майнинг и пулы

Другая разновидность майнинга – это объединение майнеров в пулы. Люди, находящиеся в разных местах, организуют специальное сообщество. Все ПК объединяются в систему, чтобы получить большую суммарную мощность. Затем происходит добыча монет, а по завершению недели или месяца работы (это оговаривается участниками сообщества) все криптоденьги распределяются среди участников группы. Каждый получает долю пропорциональную предоставленной вычислительной мощности.

Зачем нужны майнеры

Именно благодаря майнерам, которые есть в любой стране, криптовалюты могут существовать и выполнять свои функции. Добытчики монет поддерживают надёжность и целостность виртуальной структуры благодаря таким действиям:

Поддерживают децентрализацию виртуальных валют.
Оберегают сеть от внедрения ошибочных данных.
Генерируют блоки для блокчейна.
Защищают от атак систему.
Подтверждают правильность транзакций.

Заключение

Все майнеры для криптовалютных систем являются определяющим звеном. Они реализуют главную идею виртуальных денег – децентрализацию. Благодаря отсутствию единого регулирующего узла, злоумышленники лишены шанса взломать сложную структуру.

Майнеры способствуют появлению новых криптомонет, получая за это неплохое вознаграждение. В итоге удовлетворяются потребности и нужды всех участников системы.

Майнинг (англ., "mining") — это процесс записи транзакций с биткоинами в блокчейн, общедоступную базу данных по всем операциям с Bitcoin, которая отвечает за подтверждение транзакции. Узлы сети используют блокчейн, чтобы отличить реальные транзакции от попыток потратить одни и те же средства дважды. Основная цель майнинга — это достижение консенсуса между узлами сети относительно того, какие транзакции считать легитимными.

Кроме того, майнинг это единственный способ эмисии биткоинов, которые начисляются в качестве вознаграждения за решение майнером определенных математических задач с помощью компьютерного оборудования. Процесс намеренно сделан ресурсоёмким и сложным, чтобы количество блоков, найденных майнерами каждый день, оставалось постоянным.

Каждый блок должен содержать подтверждение того, что работа по решению математической задачи была проведена, и каждый из узлов сети может легко проверить, действительно ли блок был закрыт по правилам. Эмиссия происходит в качестве вознаграждения за майнинг децентрализованно, что означает отсутствие контроля над выпуском со стороны единого центра. В ходе этого процесса майнеры подтверждают совершение транзакций в сети. С целью защиты сети от перерасхода средств, проведение майнинга возможно в строго определенных объемах.

Биткоины, эмитированные с помощью майнинга являются лучшим способом сохранения анонимности транзакции при работе с криптовалютой. Тем не менее, использовать их можно лишь после получения 100 подтверждений сети.

Содержание

Все переводы в системе биткоин являются общедоступными. Работа майнеров заключается в подборе правильного хэша, который подойдет ко всем транзакциям, находящимся в сети, и обеспечит получение секретного ключа. Возможных комбинаций – миллионы, поэтому процесс, как правило, занимает много времени и требует наличия мощного оборудования.

Искомый майнерами хэш представляет собой величину, состоящую из хэша предыдущего блока, случайного числа и суммы контрольных чисел транзакций, прошедших за последние 10 минут. Условия системы может удовлетворить одна единственная величина, которая также не является постоянной и изменяется после закрытия каждого блока.

Как только правильный хэш определен, блок транзакций закрывается и майнер получает вознаграждение в размере 12.5 биткоинов. Этот процесс можно сравнить с лотереей, так как одновременно поисками хэша занимаются множество участников. Система действует в соответствии со строгими правилами, согласно которым изменение закрытого блока практически невозможно.

Долгое время майнинг был доступен для пользователей домашних компьютеров, однако, в 2013 году конкуренция среди майнеров за нахождение правильного хэша выросла настолько, что индивидуальный майнинг перестал быть экономически оправданным. В процессе развития и модернизации для майнинга использовались следующие типы вычислительного оборудования:

CPU-майнинг. Представляет собой одну из наиболее ранних версий, функционирующую на основе использования мощности процессора. Данную опцию можно встретить в основном биткоин клиенте, однако, из-за крайне низкой эффективности, в настоящее время она отключена;
GPU-майнинг, подразумевает использование в работе видеокарт. Этот тип майнинга пришел на смену процессорному решению. Его отличительная черта – существенное увеличение производительности системы;
FPGA-майнинг является модернизированным вариантом GPU майнинга, отличающимся более низким энергопотреблением;
ASIC-майнинг с помощью специального оборудования, созданного специально для работы с криптовалютой. Его эффективность значительно превышает показатели обычных видеокарт, что ознаменовало новую эру в развитии Bitcoin.

Майнинг ферма — дата-центр, технически оснащенный для майнинга биткойнов или других криптовалют. Майнинг-фермы возникли в результате постоянного усложнения процесса майнинга, который требует все больше технических, энергетических и финансовых ресурсов.

Майнинг фермы позволяют максимизировать производительность вычислительной техники и, следовательно, Hash Rate. Производительность крупнейших ферм может составлять несколько десятков PH/s (1015 задач/секунда).

Физически майнинг фермы представляют собой помещения с большим количество компьютеров и серверов, которые занимаются решением задач для майнинга. Существуют и домашние майнинг фермы. От обычных ПК они отличаются тем, что специально собраны и заточены под майнинг. Домашние фермы могут приносить доходность, однако пользователи часто сталкиваются с проблемой избыточного потребления электроэнергии, что делает майнинг нерентабельным, и перегревания компьютера в домашних условиях. Один из главных ресурсов, в который приходится вкладываться майнеру, — это электроэнергия. Она же является фактором риска, так как майнинг ферма требует постоянного источника питания 24/7. Кроме того, большое количество процессоров требует соответствующей системы охлаждения и вентиляции.

Облачный майнинг — процесс добычи биткойнов с использованием удаленного центра обработки данных с общей вычислительной мощностью. Это позволяет пользователям майнить биткойны или альтернативные криптовалюты, не управляя непосредственно оборудованием. Чаще всего услугами облачного майнинга пользуются пользователи из стран с дорогим электричеством, что не позволяет им самостоятельно создавать майнинговые фермы.

Пользователи размещаемого оборудования для майнинга могут напрямую арендовать оборудование для майнинга, расположенное у поставщика, который занимается его обслуживанием. Другой вариант — виртуальный частный сервер, на который пользователь устанавливает программное обеспечение для майнинга. Наконец, пользователь может арендовать сами вычислительные мощности, пользуясь уже результатом их работы и не соприкасаясь с физическими или виртуальными серверами.

Веб-майнингом занимаются специальные веб-майнеры — программы, которые могут работать при включенном браузере пользователя или в фоновом режиме. Технически запуск такой программы на компьютере может быть запущен строчкой кода JavaScript, прописанной на странице, либо сам код вшит в расширение браузера. Существуют также вирусы, которые заставляют ресурсы компьютера работать на майнинг криптовалют.

Доходность майнинга — уровень вознаграждения, которое получает пользователь блокчейна-сети за майнинг (предоставление своих технических мощностей для проверки транзакций и решения задач сети, результатом чего становится новый блок данных в сети). Смысл майнинга биткоинов и других криптовалют несомненно состоит в получении денежного вознаграждения.

Прибыль от майнинга зависит от двух связанных между собой факторов.

Первый — сложность самого процесса, от которого зависит получение вознаграждение (чем сложнее процесс — тем меньшие объемы задач удается сделать на единицу технического ресурса и, соответственно, получить меньшее вознаграждение).

Второй фактор — от стоимости биткойна (или другой криптовалюты). То есть какую сумму составляет ваше вознаграждение в переводе на фиатные валюты.

Если с эмиссией ценных бумаг или классических денежных знаков всё более-менее понятно, то цепочка появления разных криптовалют вызывает вопросы. Откуда они берутся и что из себя представляют?

Как работает майнинг

Сеть, построенная по технологии блокчейн (цепочка блоков), не имеет определённого сервера или дата-центра, где бы хранилась информация. Блокчейн — огромная база данных, работоспособность которой зависит от вычислительных мощностей компьютеров, подключённых к ней.

Цифровая валюта хранится в цепочках блоков базы данных. Доступ к определённому блоку с какой-либо денежной суммой предоставляется по уникальному ключу. Если у вас есть такой ключ — больше ни у кого в сети его не будет, что является защитой от дублирования валюты.

Ключ можно передать другому человеку: новому владельцу станут доступны все средства, которые можно получить с его помощью. В таком случае в базе данных происходит изменение записи. Если кто-то попытается взаимодействовать с цепочкой блоков без нужного ключа, желая похитить криптовалюту, — ничего не получится. Другие участники сети идентифицируют несанкционированную транзакцию и не подтвердят её.

Все блоки в системе — результат вычислений участников сети. Новые транзакции с криптовалютой попадают на компьютеры майнеров и начинается расчёт хэша (ключа) для блока, в котором они записаны. После того, как оборудование подобрало идеальный по всем параметрам ключ, он уходит на проверку другим участникам сети, которые должны подтвердить его уникальность. За подтверждённое вычисление система производит эмиссию новой криптовалюты и награждает ею майнера. В этом весь принцип майнинга криптовалют. Деньги получены — добытчики довольны.

Как стать майнером

Чтобы добывать цифровые деньги в 2010 г., можно было обойтись мощностью одного самого простого компьютера. С годами вычисление ключей многократно усложнилось: к добыче криптовалюты присоединились десятки тысяч новых майнеров. Шансы выжать из блоков нужный ключ, используя домашний персональный компьютер, близки к нулю: на генерацию одного ключа уйдёт огромное количество времени и электроэнергии, а сам ПК может не выдержать нагрузки.

Повсюду начали появляться майнинг-фермы — мощное компьютерное оборудование, способное проводить огромное количество вычислений за короткое время. Чем технологичнее такая ферма, тем больше шанс добыть криптовалюту. Производители комплектующих не остались в стороне и начали выпускать видеокарты и процессоры для майнинга криптовалюты. Например, чипы ASIC, которые ранее использовались в телефонах, навигационном оборудовании и в другой технике, были адаптированы для добычи криптовалют. Особенность процессоров ASIC в том, что они работают только с одной задачей и не отвлекаются на другие (в отличие от обычных ПК). Например, осуществляют только генерацию ключей. Есть также компании, которые за вознаграждение предоставляют пользователям часть мощностей собственных ферм.

В чём суть майнинга

Конечная цель каждого майнера — заработать как можно больше денег, извлечённых из недр системы. Именно для этого покупают фермы и видеокарты, стоимость которых постоянно растёт. Например, майнинг-ферма на процессоре ASIC ANTMINER S9I 14.0 TH/S с доходностью от 25 тыс. руб. в месяц обойдётся покупателю от 55 тыс. руб.

С учётом того, что вычисления усложняются, а конкуренция в этой нише становится сильнее, оборудование устаревает, так как требования к вычислительной мощности растут очень быстро. Майнингом можно заняться и другим способом — на фондовой бирже. Это не совсем похоже на прямую добычу биткойнов и других цифровых денег, но имеет к ней прямое отношение и сопряжено с небольшими рисками.

Более доступный и менее рискованный метод получения дохода от майнинга криптовалюты — инвестиции в ценные бумаги компаний, которые производят оборудование для майнинг-ферм. Акции, в отличие от оборудования, не устареют и будут расти вместе с внедрением новых технологий. Почитайте о динамике развития технологического сектора США и увидите, как за последнее время он вырос (одной из причин для этого стал интерес к майнингу).

Читайте также: