Что такое майнинг криптовалют

Что такое майнинг криптовалют
0

Mining (с англ. – «добывать») – процесс поиска блоков в экосистеме криптовалют. Поскольку криптовалютные сети децентрализованы, необходимо поддерживать материальный интерес участников к предоставлению своей вычислительной мощности для валидации состояния блокчейна.

Для этого предлагаются алгоритмы разных типов: Proof-of-Work (самый первый массовый), Proof-of-Stake (на него ожидается переход сети Ethereum), Proof-of-Authority и другие. Майнингом принято называть добычу только в рамках PoW, а поддержание работы в сети PoS именуют стейкингом.

Первые майнеры могли проводить вычисления в 2009 году на домашних ПК, получая за каждый найденный блок 50 BTC. Конкуренция была невысокой, а награда – большой. Уже к 2013 было добыто 50% всех Биткоинов. Поскольку количество BTC изначально ограничено 21 млн., это привлекло многих предпринимателей. Началась гонка оборудований и рост суммарной сложности сети.

Как работает майнинг

Подобно тому, как золотоискатель ищет залежи в земле и обнаруживает там полезное ископаемое, криптовалютный майнер исследует пространство криптографических хэшей. Вычислительные машины перебирают варианты в поиске исключительного хэша, нахождение которого знаменует появление нового блока.

Первый, кто успевает найти хэш и закладывает блок, получает за него награду (её размер зачастую фиксирован, например в Bitcoin до 2024 года это 6,25 BTC). Плюс майнер может включить в найденный блок ограниченное количество записей (транзакций) и получит с них комиссию, прикреплённую отправителями (около 1-2 BTC, продолжая пример).

Вероятность найти блок определяется случайностью, но напрямую зависит от вычислительной мощности устройства. Предположим, обычный компьютер может обработать 1000 хэшей в секунду, и в сети таких 10. Значит вероятность успеха будет примерно 1/10.

Майнеры обеспечивают пользователям уверенность в том, что их баланс не будет подделан или украден. Они синхронизируются с нодами (узлами) и сами могут выступать в их роли. Для этого на жёсткий диск загружается весь блокчейн (в BTC его вес уже более 300 GB), и устройства с разных точек планеты сигнализируют друг другу о его состоянии.

Когда майнер производит новый блок, он следует основной цепочке с валидным состоянием. При несоответствии в бухгалтерских книгах, неверная транзакция будет отброшена мнением большинства. Потому, при отправке Биткоинов, мы наблюдаем количество подтверждений, равное количеству найденных блоков с момента включения транзакции в блокчейн.

Изначально 1300 BTC можно было продать за 1$, если конечно удалось бы найти того, кто согласился бы их купить. Стоимость стартовала с оценки затраченной электроэнергии на добычу BTC в течение месяца (в США). Когда же миллион компьютеров попытаются добыть эту же сумму монет, они потратят на свет 1 млн. $, а 1 BTC будет оцениваться минимум в 769$.

С увеличением количества майнеров растёт стоимость атаки на сеть. Инвестор охотнее поместит 10 млн. $ в блокчейн, для взлома которого потребуется 350 млрд. $. Это способствует интересу майнеров в продолжении обеспечения её жизни.

Пулы для майнинга

Биткоин быстро вышел из домашнего круга энтузиастов в открытый интернет. Предприимчивые участники сети хотели поддержать её более чем 1 устройством, ведь это позволяло им добыть больше монет. Так появились майнинг «фермы» из комплекта устройств (ригов), работающие 24/7.

В 2010 пользователь форума Bitcointalk (ArtForz) написал собственный код для майнинга на GPU (видеокартах) вместо классических CPU (процессоров) и в какой-то момент добывал 25% всех блоков Bitcoin. Через несколько месяцев вышел общедоступный клиент. Доходность видеокарт была несомненно выше. Сложность продолжала расти, и майнинг на компьютере превращался в длительную гонку за удачей.

Поскольку выгоднее было получать небольшую, но стабильную награду, нежели потратить, например – месяц, но не найти блок вовсе, майнеры начали объединяться в пулы (с англ. «pool» – объединение, коллективный фонд).

Добытая в пуле криптовалюта начисляется всем регулярно. Существуют десятки моделей получения вознаграждений для участников майнинг пула, самые популярные:

  • PPS (Pay-per-Share) – выплата прямо пропорционально вкладу хэшрейта (мощности устройств) в добычу, независимо от результатов добычи. Высокий риск для оператора пула, потому чаще облагается повышенной комиссией.
  • PPLNS (Pay-per-Last-n-Shares) – выплата поступает за количество предоставленного полезного доказательства работы (shares) независимо от того, когда был найден последний блок. Это защищает от ситуации, когда майнер переключается на другой пул, сразу после нахождения блока. Временное окно может составлять, например, 1 час, после прошествия которого лояльный майнер начинает получать больше дохода, и меньше – за частые отключения.
  • FPPS (Fully-Pay-per-Share) – аналогично PPS, но при этом дополнительный доход от комиссий распределяется пропорционально эффективному вкладу, а не количеству участвующих.

Эмиссия

Если майнер настроен получать и сразу же тратить монеты, используя своё железо, для него не будет играть роли эмиссия выбранной криптовалюты. Сезонное планирование, или взгляд на несколько лет вперёд, требует обязательного исследования параметров:

  • Общая эмиссия криптовалюты
  • Конечна ли она, или будет прирастать
  • Размер награды за блок, будет ли меняться
  • Время на создание нового блока

На примере Bitcoin это 21 млн. BTC, после добычи которых награда за блок прекратится (примерно в 2140 году, хотя уже в 2032 году будет добыто 99% монет и оставшееся можно расценивать как запас для небольшой инфляции). Награда за блок начиналась с 50 BTC в 2009, и урезается вдвое каждые 210 тыс. блоков (примерно раз в 4 года). Время на создание блока – около 10 минут.

Монеты с огромным приростом количества рискуют подвергнуться гиперинфляции. Долгое их удержание не всегда будет доходным. Майнеры Биткоина рассчитывают на рост, и не сразу реализовывают свою добычу, что позволяет им маневрировать и расширяться.

Оборудование для майнинга

Существуют алгоритмы, ограничивающие типы железа. Monero предусматривает только CPU майнинг и отказалось от GPU. Ethereum напротив не рекомендует CPU, предпочитает GPU, но и не поддерживает ASIC. Такие решения зависят от виденья сообщества в вопросе децентрализации. Высокая стоимость и труднодоступность ASIC на их взгляд делает вычислительную мощность сконцентрированной в руках нескольких производителей и, потенциально, корпораций.

Майнинг на процессорах

Базовый способ майнинга в алгоритме Proof-of-Work, который изначально изобрели Синтия Дворк и Мони Наор, и затем реализовал Адам Бэк в виде системы Hashcash. PoW задумывался как система для защиты от DDoS атак, в особенности на почтовые серверы. Если каждый компьютер будет расходовать немного времени на решение задачи (чего пользователь даже не заметит в процессе работы), это потребует от атакующего владеть множеством компьютеров для рассылки спама, что делает надоедливую рекламу дорогой и неэффективной.

Немногие блокчейны сегодня ограничивают себя майнингом на процессоре. Но это делает Monero с новым алгоритмом RandomX: усиливая децентрализацию и размещаясь предпочтительно в домашних компьютерах.

Майнинг на видеокартах

Эффективен в соотношении цены и качества. Новые PoW блокчейны предпочитают GPU майнинг как золотую середину: достаточное количество вычислительной мощности, доступность и децентрализованность как итог.

Производители расширили стандартный ряд, изготовив например материнские платы AsRock. В них можно подключать сразу 6 видеокарт для майнинга.

Технология Claymore Dual позволяла собрать майнинг ферму для добычи криптовалюты в паре (ETH и DCR, ETH и SIA, ETH и PASC), повышая доходность, но прекратила поддержку версий начиная с 15-ой.

ASIC-майнеры

Самые мощные устройства для майнинга криптовалют на сегодняшний день. ASIC (с англ. Интегральная Схема Специального Назначения) существовали и до Биткоин майнинга. Они могут выполнять самые разные задачи, и отличаются от домашних компьютеров максимальной оптимизацией железа в рамках заданной цели.

В 2013 году Canaan Creative, Китайский производитель, представил первую модель ASIC для добычи Bitcoin – чип Avalon. По сравнению с компьютером 2009 года, на котором Сатоши Накамото добывал первые BTC – ASIC производительнее в 100 миллиардов раз.

Облачный майнинг

Не все желающие майнить криптовалюту обладают помещением и достаточным потоком электроэнергии. Чтобы избавить себя от расходов и организационных моментов, при этом прямо инвестировать в процесс, можно стать клиентом облачного майнинга.

Компании содержат большие дата-центры и закупают ASIC, продавая долю добычи в рамках специальных контрактов по всему миру. Несмотря на положительную концепцию, многие услуги облачного майнинга на поверку оказывались пирамидами, либо не смогли справиться с распределением финансирования. Рекомендуется внимательно изучить юридический статус компании, её собственников, период её существования на рынке и реальные отзывы перед покупкой контракта.

Хорошо себя зарекомендовал рынок мощности для майнинга NiceHash.

Майнинг на жёстких дисках

Криптовалюта вышла за рамки платежей. Файловые блокчейны: Storj, Filecoin, Digital Ocean децентрализовано хранят и обрабатывают данные. Выступая в роли майнера, пользователь отдаёт часть дискового пространства, где сеть будет хранить зашифрованные осколки данных. Награда начисляется с добытых случайным образом блоков, объема переданной информации или стабильно, на основе предоставленной памяти.

Мастерноды

Поддержка узла в стандартном Proof-of-Work блокчейне несёт идейную роль, или просто возлагается на пользователя автоматически. Взамен он не получает никакой награды. Система мастернод предусматривает плату тому, кто загрузил на свой компьютер весь блокчейн, и может круглосуточно участвовать в процессе валидации транзакций или даже блоков.

В криптовалюте DASH мастерноды участвуют в обработке специальных «приватных» транзакций, что проходят вне основной бухгалтерской книги, за определённый процент доходности от найденного блока.

Скрытый майнинг через браузер

Объединив возможность майнинга на CPU и вредоносный код (который можно встроить в варез файлы или плагин браузера Chrome) хакеры получили новый способ заработка – скрытый майнинг. Компьютеры ничего не подозревающих пользователей генерировали прибыль, участвуя в майнинге криптовалют и поддерживая работу сети.

Основными усилиями разработчиков удалось снизить вероятность выполнения скрипта на чужом компьютере и браузерный майнинг, но не полностью. Посетите свой диспетчер задач: вдруг там затаился майнер, потребляющий ресурс CPU без вашего ведома.

Алгоритмы майнинга

Хэширование необходимо, чтобы усложнить поиск новой высоты и сделать блокчейн криптографически устойчивым. Хэш-функция принимает блок входных данных и создаёт непредсказуемые выходные данные меньшего размера. В итоге для вычисления нет «короткого пути». Единственный выход для майнера – перебирать по очереди все хэши, в поиске подходящего.

В сети Bitcoin успешный хэш должен начинаться с определённого, растущего количества нулей: к концу 2020 года их было уже 17. Найти удачный хэш сложнее, чем одну конкретную песчинку из всех песчинок на Земле.

Но устройства справляются с этой задачей. Обычный процессор может перебирать 500-3000 хэшей в секунду. Мощные видеокарты – 50000000. ASIC – 110000000000000.

Алгоритм майнинга можно применить вручную, взяв ручку и листок бумаги. Один раунд SHA-256 занимает 16 минут, а значит человек обладает производительностью в 0,67 хэшей в день или 0,000007 в секунду.

SHA-256

Двойной SHA-256 (Secure Hash Algorithm) использует Bitcoin и его форки. Создан Национальным Агентством Безопасности США в 2002 году. Спустя 3 года был выпущен патент, и технология стала доступной для использования в гражданских целях, без отчислений создателю.

Протокол разбивает информацию на 512 бит (64 байта) и осуществляет 64 круга шифрования, превращая её в 256-битную строку. Максимальная длина сообщения при этом 33 байта.

Scrypt

Метод шифрования изобрёл Колин Персиваль. Он используется в Litecoin и других цифровых валютах, что хотят быть устойчивыми к майнингу на ASIC и предпочитают добычу на CPU/GPU. Особенность Scrypt – он добавляет «шум» к зашифрованной строке в виде случайных чисел. Это повышает временные затраты на решение задачи. На алгоритме скрипт работает и криптовалюта Dogecoin, созданная из популярного мема.

Всё же производителям ASIC удалось изучить функцию Script, и создать майнинг оборудование для поиска значений по данному алгоритму.

CryptoNight

Построенный на протоколе CryptoNote, CryptoNight обеспечивает высокий уровень анонимности. С ним невозможно отслеживать в блокчейне транзакции (балансы) и связь между ними.

Используется в Monero, Electroneum, Sumokoin, Karbowanec. Основной задачей проекта CryptoNight стало желание уравнять в правах на добычу криптовалюты CPU и ASIC. Даже при наличии такой конкуренции, домашний ПК может участвовать в поддержании работы сети и получать доход, соразмерно своему вкладу.

X11

Спроектирован в 2014 году Эваном Даффилдом для криптовалюты Darkcoin (сейчас – DASH). И главной целью тоже поставил защиту от ASIC, считая их врагами децентрализации. В X11 одновременно работают 11 хэш-функций. Это делает его значительно сложнее SHA-256, но без роста энергопотребления. Возможна добыча на CPU и GPU.

Создатель X11 был согласен с тем, что однажды будут найдены решения и на рынке появятся ASIC, способные справится с Х11. Сегодня так и есть, они представляют большую долю хэшрейта. Но пользователи на стандартном оборудовании по-прежнему могут наслаждаться процессом добычи, благодаря сбалансированному расходованию оперативной памяти.

Ethash (Dagger-Hashimoto)

Dagger-Hashimoto был одним из самых быстрых алгоритмов на момент появления. Он был разработан командой Ethereum и Виталиком Бутериным. Объединяя в себе Dagger (альтернатива Scrypt) и Hashimoto (часть алгоритма для доказательства I/O, пропускной способности ввода-вывода) технология нацелилась на устойчивость к ASIC и возможность рациональной децентрализации сети.

Всё же Dagger оказался уязвим для аппаратного ускорения совместно используемой памяти из-за возможности быстрой параллелизации. Некоторые элементы из выходных данных предыдущего блока хэшировались вместе в начале каждого нового круга, подобно SHA-256 в Bitcoin. Это позволило оптимизировать ASIC для вычислений в сети Dagger.

Со временем сеть Ethereum отказалась от Dagger-Hashimoto и перешла к использованию алгоритма Ethash. Он унаследовал многое от своего «восточного» предка. Ветки разработки теперь ведутся раздельно друг от друга, хотя порой можно встретить оба названия вместе.

Bitmain удалось решить задачу Ethash и они в 2018 году тоже выпустили ASIC-майнер, способный захватить доминантную долю хэшрейта. Сообщество выступило с возмущением и готовностью выпустить обновление, способное навредить или даже сломать ASIC, что попытаются начать майнинг Эфира. Это спугнуло многих майнеров и они занижали хэшрейт купленных устройств, чтобы скрывать своё присутствие. Презентация Ethereum 2.0 охладила интерес производителей к дальнейшей борьбе за рынок. Вскоре сеть планирует полный переход на Proof-of-Stake, без участия железа.

Как начать майнить

Сборка и управление фермой это просто, когда учтены все нюансы.

3 основных фактора:

  • Электричество – должно подаваться через отдельный предохранитель Не стоит связывать линию с бытовыми приборами, если вы хотите организовать домашний майнинг. ASIC потребляет около 2000W, видеокарта – 150W. Оставляйте 5-10% в резерве на предохранителе.
  • Тепло – выделяется в больших количествах и требует отвода. Устройства должны охлаждаться по вашим расчётам и наблюдаться.
  • Интернет – рекомендуется использовать проводной, и подключать прямо в устройство.

Выбор криптовалюты и оборудования

Используйте поиск с вопросом «What to mine?», и вы увидите таблицы со списком всех криптовалют, наградой за блок, хэшрейтом, доходностью и показателями волатильности цены (что играет роль если вы майните в долгосрочную перспективу).

Изучите проект подробно. Даже если он даёт наибольшую доходность, иногда это может быть просто кратковременный всплеск. Признанные криптовалюты: Bitcoin, Ethereum, Litecoin, DASH, Decred, Monero имеют большое майнинг коммьюнити. Но выбор всегда остаётся за вами.

Выбор пула – второй этап. Одну и ту же криптовалюту можно майнить совместно с разными людьми, или попробовать самому (правда вероятность будет как в лотерее). Обратите внимание на комиссию пула, минимальный размер выплаты, модель вознаграждения, расположение серверов.

Существуют готовые калькуляторы майнинга, расчётной доходности, куда нужно ввести ваш хэшрейт, выбрав устройство, стоимость электроэнергии и получить готовый бизнес-план для оценки рентабельности.

Кошелёк для хранения

Добытые монеты вы переводите на свои адреса для дальнейшего хранения и продажи. 

Кошелёк – русскоязычный, кастодиальный сервис. Это означает, что вы не рискуете потерять свои ключи или искать старый выброшенный системный блок. 

Установите несколько слоев безопасности: 2FA, дополнительную почту, мультиподпись, платёжный пароль. Получите адрес для любой из популярных криптовалют, введите его в пул и наблюдайте за пополнением вашего баланса. Telegram-бот может присылать оповещения о поступлениях.

Многие сети, в частности Ethereum, переходят на стейкинг. Это уже возможно в блокчейне Free TON. Достойная альтернатива майнингу, ведь для этого не нужно железо и нет потребления электричества, а вместе с ним – выбросов в атмосферу. Валидацию блокчейна гарантируют денежные средства, что помещаются в контракт и сгорают за попытку нарушить консенсус. Взамен пользователь получает стабильное денежное вознаграждение от 3% до 25% годовых.

Вывод криптовалют

На P2P площадке целый список предложений обменять криптовалюту по рыночной цене на цифровые деньги из привычных платёжных систем: карты банка, сервисы денежных переводов, электронные кошельки. 

Конвертируйте добычу с майнинга прямо в рубли, без лишних процентов и конвертаций.

Законность майнинга в 2021 году

Федеральный закон о цифровых валютах и цифровых финансовых активах с 1 января 2021 года обязует платить налог на доходы, полученные с покупки и последующей продажи криптовалюты.

Это означает, что покуда закон №259-ФЗ не будет снабжен новыми поправками, майнинг в России является полностью свободным. Добытые монеты не являются объектом сделки с участием национальной валюты, с которой вы получили доход.

Исключена возможность конфискации оборудования, поскольку она является вашей частной собственностью. Как и любая другая техника, в 2021 майнинг «ферма» находится в ваших правах, если вы обладаете документами, подтверждающими это (договоры о покупке, фискальные чеки, коробки). Попытка претендовать на имущество является грабежом и будет рассмотрена таковым в суде, при наличии у вас доказательств права владения устройствами и законности майнинга (ваше электричество на вашей территории).

от РЕДАКЦИЯ
Регистрируясь, вы акцептуете Оферту
Товарный знак Кошелёк.ру принадлежит
ООО "Кошелёк.ру" (ИНН 7811454512)
[email protected]
8(800)55555-89 для звонков по РФ
+7(900)55555-89 для международных звонков и мессенджеров