Как работает майнинг биткойнов?

1. Доказательство работы (PoW)

Биткойн использует механизм согласования под названием Доказательство работы (PoW)Для этого механизма требуется, чтобы майнеры решали сложные математические головоломки для проверки транзакций и создания новых блоков. Первый майнер, решивший головоломку, получает возможность добавить следующий блок к цепочке блоков и получает вознаграждение в виде только что выпущенных биткойнов и комиссий за транзакции.

2. Процесс добычи

1. Пул транзакций:
   • Когда пользователи отправляют биткойны, эти транзакции транслируются в сеть Биткойн и собираются в пул неподтвержденных транзакций, который называется mempool.

• Когда пользователи отправляют биткойны, эти транзакции транслируются в сеть биткойнов и собираются в пул неподтвержденных транзакций, называемый mempool.

1. Создание блока:
   • Майнеры выбирают транзакции из памяти и группируют их в кандидатский блок. Каждый блок содержит набор транзакций, ссылку на предыдущий блок (через его хеш) и специальное число, называемоеnonce.

• Майнеры выбирают транзакции из пула ожидающих транзакций и группируют их в кандидатский блок. Каждый блок содержит набор транзакций, ссылку на предыдущий блок (через его хэш) и специальное число, называемоеnonce.

1. Вычисление хэша:
   • Майнеры используют криптографическую хэш-функцию SHA-256 для генерации хэша заголовка блока. Хэш должен соответствовать определенной цели, которая представляет собой число, которое должно быть ниже определенного порога, установленного сетью. Эта цель корректируется каждые 2016 блоков (приблизительно каждые две недели), чтобы поддерживать время формирования блока около 10 минут.

• Майнеры используют криптографическую хеш-функцию SHA-256 для генерации хеша заголовка блока. Хеш должен соответствовать определенной цели, которая представляет собой число, которое должно быть ниже определенного порога, установленного сетью. Эта цель корректируется каждые 2016 блоков (приблизительно каждые две недели), чтобы поддерживать время блока около 10 минут.

1. Корректировка номера:
   • Майнеры настраивают специальный номер в заголовке блока и многократно пересчитывают хэш, пока не найдут хэш, соответствующий цели. Этот процесс требует большой вычислительной мощности и интенсивен с вычислительной точки зрения.

• Майнеры настраивают специальный номер в заголовке блока и многократно пересчитывают хэш, пока не найдут хэш, который соответствует цели. Этот процесс требует значительной вычислительной мощности.

1. Проверка блока:
   • Как только майнер находит действительный хэш, он передает блок в сеть. Другие узлы проверяют допустимость блока, проверяя хэш и транзакции внутри него. Если блок действителен, он добавляется в блокчейн.

• Как только майнер находит действительный хэш, он транслирует блок в сеть. Другие узлы проверяют действительность блока, проверяя хэш и транзакции внутри него. Если блок действителен, он добавляется в блокчейн.

1. Вознаграждение:
   • Майнер, который успешно добавляет новый блок в блокчейн, вознаграждается только что отчеканенными биткойнами (в настоящее время 6.25 BTC за блок) и любыми комиссиями, связанными с транзакциями в блоке. Эта награда уменьшается примерно вдвое каждые четыре года в событии, называемомБиткойн halving.

• Майнеру, успешно добавляющему новый блок в блокчейн, начисляются только что отчеканенные биткойны (в настоящее время 6,25 BTC за блок) и любые комиссии за транзакции, связанные с транзакциями в блоке. Эта награда уменьшается примерно вдвое каждые четыре года в событии, называемомБиткойн халвинг.

3. Сложность майнинга

• Механизм регулирования: Сложность математических головоломок корректируется каждые 2016 блоков, чтобы обеспечить, что среднее время нахождения нового блока остается около 10 минут. Этот механизм коррекции гарантирует, что сеть может справиться с изменениями в майнинговой мощности, не вызывая значительных флуктуаций во времени блока.

4. Майнинговое оборудование

• ASICs: Для майнинга биткойнов требуется специализированное оборудование, называемое приложениями с интегрированными схемами (ASIC). Эти устройства специально разработаны для майнинга и намного эффективнее общего оборудования, такого как центральные процессоры или графические процессоры.

• Пулы для майнинга: Отдельные майнеры часто присоединяются к майнинговым пулам, где объединяют свою вычислительную мощность для увеличения своих шансов на нахождение блока. Награды затем распределяются среди участников пула на основе их вклада в работу.

5. Потребление энергии

• Высокое энергопотребление: Добыча Биткойна известна своим высоким энергопотреблением из-за вычислительной интенсивности процесса. Это вызвало опасения относительно экологического воздействия добычи Биткойна.

• Возобновляемая энергия: Некоторые майнеры обращаются к возобновляемым источникам энергии для снижения углеродного следа своей деятельности.

6. Экономические стимулы

• Награда за блок: Вознаграждение за блок - значительный стимул для майнеров. Оно гарантирует, что они продолжат проверять транзакции и обеспечивать безопасность сети.

• Комиссия за транзакцию: Поскольку награда за блок с течением времени уменьшается, комиссионные сборы становятся все более важным источником дохода для майнеров. Пользователи могут включать более высокие комиссии, чтобы приоритизировать свои транзакции, обеспечивая более быстрые времена подтверждения.

7. Безопасность и Децентрализация

• Безопасность: Механизм PoW обеспечивает безопасность блокчейна и защиту от атак. Затраты вычислительных ресурсов, необходимых для добавления новых блоков, делают практически невозможным манипулирование блокчейном любой отдельной сущностью.

• Децентрализация: Майнинг распределен по всей глобальной сети узлов, что обеспечивает отсутствие контроля над сетью одного субъекта. Децентрализация является ключевой особенностью модели безопасности Биткойна.

Заключение

Майнинг биткойнов - это сложный процесс, который включает в себя решение криптографических головоломок для подтверждения транзакций и обеспечения безопасности сети. Это критически важный компонент экосистемы биткойнов, обеспечивающий целостность и безопасность блокчейна. Хотя для майнинга требуется значительная вычислительная мощность и энергия, он предоставляет экономические стимулы, необходимые для поддержания децентрализованной природы сети.