Олександр Мельник
Ще раз — що таке майнінґ?
Майнінг, або видобування (від англ. mining — «видобуток корисних копалин») — діяльність з підтримки розподіленої платформи і створення нових блоків з можливістю отримати винагороду в формі емітованої валюти і комісійних зборів у різних криптовалютах. Вироблені обчислення потрібні для забезпечення захисту від повторного використання одних і тих же одиниць валюти. Зв’язок майнінгу з емісією стимулює людей витрачати свої обчислювальні потужності і підтримувати роботу мереж.
Як це працює?
Суть майнінгу полягає в підборі такого значення криптографічної задачі, яка дозволить отримати хеш, що містить певну кількість нулів на початку цього хешу. Це дає змогу формувати блоки в ланцюжку транзакцій. Кількість нулів у хеші вибирається таким чином, щоби новий блок виникав раз на 6-10 хв (або трохи повільніше за умови уповільнення мережі). Якщо представити це у текстовому форматі, то вигляд це має такий:
“Hello, world!0” => 1312af178c253f84028d480a6adc1e25e81caa44c749ec81976192e2ec934c64
“Hello, world!1” => e9afc424b79e4f6ab42d99c81156d3a17228d6e1eef4139be78e948a9332a7d8
“Hello, world!2” => ae37343a357a8297591625e7134cbea22f5928be8ca2a32aa475cf05fd4266b7
…
“Hello, world!4248” => 6e110d98b388e77e9c6f042ac6b497cec46660deef75a55ebc7cfdf65cc0b965
“Hello, world!4249” => c004190b822f1669cac8dc37e761cb73652e7832fb814565702245cf26ebb9e6
“Hello, world!4250” => 0000c3af42fc31103f1fdc0151fa747ff87349a4714df7cc52ea464e12dcd4e9
Видобуток по суті дає винагороду за пошук та передачу блоків.
З чого все починалося?
Єдине обладнання, яке спочатку було потрібно, — звичайний комп’ютер. У 2009 році перші «видобувальники» використовували стандартні багатоядерні процесори для виробництва для отримання Bitcoin. Тоді винагорода за видобутий блок складала аж 50 BTC. Маючи декілька комп’ютерів з топовим процесором, ви могли би заробити близько $5 на добу за тодішнім курсом криптовалют.
Видобувати криптовалюти було не складно, а винагорода у фіатних грошах була невеликою. Якби зараз вам вдалося намайнити 50 BTC, ви би отримали $434 тис за курсом січня 2018-го.
Видобуток криптовалют починався з таких процесорів
Чи завжди всі майнили, аби отримати біткоїни?
Ні, продаж та купівля криптовалют почали поширюватися навіть на ранній стадії існування Bitcoin. Наприклад. дехто під іменем Лазло Ган’єш у травні 2010 року запропонував піцу за біткоїни:
— Заплачу за пару піц 10 тис біткоїнів. Хочу 2 великих, аби ще щось на завтра залишилося. Ви можете самі зробити піцу та доставити мені додому.
Завершилося все тим, що хтось таки виконав його замовлення. Нині така оборутка з піцами коштувала би $8,6 млн.
Як часто можна «видобути» новий Bitcoin чи іншу криптовалюту?
Ймовірність отримання нагороди окремим майнером в довільний 10-хвилинний період приблизно дорівнює співвідношенню його обчислювальної потужності до обчислювальної потужності всієї мережі. І якщо це співвідношення дуже маленьке, то ймовірність отримання нагороди навіть за тривалий проміжок часу також буде низькою. Саме тому сьогодні немає жодного сенсу майнити за допомогою звичайних комп’ютерів чи окремих відеокарт.
Особливість задачі майнінгу від самого початку давала змогу максимальне розпаралелювання обчислень. Після того, як потенціал багатоядерних процесорів було вичерпано, для видобутку криптовалют почали використовували графічні процесори (GPU) — або простіше кажучи, відеокарти. Вони працюють в сотні разів продуктивніше за CPU. Доступність майнінгу для відеокарт з’явилася 2010 року.
Наступним типом «заліза» стали плати з FPGA. Їхня продуктивність може бути порівняна з відеокартами, проте енергоефективність у них набагато вища. Після цього майнінг за допомогою центрального процесора, що використовувався в стандартному клієнті, виявився недоцільним через занадто малу ймовірність отримати винагороду. Потім почався випуск спеціалізованих процесорів (ASIC). Вони виконують виключно обчислення хешів для мережі Bitcoin. Нині також є ASIC для майнінґу інших криптовалют. Перепрограмувати їх на використання з іншими криптовалютами не можна.
Приблизно з 2012-2013 року майнінг поширених криптовалют на чому-небудь крім спеціалізованих чипів (в тому числі на відеокартах) став невигідним — вартість споживаної електроенергії перевищує середній результат.
Карта GTX560 — непогано для майнера-початківця, але не в 2018-му
Як працюють ASIC-майнери?
Десятки стартапів розробляли власні реалізації ASIC-майнерів. Зростання попиту та постійне ускладнення майнінгу призвели до того, що нові продуктивніші чипи почали виходити щопівроку. Ці пристрої працюють над вирішенням криптографічної задачі лише для конкретного типу криптовалюти. Тому якщо ви раптом вирішите видобувати не Bitcoin, а скажімо, Litecoin — доведеться купувати інший ASIC-майнер.
Перехід на ASIC призвів до появи компаній, котрі провадять майнінґ у промислових масштабах. Вони розміщують великі установки для видобутку криптовалют в регіонах із низькими тарифами на електроенергію. Деякі з подібних компаній позиціонують себе «хмарними», продаючи частину своїх ресурсів в оренду.
Коли явище такого видобутку криптовалют набуло масовості, на початок 2015 року загальне споживання електрики світовими майнерами Bitcoin оцінювалося як мінімум в 1,46 ТВт·год щорічно — тобто середня потужність сягає 160 МВт.
Рожева мрія майнера «десятих» років
До червня 2011 року ще використовувалися FPGA. Але зараз про них можна лише згадувати.
Що таке пули?
Для зменшення впливу факторів успіху і більш рівномірного і передбачуваного отримання біткойнів майнери використовують спеціалізовані веб-служби. Їх називають пулами (від англ. pool — загальний фонд). Усі користувачі надають пулу свої обчислювальні потужності. Виплати майнеру, який є учасником пулу, розраховуються на основі кількості блоків з хешем, який підійшов би при складності, що дорівнює одиниці. В середньому потрібно 232 операцій хешування для знаходження однієї шари (share).
У свою чергу, пул, здійснюючи соло-майнінг, розподіляє отримані ним біткойни між користувачами, у відповідності з встановленими власником пулу правилами.
Як «залізо» допомагає отримати винагороду за майнінґ?
За видобуток криптовалют запроваджено 3 основних види нарахування нагород:
- Пропорційна (англ. proportional) — після знаходження пулом блоку нагорода ділиться пропорційно внеску кожного учасника.
- PPS (Pay per share) — плата за кожну надіслану шару. Оцінюється як поточна винагорода за блок, поділена на поточну складність.
- Score — Оціночна система винагороди шар, алгоритм визначається організатором пулу.
А що таке прихований майнінґ?
Для генерації криптовалют, зокрема біткойнів (до масової появи майнінгу на ASIC та заборони таких способів для генерування криптовалют), було можливе приховане використання чужих ресурсів. Саме тому існувала і досі є низка скриптів, програмних кодів та окремих плагінів, які запускають видобуток криптовалют на комп’ютері стороннього користувача за допомогою браузера.
Досить часто зловмисники включають програму для майнінгу до складу вірусів і троянів для отримання прибутку від зараження комп’ютерів. Ще влітку 2011 року Symantec заявила, що майнінг може бути запущений на ботнетах. Навесні 2013 року була зафіксована масова епідемія із використанням троянських програм, котра викрадали дані та файли гаманців із криптовалютами, а також спричиняла прихований майнінґ на заражених ПК, використовуючи ресурси процесорів.
Чи означає все це, що круте «залізо» дозволить видобути багато криптовалюти?
Ні. Дедалі більшою стає нерівність між ранніми та пізніми майнерами. Коли мережа була ще невеликою, а її потужність — набагато меншою, винагорода за 1 блок була куди більша. Проте з 2013 року відбувається невпинне скорочення розміру винагороди за видобуток криптовалют. Тож навіть десяток власних ASIC-ферм не окупляться за 1 добу.