Добыча биткоинов

Процесс появления новых биткойнов – один из важнейших аспектов криптовалютной отрасли. Почему же он называется майнингом?

Многие люди привыкли к тому, что «цифровое» и «виртуальное» ничего не стоит.  Ведь файлики можно просто скопировать и пользоваться. Именно Bitcoin стал первой технологией, которая способна сломать этот стереотип не только для обывателей, но и для самых убежденных сторонников свободного распространения ПО и контента.

В Bitcoin «защита от копирования» встроена концептуально и обойти ее гораздо сложнее, чем взломать защиту программы. Сколько бы вы ни копировали кошелек или базу данных блоков – вы получите копию одних и тех же биткойнов, которые можно потратить только один раз.

Несмотря на то, что код клиента и протокола Bitcoin полностью открыт, создание новых монет – сложный и дорогой процесс. Нельзя сгенерировать больше биткойнов, чем запланировано создателем технологии.  И чтобы получить новые монеты – необходимы существенные вложения в оборудование, помещения, охлаждение и электроэнергию. Именно поэтому Биткойн называют «цифровым золотом» и изображают в виде золотых монет.

Слово «майнинг» происходит от английского «mining», что значит «добыча полезных ископаемых» и вошло в употребление именно от аналогии с добычей золота. Чем больше в сети устройств, которые занимаются майнингом, тем лучше сеть Биткойн защищёна от атак. Владельцы или операторы таких устройств называются «майнерами». Также нередко «майнером» называют само вычислительное устройство, необходимое для вычислений в сети Биткойна.

Каждый новый блок включает в себя криптографическую подпись, сформированную на основе предыдущего. Так блоки сцепляются между собой, образуя «цепочку блоков», «блокчейн» (blockchain). Цепочка блоков может разветвляться, но в конце концов подтверждение получает та ветвь блокчейна, над которой работает большинство майнеров. Так осуществляется саморегуляция сети.

майнинг биткоинов представляет собой процесс вычисления криптографической подписи блока. Блоком (block) в сети Bitcoin называется массив данных, в который записана информация о транзакциях, которые попали в сеть после создания предыдущего блока (примерно за последние 10 минут). В Bitcoin применяется широко распространенный в Интернет алгоритм хэширования SHA256. Участник сети, обеспечивший расчет криптографической подписи блока, получает вознаграждение в Bitcoin. При этом, для получения «золотого слитка» в виде драгоценной «генерирующей транзакции» ему нужно перелопатить тонны пустой породы - не подходящих к блоку хэшей.

Благодаря математической теореме из области криптографии, которая называется «доказательство работы» (Proof-of-Work, PoW), вычисление блока зависит от такого запрограммированного параметра, как сложность (difficulty). Сложность вычислений в сети Bitcoin изменяется через каждые 2016 блоков (около 2 недель при 10 минутах на блок) и устанавливается в зависимости от среднего времени, за которое были найдены все блоки после предыдущего пересчета.

Но сложность - еще не самое главное препятствие на пути к богатству. Каждые четыре года вознаграждение за блок уменьшается вдвое. На старте системы в 2009 году за каждый созданный блок майнеры получали 50 BTC, а сейчас награда составляет 25 BTC. Следующее уменьшение награды ожидается в первой половине 2017 года. Точная дата не может быть вычислена, так как зависит от динамики изменения сложности добычи.

Для чего Биткойну нужны майнеры

Майнинг – основа целостности и надежности системы Bitcoin или любой другой криптовалюты. Работа майнеров обеспечивает все основные функции сети:

Подтверждение сделок (транзакций);
Защиту сети от внесения ложной информации (поддельных транзакций и блоков);
Защиту сети Биткойн от разного вида атак;
Поддержку децентрализации сети Биткойн.

Транзакция между двумя участниками сети Биткойн обязательно должна быть подтверждена участием в блоке. Если создавший блок майнер принял её и включил в блок, содержащиеся в транзакции монеты становятся доступными для дальнейшего использования. Злоумышленник, который попытается скормить сети поддельную транзакцию, будет отброшен на этапе формирования блока.

Подсунуть сети целый блок? Для этого нужно иметь подпись, сформированную на основе предыдущего блока. Если подписи нет, то её надо вычислить — а значит, повторить весь ряд вычислений, которые были нужны для предыдущего предыдущему блока, и так далее, вплоть до самого первого блока, созданного 3 января 2009 года. То есть, чтобы грубо взломать сеть и устанавливать в ней свои порядки, нужно заново пересчитать весь блокчейн.

Абсурдно большая работа — фактически, злоумышленнику проще не пересчитывать весь объём вычислений в сети Биткойна заново ради всего лишь одного блока — а влиться со своими вычислительными мощностями в честную работу.