Bitcoin Mining, forklart
Sjansen er stor for at du hører uttrykket "bitcoin mining" og tankene dine begynner å vandre til den vestlige fantasien om hakker, skitt og slå den rike. Som det viser seg, er den analogien ikke så langt unna.
Langt mindre glamorøst, men like usikkert, blir bitcoin-gruvedrift utført av høydrevne datamaskiner som løser komplekse beregningsmessige problemer (les: så komplekse at de ikke kan løses for hånd). Lykken og arbeidet som kreves av en datamaskin for å løse et av disse problemene, tilsvarer en gruvearbeider som slår gull i bakken - mens han graver i en sandkasse. I skrivende stund er oddsen for at en datamaskin løser et av disse problemene 1 til 6 billion, men mer om det senere.
Resultatet av "bitcoin mining" er todelt. For det første, når datamaskiner løser disse komplekse matematiske problemene i bitcoin-nettverket, produserer de nye bitcoin, ikke ulikt når en gruvedrift utvinner gull fra bakken. Og for det andre, ved å løse beregningsmessige problemer, gjør bitcoin gruvearbeidere bitcoin-betalingsnettet pålitelig og sikkert, ved å verifisere transaksjonsinformasjonen.
Det er en god sjanse for at alt dette bare ga så mye mening. For å forklare hvordan bitcoin-gruvedrift fungerer mer detaljert, la oss begynne med en prosess som er litt nærmere hjemmet: regulering av trykt valuta.
Grunnleggende om Bitcoin: Hva er Cryptocurrency Mining ">
Forbrukere har en tendens til å stole på trykte valutaer, i alle fall i USA. Det er fordi den amerikanske dollaren er støttet av en sentralbank kalt Federal Reserve. I tillegg til en rekke andre ansvarsområder, regulerer Federal Reserve produksjonen av nye penger og straffeforfølger bruken av forfalsket valuta.
Selv digitale betalinger med amerikansk dollar støttes av en sentral myndighet. Når du for eksempel kjøper et nettbasert bruk av debet- eller kredittkortet ditt, behandles den transaksjonen av et betalingsbehandlingsfirma som Mastercard eller Visa. I tillegg til å registrere transaksjonshistorikken din, bekrefter disse selskapene at transaksjoner ikke er uredelig, noe som er en av grunnene til at debet- eller kredittkortet ditt kan bli suspendert mens du reiser.
Bitcoin derimot er ikke regulert av en sentral myndighet. I stedet støttes bitcoin av millioner av datamaskiner over hele verden som kalles “gruvearbeidere.” Dette nettverket av datamaskiner utfører den samme funksjonen som Federal Reserve, Visa og Mastercard, men med noen få viktige forskjeller. I likhet med Federal Reserve, Visa og Mastercard registrerer bitcoin gruvearbeidere transaksjoner og kontrollerer deres nøyaktighet. I motsetning til de sentrale myndighetene, er imidlertid bitcoin-gruvearbeidere spredt over hele verden og registrerer transaksjonsdata i en offentlig liste som alle kan få tilgang til, også du.
Når noen foretar et kjøp eller salg ved bruk av bitcoin, kaller vi at en "transaksjon." Transaksjoner som er gjort i butikk og online er dokumentert av banker, salgssteder og fysiske kvitteringer. Bitcoin gruvearbeidere oppnår samme effekt uten disse institusjonene ved å klumpe sammen transaksjoner i "blokker" og legge dem til en offentlig post som kalles "blockchain."
Når bitcoin-gruvearbeidere legger til en ny blokk med transaksjoner til blockchain, er en del av jobben deres å sørge for at disse transaksjonene er korrekte. (Mer om magien om hvordan dette skjer i løpet av et sekund.) Spesielt sørger bitcoin-gruvearbeidere for at bitcoin ikke blir duplisert, et unikt bløt med digitale valutaer kalt “dobbeltutgifter.” Med trykte valutaer er ikke duplisering av penger et problem. Når du bruker $ 20 i butikken, er den regningen i kontoristens hender. Med digital valuta er det imidlertid en annen historie.
Digital informasjon kan reproduseres relativt enkelt, så med bitcoin og andre digitale valutaer er det fare for at en spender kan lage en kopi av bitcoin deres og sende den til en annen part mens han fremdeles holder på originalen. La oss vende tilbake til trykt valuta et øyeblikk og si at noen prøvde å duplisere $ 20-regningen for å tilbringe både originalen og forfalskningen i en matbutikk. Hvis en kontorist visste at kundene dupliserte penger, er alt de trenger å gjøre å se på regningenes serienummer. Hvis tallene var identiske, ville kontorist vite at pengene hadde blitt duplisert. Denne analogien ligner på hva en bitcoin-gruvearbeider gjør når de verifiserer nye transaksjoner.
Med så mange som 600 000 kjøp og salg som skjer på en dag, kan verifisering av hver av disse transaksjonene være mye arbeid for gruvearbeidere, noe som får en annen viktig forskjell mellom bitcoin-gruvearbeidere og Federal Reserve, Mastercard eller Visa. Som kompensasjon for deres innsats blir gruvearbeidere tildelt bitcoin hver gang de legger til en ny blokk med transaksjoner til blockchain. Mengden ny bitcoin som slippes ut med hver utvunnet blokk, kalles "blokkbelønning." Blokkbelønningen blir halvert hver 210 000 blokker, eller omtrent hvert fjerde år. I 2009 var den 50. I 2013 var den 25, i 2018 var den 12, 5, og en gang i midten av 2020 vil den halvere seg til 6, 25.
Med denne halveringstakten vil det totale antallet bitcoin i omløp nærme seg en grense på 21 millioner, noe som gjør valutaen mer knapp og verdifull over tid, men også mer kostbar for gruvearbeidere å produsere.
Hvordan fungerer Bitcoin-gruvedrift?
Her er fangsten. For at bitcoin-gruvearbeidere faktisk skal tjene bitcoin på å verifisere transaksjoner, må to ting skje. Først må de bekrefte transaksjoner på 1 megabyte (MB), som teoretisk sett kan være så små som en transaksjon, men ofte er flere tusen, avhengig av hvor mye data hver transaksjon lagrer. Dette er den enkle delen.
For det andre, for å legge til en blokk med transaksjoner til blockchain, må gruvearbeidere løse et komplekst beregningsproblematikk, også kalt et "bevis på arbeid." Det de faktisk gjør er å prøve å komme opp med et 64-sifret heksadesimaltall, kalt en "hasj", som er mindre enn eller lik målet-hasjen. I utgangspunktet spytter datamaskin fra en gruvearbeider hasjer med en hastighet på megahash per sekund (MH / s), gigahash per sekund (GH / s), eller til og med terahash per sekund (TH / s) avhengig av enheten, gjetter alle mulige 64- sifre til de kommer frem til en løsning. Det er med andre ord en gamble.
Vanskelighetsnivået for den siste blokken i skrivende stund er omtrent 6.061.518.831.027. Det vil si at sjansen for at en datamaskin produserer en hasj under målet er 1 i 6.061.518.831.027 - mindre enn 1 av 6 billioner. Dette nivået blir justert hver 2016-blokkering, eller omtrent annenhver uke, med målet å holde gruvedriftens priser konstant. Det vil si at jo flere gruvearbeidere som konkurrerer om en løsning, desto vanskeligere blir problemet. Det motsatte er også sant. Hvis beregningskraften tas av nettverket, justeres vanskeligheten nedover for å gjøre gruvedrift enklere.
Forklar det som om jeg er fem (ELI5)
Her er en nyttig analogi fra Investopedia Editor Euny Hong:
"Si at jeg sier til tre venner at jeg tenker på et tall mellom 1 og 100, og jeg skriver det tallet på et stykke papir og forsegler det i en konvolutt. Vennene mine trenger ikke gjette det nøyaktige tallet, de bare må være den første til å gjette et hvilket som helst tall som er mindre enn eller lik antallet jeg tenker på. Og det er ingen begrensning for hvor mange gjetninger de får.
"La oss si at jeg tenker på tallet 19. Hvis venn A gjetter 21, taper de fordi 21> 19. Hvis venn B gjetter 16 og venn C gjetter 12, så har de begge teoretisk kommet til levedyktige svar, fordi 16 < 19 og 12 <19. Det er ingen "ekstra kreditt" for venn B, selv om Bs svar var nærmere målsvaret på 19.
"Tenk deg at jeg stiller spørsmålet 'gjett hvilket tall jeg tenker på', men jeg spør ikke bare tre venner, og jeg tenker ikke på et tall mellom 1 og 100. Snarere spør jeg millioner av ville være gruvearbeidere og jeg tenker på et 64-sifret heksadesimaltall. Nå ser du at det kommer til å bli ekstremt vanskelig å gjette det riktige svaret. "
Hvordan kan du konkurrere med millioner av gruvearbeidere?
Hvis 1 av 6 billioner ikke høres vanskelig ut som er, er her fangsten. Ikke bare må bitcoin gruvearbeidere komme med riktig hasj, de må også være de første til å gjøre det.
Fordi bitcoin-gruvedrift egentlig er gjetning, er det å komme til riktig svar før en annen gruvearbeider har nesten alt å gjøre med hvor fort datamaskinen din kan produsere hasj. For bare et tiår siden kunne bitcoin gruvearbeidere utføres konkurrerende på vanlige stasjonære datamaskiner. Over tid skjønte gruvearbeidere imidlertid at grafikkort som ofte ble brukt til videospill, var mer effektive ved gruvedrift enn stasjonære maskiner og grafikkbehandlingsenheter (GPU) kom til å dominere spillet. I 2013 begynte bitcoin-gruvearbeidere å bruke datamaskiner designet spesielt for gruvedrift av cryptocurrency så effektivt som mulig, kalt Application-Specific Integrated Circuits (ASIC). Disse kan løpe fra $ 500 til titusenvis.
I dag er bitcoin-gruvedrift så konkurransedyktig at det bare kan gjøres lønnsomt med de mest oppdaterte ASIC-ene. Når du bruker stasjonære datamaskiner, GPUer eller eldre ASIC-modeller, overstiger kostnadene for energiforbruk faktisk inntektene som genereres. Selv med den nyeste enheten du har til rådighet, er en datamaskin sjelden nok til å konkurrere med det som gruvearbeidere kaller "gruvebassenger."
Et gruvebasseng er en gruppe gruvearbeidere som kombinerer sin datakraft og deler den utvinnede bitcoin mellom deltakerne. Et uforholdsmessig stort antall blokker blir utvunnet av bassenger i stedet for av individuelle gruvearbeidere. I juli 2017 representerte gruvebassenger og selskaper omtrent 80 til 90% av bitcoin-datakraft.
Er Bitcoin Mining bærekraftig?
Mellom 1 til 6 billioner odds, gradering av vanskelighetsgrader og det enorme nettverket av brukere som verifiserer transaksjoner, blir en blokk med transaksjoner verifisert omtrent hvert 10. minutt. Men det er viktig å huske at 10 minutter er et mål, ikke en regel.
Bitcoin-nettverket kan behandle rundt syv transaksjoner per sekund, med transaksjoner som logges i blockchain hvert 10. minutt. Ettersom nettverket av bitcoin-brukere fortsetter å vokse, vil imidlertid antallet transaksjoner som gjøres på 10 minutter til slutt overstige antall transaksjoner som kan behandles på 10 minutter. På det tidspunktet vil ventetidene for transaksjoner begynne og fortsette å bli lengre, med mindre en endring gjøres på bitcoin-protokollen.
Dette problemet som er kjernen i bitcoin-protokollen er kjent som "skalering." Mens bitcoin-gruvearbeidere generelt er enige om at noe må gjøres for å adressere skalering, er det mindre enighet om hvordan det gjøres. I skrivende stund er det to hovedløsninger på skaleringsproblemet, enten (1) for å redusere datamengden som trengs for å verifisere hver blokk eller (2) for å øke antallet transaksjoner som hver blokk kan lagre. Med mindre data å verifisere per blokk, vil løsning 1 gjøre transaksjoner raskere og billigere for gruvearbeidere. Løsning 2 vil håndtere skalering ved å tillate at mer informasjon behandles hvert 10. minutt.
I juli 2017 stemte bitcoin-gruvearbeidere og gruveselskaper som representerer omtrent 80% til 90% av nettverkets datakraft for å innlemme et program som ville redusere datamengden som trengs for å verifisere hver blokk. Det vil si at de gikk med løsning 1.
Programmet som gruvearbeiderne stemte for å legge til bitcoin-protokollen, kalles et segregert vitne, eller SegWit. Dette uttrykket er en sammenslåing av segregerte, som betyr “å skille”, og vitne, som refererer til “signaturer på en bitcoin-transaksjon.” Segregated Witness betyr da å skille transaksjonssignaturer fra en blokk - og knytte dem til en utvidet blokk. Mens det å legge et enkelt program til bitcoin-protokollen kanskje ikke virker så mye i veien for en løsning, har signaturdata blitt estimert til å utgjøre opptil 65% av dataene som behandles i hver blokk av transaksjoner.
Mindre enn en måned senere i august 2017 initierte en gruppe gruvearbeidere og utviklere en hard gaffel, og forlot bitcoin-nettverket for å lage en ny valuta ved å bruke den samme kodebasen som bitcoin. Selv om denne gruppen var enig i behovet for en løsning på skalering, bekymret de seg for at å ta i bruk segregerte vitneteknologier ikke fullt ut skulle takle skaleringsproblemet.
I stedet gikk de med løsning 2. Den resulterende valutaen, kalt "bitcoin cash", økte blokkstørrelsen til 8 Mb for å akselerere bekreftelsesprosessen for å tillate en ytelse på rundt 2 millioner transaksjoner per dag. 10. februar 2019 ble Bitcoin Cash verdsatt til $ 122, 45 til Bitcoin $ 3, 605, 01.
Sammenlign Navn på leverandør av investeringskontoer Beskrivelse Annonsørens avsløring × Tilbudene som vises i denne tabellen er fra partnerskap som Investopedia mottar kompensasjon fra.