1. Isiklikud rahaasjadInvesteerimineMis on krüptovaluuta kaevandamine?

Autor Peter Kent, Tyler Bain

Krüptovaluuta kaevandamine hõlmab krüptokaevandaja poolt tehingute lisamist plokiahelale. Kuid see on natuke keerulisem. Heitke pilk detsentraliseerimisele ja uurige krüptokaevandaja rolli.

Detsentraliseeritud valuutade mõistmine

Krüptovaluutad on detsentraliseeritud - st keskpanka, keskandmebaasi ja valuutavõrku ei halda ükski keskasutus. Näiteks USA-l on Washingtonis föderaalreserv, organisatsioon, mis haldab USA dollarit, ja Euroopa Keskpank Frankfurdis, mis haldab eurot, ja kõigil teistel fiati valuutadel on ka tsentraliseeritud järelevalveorganid.

Krüptovaluutadel puudub aga keskasutus; pigem haldavad neid krüptovaluuta kogukond ning eriti krüptovaluuta kaevurid ja võrgusõlmed. Sel põhjusel nimetatakse krüptovaluutasid sageli usaldusväärseteks. Kuna ükski osapool ega üksus ei kontrolli krüptovaluuta emiteerimist, kulutamist ega tasakaalustamist; te ei pea usaldama ühte asutust.

Trustless on natuke eksitav. Usaldus on süsteemi sisse küpsetatud. Te ei pea usaldama ühte asutust, kuid siiski on oluline usaldus süsteemi ja täielikult kontrollitava koodialuse vastu. Tegelikult ei saa ükski valuutavorm töötada ilma mingisuguse usalduseta. (Kui keegi ei usalda valuutat, siis keegi ei võta seda vastu ega tööta selle säilitamise nimel!)

Usaldusväärses krüptovaluuta maailmas saate endiselt usaldada krüptovaluuta kogukonda ja selle mehhanisme, tagamaks, et plokiahel sisaldab täpset ja muutmatut - muutmatut - krüptovaluutatehingute kirjet. Krüptovaluutad on loodud tarkvarareeglite komplekti abil, mis tagavad süsteemi usaldusväärsuse ning kaevandamisprotsess on selle süsteemi osa, mis võimaldab kõigil plokiahelat usaldada.

Krüptovaluutadel pole keskpanka uut raha trükkimas. Selle asemel kaevavad kaevurid uue vääringu välja vastavalt müntide emissiooni ajakavale ja lasevad selle ringlusse kaevandamise käigus.

Miks nimetatakse protsessi krüptovaluuta kaevandamiseks?

Kui võrrelda krüptovaluuta kaevandamist kullakaevandamisega, saab selgeks, miks seda protsessi nimetatakse kaevandamiseks. Mõlemas kaevandamise vormis paneb demineerijad tööle ja neid premeeritakse ringlusse võtmata varaga. Kullakaevandamisel kaevatakse loodusest väljaspool olev majandus, mis oli väljaspool majandust, ja see saab osa majanduses ringlevast kullast.

Krüptovaluuta kaevandamisel tehakse tööd ning protsess lõpeb uue krüptovaluuta loomisega ja selle lisamisega plokiahela pearaamatusse. Mõlemal juhul müüvad kaevurid pärast preemia - kaevandatud kulla või vastvalminud krüptovaluuta - kättesaamist tavaliselt avalikkusele, et katta oma tegevuskulud ja saada kasumit, lastes uue valuuta ringlusse.

Krüptovaluuta kaevandaja töö erineb muidugi kullakaevuri tööst, kuid tulemus on sama: mõlemad teenivad raha. Krüptovaluuta kaevandamiseks toimub kogu töö krüptovaluutavõrguga ühendatud kaevanduskompuutris või seadmes - pole vaja murdmaasõitu ega lõhehammastega kullast pannereid!

Krüptokaevandaja roll

Krüptovaluuta kaevandajad lisavad plokiahelale tehinguid, kuid erinevad krüptovaluutad kasutavad erinevaid kaevandamismeetodeid, kui krüptovaluuta kasutab üldse kaevandamist. (Enamik krüptovaluutasid ei kasuta kaevandamist.) Selleks, et teha kindlaks, kes loob uusi andmeplokke ja kuidas plokid blokeerimisalale täpselt lisatakse, kasutatakse erinevaid kaevandamise ja konsensuse meetodeid.

Konkreetse krüptovaluuta kaevandamise viis varieerub sõltuvalt kaevandatava krüptovaluuta tüübist, kuid põhitõed on samad: kaevandamine loob süsteemi usalduse loomiseks osapoolte vahel, ilma et oleks vaja ühte volitust, ja tagab, et kõigi krüptovaluutade saldo oleks ajakohane. kuupäev ja korrektne plokiahela pearaamatus.

Kaevurite töö koosneb mõnest peamisest toimingust:

  • Uute tehingute kontrollimine ja kinnitamine Nende tehingute kogumine ja uude blokki tellimine Ploki lisamine pearaamatu plokkide ahelasse (plokiahelat) Uue ploki edastamine krüptovaluuta sõlmede võrku

Eelnev krüptovaluuta kaevandamise protsess on oluline töö, mis on vajalik plokiahela ja sellega seotud tehingute jätkuvaks levitamiseks. Ilma selleta plokiahel ei toimi. Aga miks peaks keegi seda tööd tegema? Millised on kaevandaja stiimulid?

Bitcoini kaevandajal on tegelikult paar stiimulit (teised krüptovaluutad võivad töötada teisiti):

  • Tehingutasud: iga krüptovaluutat kulutav isik maksab väikese tasu, et tehing lisatakse uude blokki; ploki lisanud kaevandaja saab tehingutasud. Blokeeritud subsiidium: vastloodud krüptovaluuta, mida tuntakse blokeeritud subsiidiumina, makstakse kaevandajale, kes lisab bloki edukalt pearaamatusse.

Lõivusid ja subsiidiume tuntakse blokeerimisena. Bitcoinis algas blokeeritud subsiidium 50 BTC-st. (BTC on bitcoini sümbolite sümbol.) Plokkitoetus kirjutamise ajal on praegu 12,5 BTC. Plokitoetust vähendatakse poole võrra iga 210 000 ploki järel ehk umbes iga nelja aasta tagant; millalgi 2020. aasta mai paiku väheneb see uuesti 6,25 BTC-ni ploki kohta.

Alloleval pildil BlockChain.com blockchain explorer näitab plokkutoetust makstakse aadressile, mis kuulub kaevandajale, kes ploki keti juurde lisas. Ülaosa lähedal näete, et subsiidiumina makstakse 12,5 BTC-d; kaevandajalt saadud tegelik summa (täielik preemia, 13.24251028 BTC) on suurem, kuna see sisaldab ka kõigi plokis olevate tehingute tehingutasusid.

krüptovaluuta kaevandamise tehingud

Krüptovaluuta usaldusväärseks muutmine

Krüptovaluuta toimimiseks peab protokoll vastama mitmele tingimusele. Eriti abiks on Jan Lanksy 6-teguriline loetelu. (Jan on krüptovaluuta akadeemiline õppetöö Tšehhi Vabariigi ülikoolis). Nagu näete, on allpool kaevandamine (kaevandatavates krüptovaluutades, mittekaevandatavatel valuutadel erinevad mehhanismid) nende tingimuste täitmise tagamise lahutamatu osa.

  • Süsteem ei vaja keskasutust ja seda hoitakse hajutatud konsensuse alusel. See tähendab, et kõik lepivad kokku plokiahela pearaamatus asuvate aadressidega seotud saldodes. Kaevandamine on lahutamatu osa tehingute lisamisel ahelale ja konsensuse säilitamisel. Süsteem jälgib krüptovaluutaühikuid ja nende omandilist kuuluvust. Tasakaalu saab tõestada igal ajahetkel. Kaevandamine lisab plokiahelale tehinguid muutumatul kujul - plokiahelat ei saa muuta. Kui blockchain näitab, et teie saldo on viis bitcoini, siis kuulub teile kindlasti viis bitcoini! Süsteem määratleb, kas uusi krüptovaluutaühikuid saab luua, ja kui jah, määratleb süsteem nende päritolu asjaolud ja kuidas määrata kindlaks nende uute üksuste omandiline kuuluvus. Fikseeritud emissiooni- või inflatsioonimäär on eelnevalt kindlaks määratud. Kaevandamine annab võimaluse uue krüptovaluuta ringlusse lubamiseks ettemääratud, kontrollitud määraga, mille omandiõigus antakse kaevandajale. Krüptovaluutaühikute omand tõestatakse krüptograafia abil. Krüptograafia abil on täidetud kolm autentsuse, mittekeeldumise ja muutmatuse tingimust. Kaevandajad kontrollivad krüptograafiat kasutades enne uuele plokile lisamist, et tehingutaotlused kehtivad. Kaevandaja kontrollib, kas tehingutaotlus on seotud summaga, mis on krüpto omanikule kättesaadav, et omanik on omandiõiguse tõendamiseks päringu oma privaatse võtmega õigesti allkirjastanud ning kas vastuvõttev aadress on kehtiv ja võimeline aktsepteerima ülekanne. Süsteem võimaldab teha tehinguid, mille käigus muudetakse krüptoüksuste omandit. Tehinguid saavad esitada ainult saatjad, kes tõendavad üleantava krüptovaluuta omandiõigust. Krüptovaluuta omanikud tõendavad omandiõigust, allkirjastades tehingud, kasutades seotud privaatset võtit. Kaevandamine on protsess, mille kaudu tehingud teostatakse, ja kaevandajad kontrollivad omandilist kuuluvust enne tehingu lisamist ahelale. Kui samaaegselt sisestatakse kaks erinevat juhendit samade krüptograafiliste üksuste omandiõiguse muutmiseks, täidab süsteem maksimaalselt ühe neist. Kellelgi pole võimalust sama ühikut topelt kulutada. Topeltkulutuste probleem oli see, mis nõrgestas varasemaid digitaalseid valuutasid. Kuid tänapäevaste krüptovaluutade abil kontrollivad kaevurid tehinguid, otsides tehingute plokiahela registrist, kas omanikul on sel hetkel piisavalt tasakaalu. Kui tehingupäringus kuluaadressi (sisestusaadressi) piires ei arvestata piisavat saldo, lükkab sõlme tarkvara tagasi tehingu ja seda ei kaevandata kunagi plokiahelas. Samuti, kui samal saatjal on kaks või enam ootel tehingutaotlust, kuid tal ei ole piisavalt krüptovaluutat, et neid kõiki katta, saavad kaevurid otsustada, milline taotlus on kehtiv. Täiendavad tehingud loobutakse, et vältida sama valuuta topeltkulu.

Kui isegi üks neist kuuest tingimusest ei ole täidetud, siis krüptovaluuta ebaõnnestub, kuna see ei suuda tekitada piisavalt usaldust, et inimesed saaksid seda usaldusväärselt kasutada. Kaevandamise protsess tahkestub ja vastab kõigile nendele tingimustele.

Bütsantsi kindralid

Seal on mõtteharjutus, mida nimetatakse Bütsantsi kindralite probleemiks (või Bütsantsi tõrkeks, tõrgete lavinaks ja mitmesugusteks muudeks asjadeks), mis illustreerib probleemi, mida krüptovaluuta konsensuse algoritmid püüavad lahendada.

Üldine probleem? Üritate jõuda üksmeelele; krüptovaluutas proovite jõuda kokkuleppele valuutatehingute ajaloo osas. Kuid krüptovaluutavõrgus, võrdses hajutatud arvutisüsteemis, on teil tuhandeid, võib-olla kümneid tuhandeid arvuteid (sõlmi); Bitcoini võrgus on teil praegu 80 000 kuni 100 000 sõlme.

Kuid nendest kümnetest tuhandetest süsteemidest on mõnel tehnilised probleemid; riistvara rikked, valesti konfigureerimine, aegunud tarkvara, ruuterite valesti töötamine jne. Teised jäävad usaldamatuks; nad püüavad ära kasutada nõrku kohti sõlme juhtivate inimeste rahalise kasu saamiseks (neid juhivad “reeturid”). Probleem on selles, et erinevatel põhjustel võivad mõned sõlmed saata vastuolulist ja vigaset teavet.

Nii et keegi tuli välja mingi tähendamissõna või metafooriga, Bütsantsi kindralite probleemiga. (Mees, kelle nimi oli Leslie Lamport Shostak, rääkis seda lugu esmakordselt 1980. aastal, hajutatud arvutisüsteemide töökindluse üldküsimustega seotud artiklis.)

Algselt Albaania kindralite probleemiks nimetati see ümber pika kaotanud impeeriumi järgi, et mitte ühtegi albaanlast solvata! (Ehkki selles pidevalt ühendatud sotsiaalmeedias solvunud maailmas peab leiduma vähemalt mõnda solvatud Istanbuli elanikku.)

Ilmselt hajutatud arvutitega tegelevatele akadeemikutele meeldib nende väikeste metafooride ümber istuda ja neid välja mõelda; seal on söögifilosoofi probleem, lugejate / kirjutajate probleem jne. Tegelikult tuletas Bütsantsi kindralite probleem Hiina kindralite probleemist.

Igatahes on idee selline, nagu on kirjeldatud originaaldokumendis:

„Me kujutame ette, et mitmed Bütsantsi armee diviisid asuvad laagris väljaspool vaenlase linna, kusjuures iga diviisi juhib oma kindral. Kindralid saavad omavahel suhelda ainult käskjala kaudu. Pärast vaenlase vaatlemist peavad nad otsustama ühise tegevuskava. Mõned kindralid võivad siiski olla reeturid, üritades lojaalsetel kindralitel kokkuleppe saavutamist takistada. Kindralitel peab olema algoritm, mis tagab, et A. Kõik lojaalsed kindralid otsustavad sama tegevuskava üle. [Ja] B. Väike reeturite arv ei saa põhjustada lojaalsetele kindralitele halva plaani vastuvõtmist. ”

(Kui soovite näha originaalpaberit, otsige veebist bütsantsi kindralite probleemi leslie lamport robert shostaki marshalli pease kohta.)

See on probleem, mida krüptovaluuta konsensuse algoritmid, nagu nad teada on, üritavad lahendada. Kuidas saavad kindralid (arvutisõlmed) üksmeelele (kõik lepivad kokku ühes ja samas tegevuskavas - või tehingute registris) ja väldivad väheste reeturite (vigane varustus ja häkkerid) eksitamist?

Vaadates krüptovaluuta kaevandajat

Kaevandustasu saamise võimaluse saamiseks peavad krüptokaevandajad seadistama oma kaevandusseadmed (arvutiseadmed) ja käivitama selle krüptovaluutaga seotud kaevandustarkvara.

Sõltuvalt sellest, kui palju ressursse krüptokaevandaja pühendab, on tal proportsionaalne võimalus saada õnnelikuks kaevandajaks, kes saab luua ja aheldada uusima ploki; Mida rohkem ressursse kasutatakse, seda suurem on võimalus auhind saada. Igas plokis on ette nähtud makse summa, mis makstakse võidukalt kaevandajale nende raske töö eest, mida nad soovivad, kulutada.

Kuidas siis valitakse võitnud kaevur? See oleneb. Enamikul juhtudel kasutatakse ühte kahest põhimeetodist:

  • Töö tõend: töö tõendusmeetodi kohaselt peab kaevandaja ülesande täitma ja esimene ülesande täitnud kaevandaja lisab plokiahelasse uusima ploki ning võidab ploki tasu, plokkitoetuse ja tehingutasud. Bitcoin ja muud krüptovaluutad, näiteks Eeter (praeguseks võib see mingil hetkel üle minna panuse tõestamisele), Bitcoin Cash, Litecoin ja Dogecoin, kasutavad töö tõendit. Kaalu tõend: vaalu tõestamise süsteemis valib tarkvara ühe krüptovaluuta sõlme, et lisada uusim plokk, kuid käitamiseks peab sõlmedel olema panus, mis üldiselt tähendab, et nad peavad omama teatud kogus krüptovaluutat. Krüptovaluutavõrk valib kaevandaja, kes lisab järgmise bloki keti juhusliku valiku ja osaluse suuruse kombinatsiooni alusel - näiteks mõne krüptovaluuta puhul on rohkem krüptovaluutat ja mida kauem see on olnud, seda tõenäolisem on kaevur tuleb valida. (See on nagu loteriipiletite omamine; mida rohkem omate, seda suurema tõenäosusega võidate.) Teiste krüptovaluutade puhul tehakse valik järjestikku, ükshaaval, eelvalitud kaevurite järjekorrast.

Kui Bitcoin esimest korda käivitus, said kõik, kellel oli lihtne lauaarvuti, kaevanduse teha. Võimalik kaevandaja laadis lihtsalt alla Bitcoini kaevandamise tarkvara, installis selle ja laskis BTC-l veereda! Aja möödudes konkurents aga kasvas.

Ehitati kiiremad ja võimsamad arvutid ning neid kasutati kaevandamiseks. Lõpuks töötati välja spetsiaalsed töötlemiskiibid, mida nimetatakse rakendusspetsiifilisteks integraallülitusteks (ASIC). ASIC, nagu nimigi viitab, on kindlale otstarbele konstrueeritud arvutikiip, näiteks kiire eraldusvõimega graafika kuvamine, nutitelefoni käitamine või teatud arvutusvormi teostamine.

Konkreetsed ASIC-id on kavandatud ülitõhusateks krüptovaluuta kaevandamiseks vajalike arvutusvormide jaoks - näiteks Bitcoini kaevandamiseks. Selline kiip võib olla Bitcoini kaevandamisel 1000 korda tõhusam kui teie arvuti kiip, seega on tänapäeva Bitcoini kaevandamiskeskkonnas see ASIC või koju!

Suure raskusastmega krüptovaluutade jaoks, näiteks Bitcoin, on ideaalne kaevandamiskeskkond:

  • Madalad riistvarakulud: need kaevandusseadmed pole tasuta. Madal temperatuur: madalam temperatuur muudab kaevandusseadmete jahutamise lihtsamaks. Madalad elektrikulud: kaevandusplatvormid võivad kasutada palju energiat. Kiire ja usaldusväärne Interneti-ühendus: peate suhelda krüptovaluutavõrguga võimalikult vähese seisakuga, kuna konkureerite teiste kaevuritega.

Ära karda siiski! Bitcoini jooksvate ohjeldamatute eksemplaride ja jäljenditega pole Bitcoin enam ainus mäng linnas ning võite leida palju muid kaevandamisvalikuid, erineva nõutava arvutusvõimsusega. Tänapäeval on mõned minu jaoks kõige kasumlikumad krüptovaluutad vähem tuntud ja neid saab kaevandada riiulilt eemaldatud riistvara vähem rangete raskusastmete tõttu, mis on seotud madalama populaarsuse ja omaksvõtuga.

Praegu toimub Hiinas suur osa ülemaailmsest krüptovaluutakaevandamisest, mis on tõenäoliselt lähima riigi (USA) kolm korda suurem. Odava elektri ja hõlpsa juurdepääsu kaudu kaevandusplatvormide ehitamiseks mõeldud odavatele arvutikomponentidele annab Hiina eelise, mille Hiina kaevurid on võimendanud ja seni säilitanud, isegi kui nende valitsus ilmselgelt krüptovaluutasid taunib.

See on tunnistus sellest, kui vastupidavad ja keerulised on suletud krüptovaluutasüsteemid, näiteks Bitcoin, välja lülitada.

Krüptomaailma muutmine ümmarguseks

Krüptovaluutal on väärtus, kuna suur hulk inimesi usub ühiselt, et see nii on. Aga miks nad usuvad, et krüptovaluutal on väärtust? Vastus on usaldus.

Bitcoini omanik võib usaldada, et tema Bitcoin on nende rahakotis päev nüüdsest või 10 aasta pärast. Kui nad soovivad uurida, kuidas süsteem töötab, saavad nad koodi baasi auditeerida, et mõista süsteemi sügavamal tasemel, et näha, kuidas usaldus säilib.

Kui neil aga pole koodi kontrollimiseks vajalikke oskusi ega arvutiteadmisi, võivad nad valida, kas usuvad, et teised, neist teadlikumad, mõistavad ja jälgivad süsteemi; nad saavad usaldada kogu krüptovaluutat haldavat koguahelat.

Ilma kaevandamise funktsionaalsuseta, mis toetaks hajutatud peer-to-peer krüptovaluutasüsteemi, seda kollektiivset usaldust (mis põhineb kollektiivse töö tõendil ahela suunas) poleks olemas.

Krüptovaluuta kaevandamine tagab, et teie saldo ei muutu ilma teie loata. See stimuleerib kõiki õigesti käituma ja karistab neid, kes seda ei tee. See loob väärtuse edastamise digitaalse vormi, mida iga üksikkasutaja võib võrgus võrdse võrdõigusena usaldada, kuna süsteemi kõik osad on joondatud ühel eesmärgil: pakkudes turvalist viisi digitaalselt vähekasutatavate loomiseks, kontrollimiseks ja omandiõiguse üleandmiseks krüptoüksused.