Что такое майнинг и для чего он нужен?

Развитие криптовалют и цифровых технологий, новости и массовый интерес к блокчейну в определенной степени разделило пользователей интернета. Появилось немало вопросов, а также спекуляций на неграмотности и незнании некоторых моментов. Одним из таких направлений выделяют базовую основу функционирования многих криптовалют – майнинг.

Что такое майнинг?

Структура блокчейна основывается на постепенном формировании новых блоков — производится процесс хэширования и сохранения всей информации в сети. Протоколы, по которым генерируются и подтверждаются новые блоки могут различаться, однако первым алгоритмом, предложенным биткоином, стал Proof of Work (PoW) – доказательство работы.

Принцип его действия достаточно прост – распределенная сеть биткоина поддерживается множеством участников, которые выделяют вычислительную мощность своих компьютеров на обработку данных. За данную работу они получают новые монеты, генерируемые системой каждый 10 минут.

Система начисляет награду тому участнику, который закончил расшифровку. Шанс на ее получение приблизительно равен соотношению мощности используемого устройства к общей мощности сети. На раннем этапе при низкой сложности алгоритма хэширования и малой конкуренции получить монеты за новые блоки было несложно, однако постепенно сложность добычи все возрастала.

Процесс получил название майнинга, по аналогии с английским mining, подразумевающим добычу полезных ископаемых. Биткоин нередко сравнивают с цифровым золотом, количество которого ограничено, а добыча постепенно становится все сложнее.

Изначально майнинг биткоинов рассчитывался на центральных процессорах, однако достаточно быстро выяснилось, что видеокарты превосходят их по производительности в десятки раз. Для получения новых монет, участники – майнеры – стали подключать больше графических процессоров, создавая целые фермы для майнинга.

Затем были разработаны специализированные устройства ASIC, которые имеют только одно назначение – расшифровку блоков по заданному алгоритму и ни на что иное они не пригодны. Производительность таких устройств превысила эффективность майнинга на видеокартах в сотни раз.

Эволюцию претерпел и сам подход к добыче криптовалюты. Если изначально каждый пользователь добывал монеты самостоятельно, то по мере увеличения мощностей сети, одиночный майнинг стал нерентабельным. Стоимость затрачиваемого электричества нередко превышала стоимость монет, шанс на получение которых все уменьшался.

Для решения данной проблемы появилось такое понятие как пул (pool). Десятки и сотни майнеров объединяются в одну сеть, суммируя вычислительные мощности своих устройств. Итоговая сумма существенно повышает шансы на нахождение блока, награда за который распределяется между всеми участниками дробными долями.

Также появилось и такое понятие, как промышленный майнинг. Интерес к криптовалютам и повышение их стоимости привели к появлению крупных дата центров, где сотни и тысячи ASIC-устройств занимаются добычей цифровых денег. Наиболее крупные такие шахты сосредоточены в Китае, однако имеются и в других регионах, предпочтительно с дешевым электричеством и регионами с низкой температурой.

Облачный майнинг

С учетом возросших мощностей в сети биткоина и других топовых криптовалют с высокой капитализацией майнинг своими силами потерял рентабельность. Даже создание ферм и участие в пулах приносит незначительный доход, который постепенно уменьшается.

Для участия в добыче цифровых денег еще могут подойти специализированные сервисы, предлагающие услуги облачного майнинга. Их принцип действия основывается на создании дата центра и предоставлении вычислительных мощностей в аренду на контрактной основе.

Для пользователей такой вариант имеет ряд существенных преимуществ. Нет необходимости самому покупать оборудование, настраивать его, выделять место, решать проблемы с потреблением электричества и нагревом помещения. Просто покупается контракт и мощность для майнинга, которую затем можно включать в пулы.

Однако многие из таких предложений сопряжены с мошенничеством — учредители просто собирают деньги и исчезают. Проверенные сервисы облачного майнинга предоставляют подробные фото и видео отчеты, доказывающие не только существование, но и работоспособность заявленных дата центров в реальном времени.

Отдельной критике подвергается и выгода учредителей облачного майнинга. Подчеркиваются все признаки финансовой пирамиды, поскольку сервис строится на привлечении новых пользователей и реферальных программах. При этом неясно, зачем владельцам предоставлять другим пользователям свои мощности, когда они могли бы их использовать сами с большей эффективностью.

Недостатки майнинга

Система майнинга на основе вычислительной мощности подвергается существенной критике со стороны сообщества и аналитиков. Основным недостатком системы выделяют огромное энергопотребление – обеспечение работоспособности сети биткоина требует в сотни раз больше энергии, чем суммарное потребление пятисот самых мощных суперкомпьютеров мира.

Возрастание мощности, требуемой для майнинга, основывается на алгоритме саморегулирования сети. Каждое фиксированное количество блоков система проверяет скорость хэширования и генерации. Если она выше и блоки создаются быстрее указанного времени, то сложность увеличивается. Аналогично срабатывает и обратный процесс.

Такая система позволяет сети подстраиваться под новых участников или учитывать отключение части вычислительной мощности. Однако она же делает майнинг криптовалюты на протоколе PoW все более требовательным к производительности и менее эффективным для тех пользователей, которые присоединились к процессу позже.

По статистическим данным на обработку данных по одной транзакции в сети биткоина на 2017 год затрачивалось столько же электроэнергии, сколько потребляет семья из трех человек в одноэтажном доме в течение 5-6 дней. А суммарное количество энергии на майнинг биткоина и эфира превышает потребление электричества некоторых не самых малых государств, к примеру — Кипр, Сирия, Бруней.

Еще одним следствием повышенного интереса к майнингу стал массовый выпуск вредоносного программного обеспечения. Вирусы, трояны, явные и неявные программы, а также дополнения и обновления к ним, тем или иным способом попадая на компьютер пользователя, направляют часть вычислительной мощности на добычу криптовалют почти всегда без ведома владельца.

Сами разработчики биткоина подчеркивают, что желание пользователей получить монеты больше и быстрее сделало данную криптовалюту слишком громоздкой. Изначально идея распределенной сети основывалась на концепции, по которой все участники могли быть равными и получать справедливое вознаграждение, обеспечивая децентрализованное функционирование сети.

Однако форсированный майнинг, повышение сложности алгоритма и превращение биткоина в громоздкую энергопотребляемую систему перечеркивает перспективность данной криптовалюты. Аналогичная ситуация складывается и с другими цифровыми деньгами, добыча которых основывается целиком на протоколе PoW.

Альтернативы майнингу

Система майнинга на основе вычислительной мощности обеспечивает один из ключевых факторов криптовалюты – надежность. Требовательность сети не позволяет злоумышленникам вносить неверные данные или красть их – подобные действия просто нерентабельны.

Любая попытка изменить информацию будет отторгнута системой блокчейна на первом же этапе проверки. А чтобы сформировать и внедрить в систему собственный блок, злоумышленнику потребуется пересчитать всю цепочку только для того, чтобы определить хэш предыдущего блока.

Помимо существенного времени на такой процесс потребуется колоссальное количество мощности – при его наличии гораздо проще включиться в общий майнинг и получать генерируемые монеты. Аналогично нерентабельной становится попытка разветвить сеть, поддерживая искаженные данные мощностью, требования к которой будут все возрастать на основе постоянной конкуренции с базовой цепью.

Однако несмотря на надежность подобной системы, все больше криптовалют стремятся найти альтернативу стандартному майнингу. Наиболее известен протокол Proof of Stake, доказательство доли, также используются различные гибридные модели, доработанные версии и оригинальные концепции.

Поиск альтернативы ориентирован на стремление облегчить использование криптовалюты, сделать ее менее затратной по энергопотреблению и доступной для простых транзакций. В создании блоков и генерации криптовалюты также используется метод форджинга.

Такая альтернатива майнингу подразумевает не генерацию новых монет за создание блоков, а начисление награды из уже выпущенного объема. Форджинг допускает использование любых устройств, рассчитывая награждение за активность пользователя в сети, а не за затраченные ресурсы.

Отдельно выделяют проведение ICO – первичной продажи монет. В этом случае все монеты или большая их часть выпускаются разовой эмиссией, а поддержание системы и формирование блоков награждается с учетом действующих протоколов обычно за комиссионные сборы с транзакций.

Добыча альткоинов

Немаловажным фактором в системе майнинга выделяют заложенный во многие криптовалюты принцип уменьшения награды. Изначально механизм был предложен биткоином — размер начисления за его новые блоки составлял 50 монет, однако как только генерируется половина от оставшейся суммы, размер награды уменьшается вдвое.

Принцип такого уменьшения в цифрах выглядит следующим образом: общая эмиссия биткоина – 21 млн монет, первое снижение награды состоялось после добычи 10,5 млн. Следующее — на отметке в 15,75 млн, на данном этапе добывается уже 12,5 монет за блок. По мере дальнейшего снижения все сильнее повышается роль комиссий в награждении, которые и останутся поощрением после генерации всех монет.

С учетом скорости генерации блоков каждое снижение происходит примерно раз в 4 года, что существенно замедляет эмиссию монет. Однако он же постепенно снижает и эффективность майнинга – количество монет уменьшается, а сложность сети и затраты на добычу увеличивается. С одной стороны это обеспечивает ценность криптовалюты, а с другой заставляет пользователей все больше обращаться к альтернативным вариантам заработка.

Альткоины – все криптовалюты кроме биткоина. По мере роста его популярности стали появляться все чаще, предлагая различные концепции добычи монет и использования блокчейна. Многие из них копировали систему майнинга биткоина, что позволило пользователям переключаться с добычи одних денег на другие.

Далеко не все стартапы достигают успеха, и их криптовалюта начинает цениться настолько, чтобы окупить затраченные ресурсы. Однако преимущество такого майнинга на ранних этапах заключается в низкой сложности сети, позволяющей даже на домашнем компьютере с одной видеокартой в течение определенного времени генерировать монеты.

Если проект постепенно развивается, то растет и стоимость его криптовалюты, что превращает затраченные средства в долгосрочные инвестиции, не требующие существенных вложений. Однако такой майнинг нередко оказывает и существенное влияние на рыночную стоимость цифровых денег – при первом значительном росте майнеры стремятся зафиксировать прибыль и продают полученные деньги, что существенно подрывает курс криптовалюты.

Sidebar