Что вычисляют майнинг фермы

Это, несомненно, очень интересный вопрос, который волнует не посвященных в эту тему людей. Ведь как ни крути, а сегодня криптовалюты и майнинг уже довольно сильно влияют на нашу жизнь. Даже если откинуть в сторону международные финансовые отношения как мало интересную большинству людей тему, то невероятный дефицит мощных видеокарт и их подорожание сильно затрагивает многих из нас. Будь это геймеры-энтузиасты или же школьник Петя, который целых полгода голодал, собирая деньги на школьные обеды, чтобы купить мощную карточку для новой игры, а теперь вынужден собирать ещё столько же времени. Даже просто родители, которые хотели порадовать ребенка на новый год, а теперь не могут этого сделать, так как покупка выходит за рамки бюджета. Дефицит ударил по всем, в том числе и по самим майнерам, которым теперь значительно накладнее обновлять свое оборудование.

Но что вычисляют майнинг-фермы? Для чего все эти жертвы? Большинство людей очень далеки от этой темы, кто-то лишь догадывается, как примерно все это работает, а некоторые строят конспирологические теории о суперкомпьютерах. Какие вычисления происходят при майнинге и зачем майнинг вообще нужен — довольно интересный вопрос, но на самом деле всё куда проще, чем кажется. Усаживайтесь поудобней, в этой статье мы разберем данный вопрос, а также немного поговорим о майнинге в целом.

Майнинг-ферма как новое устройство в мире компьютерной техники

Нам кажется, что объяснение лучше всего начать с очень простой аналогии. Все мы знаем, что такое интернет, все мы пользуемся им каждый день. Но интернет — это не вещь сама в себе, для его функционирования нужны серверы, которые разбросаны по всему миру и хранят в себе определенную информацию. Точно так же и здесь: майнинг-фермы выступают неким аналогом сервера для криптовалюты, хотя все же основной их задачей является не хранение информации, а вычислительные операции.

Сейчас помимо Биткоина на рынке находится очень много различных криптовалют, и все они предъявляют разные требования к необходимому оборудованию. Пока криптовалюта молодая и сложность ее блокчейна невысокая, операции для ее функционирования вполне можно проводить и на домашнем персональном компьютере. Но со временем сложность расчетов растет и обычного компьютера становится недостаточно, и так происходит в подавляющем большинстве случаев.

Находчивые люди придумали использовать для этих целей обычные игровые видеокарты, так как архитектура их чипов значительно лучше подходит под нужды вычисления блоков криптовалюты, нежели центральные процессоры, а значит, на выходе мы получаем огромное ускорение в работе. Считается, что видеокарты в майнинге сейчас — это топовые устройства, и с этим очень трудно спорить. Оборудование для майнинга на основе видеокарт собирается за копейки и в современных реалиях окупается довольно быстро. Кроме того, если ситуация на рынке криптовалюты будет такой, что содержать ферму станет невыгодно, видеокарты всегда можно продать обычным пользователям, чего нельзя сказать о некотором специальном оборудовании.

Таким образом, майнинг-ферма стала новым устройством в мире компьютерной техники и сейчас пользуется большой популярностью. Конечно, в связи с ростом курса практически всех криптовалют вокруг видеокарт поднялся нездоровый ажиотаж, а значит, производители вынуждены поднимать цены, дабы свести к нулю риски убытков в случае массового возврата карт. Связано это с тем, что далеко не все майнеры эксплуатируют свои карты в тех условиях, в которых они должны эксплуатироваться. Часто они работают на чердаках, подвалах с высокой влажностью или же в тесных связках, где температура намного превышает норму, что не может положительно сказаться на работе фермы. Но гарантия есть гарантия, таким образом, производитель все равно должен вернуть деньги за вышедшую из строя карту.

Напрашивается вопрос, майнить в современных реалиях или же не стоит даже пробовать? Ну что ж, данная статья не совсем об этом, и лучше вам все объяснит более узконаправленная статья. Однако стоит сказать: для того чтобы майнить, вам по сути не нужна большая ферма, по крайней мере сразу. Если вы все-таки решитесь попробовать присоединиться к этому «празднику жизни», то вполне резонно сначала будет использовать вашу игровую карту, которая у вас уже есть дабы просто узнать, что это такое. Возможно, это совсем не ваша тема. Но если понравится, тогда уж решайте, вкладывать дополнительные деньги или нет.

В чем заключается майнинг, и какие задачи в нем решаются?

Теперь переходим к самому интересному. Тема о том, какие все же расчеты проводят майнеры на своих домашних фермах, выглядит очень туманной и покрытой мраком. Эта загадочность и сподвигла многих людей строить конспирологические теории и теории заговоров.

И действительно, если подумать, то мощнейший в мире китайский суперкомпьютер Sunway TaihuLight имеет приблизительную вычислительную мощность 93 Петафлопс, а одна видеокарта GTX 1080Ti — 0,0106 Петафлопс. Это значит, что суперкомпьютер равен по мощности 8774 GTX 1080Ti. Согласитесь, это просто смешно. В одной московской области суммарное количество майнеров значительно превосходит эту мощность, что уж говорить о майнерах всего мира, которых сейчас просто невероятное количество. Ну, вот не может все это быть просто так. Не правда ли?

Выдвигаются самые разные предположения, мол, все это спланированная акция, и криптовалюты придуманы, чтобы завлечь людей предоставить заинтересованным лицам «бесплатный суперкомпьютер», а когда задача будет выполнена, все они резко обесценятся. Что касается самих расчетов, то здесь все ещё веселее: некоторые думают, что так обсчитывают возможный ущерб от ядерных взрывов при начале крупномасштабной войны, вторые предполагают, что таким образом разрабатываются новые виды оружия, и так далее, и тому подобное. Но если посмотреть на все это трезвым взглядом со стороны, то подобное конечно-же кажется не меньшим бредом, чем разговоры о Нибиру и рептилоидов по РЕН-ТВ.

Как мы уже писали выше, майнинг-оборудование помогает функционированию сети блокчейна криптовалюты. А именно, оно помогает решить математические задачи криптографии. Именно из-за того, что данная система строится на принципах криптографии, этот вид электронных денег и получил наименование криптовалюта. Да, да, вы совершенно правильно поняли, на самом деле эта система — близкий родственник Веб Мани, Киви, Яндекс-денег и других подобных систем. С помощью криптовалют точно так же можно проводить транзакции покупки, продажи или обмена товаров, разница заключается только в том, что данная система абсолютно децентрализована и не зависит от банковской системы той или иной страны.

Благодаря тому, что криптовалюты не зависят от государств, транзакции проводятся очень быстро и с самой минимально возможной комиссией, а эмиссия денежных средств в разы меньше эмиссии и инфляции бумажных денег. Но есть в такой системе и минусы: поскольку она полностью децентрализована от банков и государств, то для её функционирования нужны отдельные ресурсы и оборудование.

Вот так мы очень и очень плавно подошли к тому, какие именно задачи решает майнинг-оборудование. Как мы уже поняли, для проведения транзакций внутри криптосистемы нужны вычислительные мощности. Именно эти мощности и предоставляют майнеры, подтверждая проведение транзакций. Другими словами, майнер выступает неким цифровым нотариусом, который подтверждает валидность транзакции и сохраняет ее в системе. Сама же система строится на блокчейне, состоящем из отдельных блоков, которые, в свою очередь, состоят из суммы хеша, в который вписаны все транзакции за определённое время и случайные числа для безопасности системы. Выглядит все довольно сложно, но, если разобраться, это совсем не так.

Майнинг-вычисления распределяются между всеми участниками, которые закрывают блоки транзакций. Но если бы все записывали одинаковые блоки, то рано или поздно в системе наступил бы хаос. Поэтому каждому блоку приписывается свой уникальный, так называемый «красивый» хеш, который и должен отыскать майнер. Это одновременно и служит доказательством работы, и обеспечивает надежность проведенных сделок. Поскольку за каждый блок майнер получает вознаграждение, с каждым закрытым блоком растёт и сложность вычислений в системе. Это сделано для того, чтобы с течением времени эмиссия валюты не росла в геометрической прогрессии и сохранялась стабильность. Также сложность системы растет в случае увеличения количества участников, а награда делится между ними в соответствии с вложенными вычислительными мощностями.

Таким образом, сегодняшнее количество майнеров объясняется банальным желанием людей заработать на популярной теме. Однако если вдруг майнить криптовалюты станет не слишком выгодно и некоторые из участников уйдут, это не значит, что транзакции станут медленными и система обвалится. Система защищает себя и в случае уменьшения вычислительной мощности, сложность сети также снизится, таким образом всегда будет сохраняться тот уровень сложности, который позволит закрыть блок данных за отведенное для этого время.

На чем зарабатывают майнеры?

Что рассчитывают майнеры, мы объяснили, теперь осталось поговорить о том, как они зарабатывают. Как уже говорилось до этого, награда засчитывается участникам за каждый найденный (или другими словами, открытый, закрытый) блок транзакций внутри блокчейна. Обычно время нахождения блока и награда за него фиксированы, например 10 минут и 50 монет криптовалюты. Эти показатели разнятся от валюты к валюте, но суть остается той же. Чем более молодая криптовалюта, тем меньше вычислительной мощности нужно для нахождения блока, но чем более популярной она становится и чем больше обрастает новыми участниками, тем сложнее становится система, и в конце концов может наступить момент, когда вычислительных мощностей майнера-одиночки просто-напросто не хватит для нахождения нужного значения хеша за отведенное для этого время.

В таких случаях майнеры объединяются в так называемые пулы. В пуле все «шахтёры» объединяют свои усилия для нахождения одного блока, а полученную за него награду делят между собой в равной степени согласно предоставленным вычислительным мощностям. Сейчас таким способом пользуется подавляющие большинство майнеров, так как это значительно проще и выгоднее, чем самому покупать дополнительное оборудование.

Чтобы воспользоваться этим преимуществом, вам необходимо определить, что выгоднее — майнить на вашей ферме, после чего просто подать заявку на вступление в пул. Обычно лучше выбирать пул с самой высокой мощностью. Не всегда такие пулы хотят обзаводиться новыми участниками, однако в большинстве случаев вас примут с распростёртыми объятьями. Сколько именно денег принесет ферма, зависит только от ее вычислительной мощности и общей мощности пула. Чем выше эти показатели, тем выше заработок.

Но мы знаем, что большинству из вас интересны именно конкретные цифры заработка майнеров криптовалюты. Здесь очень важную роль играет сложность добычи и курс валюты относительно доллара США. Когда сложность оптимальна, а курс постоянно растет, то заработок среднестатистического домашнего «фермера» может составлять 20–30 долларов в день. Когда курс падает, а сложность возрастает, то и заработок может падать до 3–4 долларов в день и даже ниже. Большинство майнеров очень сильно зависит от времени окупаемости оборудования, так как покупают сразу много карт и вынуждены обновлять их время от времени.

Майнинг Биткоина

Биткоин — первая и самая популярная криптовалюта в мире. На старте в 2009 году за один Биткоин давали всего пять центов, в 2013 году — уже порядка ста долларов за монету. А сейчас цена на эту монету бьет все мыслимые и немыслимые рекорды, она дорожает с каждым днём и стоит уже больше пятнадцати тысяч долларов.

Сначала Биткоин добывать было очень легко, но с ростом популярности валюты были придуманы специальные микросхемы под названием ASIC. Они создавались лишь с целью майнить Биткоин, поэтому благодаря такой узкой направленности были значительно мощнее не только обычных процессоров, но и видеокарт. Со временем предприимчивые ребята стали строить целые ангары с комбайнами на ASIC-системах и очень скоро вытеснили с рынка обычных домашних майнеров на видеокартах.

Сейчас из-за сложности системы Биткоин майнить его на видеокартах совершенно нерентабельно. Никто не запрещает обычному майнеру купить себе асик-ферму, и многие так и делают, но цена на них очень высока, и в случае обвала курса валюты такой «фермер» может быстро пойти ко дну.

Рассказывать, что именно вычисляют при майнинге Биткоина, мы не будем, так как в приведённых примерах, по большему счету, описывалась именно его модель. Стоит только отметить, что алгоритм шифрования Биткоина называется SHA-256 и применяется в большом количестве криптовалют, построенных по его прообразу. Написан этот алгоритм был агентством национальной безопасности США задолго до появления самого Биткоина и использовался как механизм шифрования веб-сайтов по протоколу безопасности SSI.

Майнинг Эфириума

Второй по популярности после Биткоина является криптовалюта Эфириум. Это довольно молодой проект, и на свет он появился совсем недавно — в 2015 году. Именно резкое подорожание этой монеты в начале 2017 года с восьми долларов до двухсот и является причиной массовой пропажи видеокарт с полок магазинов. Поскольку криптовалюта молодая, она очень хорошо добывалась на видеокартах, но сейчас, когда все набросились на ее майнинг, сложность сети очень сильно возросла.

В отличие от Биткоина, добыча Эфириума все ещё доступна на видеокартах и будет актуальной еще некоторое время. Причиной этому не в последнюю очередь служит отсутствие асик-микросхем под Эфир.

Математические задачи, которые решаются при майнинге Эфириума, очень похожи на задачи, решаемые в Биткоин. Это все такие же открытия новых блоков блокчейна для подтверждения транзакций. Главным же отличием систем является то, что в Эфириуме используется новый алгоритм DaggerHashimoto. Работа алгоритма выглядит как хеширование метаданных последнего блока системы, для которого используется специальный код под названием Nonce. Нонс представляет собой обычное двоичное число, которое задает уникальное значение хеша. Подбор «красивого» хеша теперь возможен лишь методичным перебором всех возможных вариантов. Такой вариант хеширования очень сильно усложняет шифрование и требует наличия большого количества памяти. В связи с этим внедрение в майнинг Эфира ASIC-систем очень сильно усложняется, что несомненно положительно скажется на децентрализованной криптовалюте.

Майнинг других криптовалют

Несомненно, Биткоин и Эфириум не единственные криптовалюты на рынке. На сегодняшний день существует уже почти сотня других криптовалют. Однако далеко не все из них столь же успешны и достойны внимания. Поэтому представляем вашему вниманию список десяти наиболее достойных и интересных, на наш взгляд.

Monero. Основана в 2014 году. Основной задачей данной валюты является обеспечение анонимных денежных переводов.
Litecoin. Основана в 2011 году. Один из главных конкурентов Биткоин, но с преимуществом в более быстрых транзакциях. . Дата основания — 2015 год. Представляет собой форк Эфириума. Сейчас стоит дешевле основной версии. . Используется с 2014 года. Предлагает высокую анонимность транзакций. При использовании Dash конечного потребителя практически невозможно отследить.
ByteCoin. 2012 год. Основная задача — защитить деньги пользователя. Для этого система использует самые совершенные криптографические алгоритмы. . 2014 год. Криптовалюта призвана полностью обезопасить себя от ASIC-майнеров, тем самым сохранив высочайшую степень децентрализации.
Dashcoin. Дата основания — 2014 год. Представляет собой анонимную криптовалюту нового поколения. . Основана в 2015 году. Новая криптосистема, которая предлагает цифровую нотариальную подпись. Кроме того, обладает высочайшей скоростью проведения транзакций и обеспечивает надежное хранение средств.
Decred. 2015 год. Представляет из себя гибрид систем POW и POS. Благодаря этому соблюдает тонкий баланс между майнерами и держателями монет.

В основном все представленные криптовалюты функционируют по одинаковому принципу, который хорошо зарекомендовал себя ещё с Биткоин. В большинстве случаев они отличаются друг от друга только алгоритмом шифрования и некоторыми улучшениями по сравнению со своим прародителем.

Как устроен майнинг биткоинов: объясняем максимально понятно

Когда первая в мире криптовалюта стоила меньше цента, вряд ли кого-то интересовал майнинг — способ добычи биткоинов. Зато теперь, спустя дюжину лет, на фоне растущего курса (сегодня $45 000 за единицу) многие готовы вникнуть в суть вопроса. Чем именно занимаются добытчики криптовалюты на своих супермощных майнинг-фермах? И почему их работа столь необходима для сети Bitcoin?

Как работает сеть Bitcoin и зачем нужны майнеры?

Сегодня количество криптовалют в мире исчисляется тысячами, однако самая популярная из них — биткоин, ей доверяет большинство участников рынка криптовалют. Но в связи с тем, что она была создана достаточно давно — в 2008 году, алгоритмы работы с этой криптовалютой далеко не такие совершенные, как с новыми вариантами криптовалют. Давайте попробуем разобраться, как же происходит майнинг биткоина, что делает майнер и почему без майнеров сеть Bitcoin существовать не может.

Прежде всего нужно понять, что работа с биткоином осуществляется на основании технологии блокчейн — она также называется технология распределенных реестров. Суть ее очень проста: вся информация о сделках с биткоинами формируется и хранится в отдельных информационных блоках. При этом каждый новый блок добавляется к предыдущему, старый блок изменить нельзя, а так как информация обо всех сделках хранится на компьютерах, объединенных в одну сеть, то получается, что информация обо всех сделках с биткоинами хранится на огромном числе компьютеров, распределенных по всему миру. Даже если некоторые из них выйдут из строя, информация никуда не денется и не пропадет. Вакуум, то есть потеря информации за счет выхода из строя отдельных компьютеров, будет закрыт другими компьютерами, которые обязательно в это время работают.

Для того чтобы вся эта система функционировала, был придуман и реализован такой функционал, как майнинг. Что делают майнеры? Они хранят копии блокчейна, то есть всей информации о сделках, и тем самым защищают информацию от потерь и подделки. Второе, что делают майнеры, — они подтверждают трансакции, то есть сделки, которые происходят с криптовалютой. И третье, что делают майнеры, — они проверяют трансакции, которые зарегистрировали другие майнеры. Таким образом, мы видим, что без участия майнеров функционирование сети Bitcoin в принципе невозможно.

Что считают майнеры на своих фермах?

Те компьютеры, которые используются для майнинга, обычно объединены в так называемые майнинговые фермы, потому что расчеты, которые делают майнеры, требуют огромной вычислительной мощности. И каждый компьютер работает не сам по себе, а как неотъемлемая часть всего пула компьютеров, которые объединены в эту сеть. Для этого был введен специальный термин «пул» — он позволяет уменьшить фактор удачи и получать более предсказуемое вознаграждение майнерам.

За что дают вознаграждение? Прежде всего за то, что майнеры проводят расчеты по специальному математическому алгоритму такой величины, которая называется «хэш». Хэш, или хэш-функция, — это функция, которая осуществляет преобразование массива каких-то входных данных различной длины в выходную битовую структуру установленной длины по определенному алгоритму. Грубо говоря, если мы имеем какие-то данные на входе, то, проведя с ними определенные операции, мы можем получить набор каких-то символов — иначе это называется хэш-код, или хэш-сумма, — в определенной системе исчисления (обычно в восьмеричной). Эти вычисления позволяют вместо всего огромного объема данных получить значение одной лишь хэш-суммы. Если вы обладаете этой суммой, то мы понимаем, что вы смогли ее получить только за счет того, что обладали всем предыдущим массивом данных. Это называется «доказательство работы», или proof-of-work.

Примечательно, что это вычисление работает только в одну сторону. Выполнить обратное вычисление из хэш-суммы и получить весь первоначальный массив данных, который у вас был до этого, невозможно. Но это и не нужно, потому что нам требуется только одно: подтвердить, что все данные, которые использовались для расчета этой хэш-суммы, были правильными, истинными. Процесс майнинга как раз и заключается в подборе такого значения специального параметра — nonce, который позволяет получить заветную хэш-функцию, или хэш. Числовое значение хэша должно быть не более некоторого заданного числа — оно носит название «целевая сложность», или difficulty target.

Понятно, что с развитием блокчейн-сети Bitcoin уровень сложности таких расчетов постоянно растет. В результате каждый майнер, выполняя три названных нами функции (хранение копий блокчейна, подтверждение трансакций и проверка трансакций, зарегистрированных другими майнерами), проводит такие расчеты, в результате которых формируются новые блоки информации. Подборка и очередность таких операций зависит от того вознаграждения, которое получает майнер.

О доходах майнеров и курсе биткоина

С одной стороны, майнер получает вознаграждение за сам факт подбора — получение такого значения хэша, который наилучшим образом подходит для данного математического алгоритма. С другой стороны, он получает комиссию от всех участников трансакций. Это и есть вознаграждение от самой сети.

Вознаграждение от сети генерируется по определенному алгоритму и в определенном объеме. Причем это вознаграждение с развитием сети блокчейна регулярно уменьшается ровно в два раза — этот процесс называется халвинг, от английского half («половина»). То есть каждый раз вознаграждение майнера снижается и снижается. Это приводит к тому, что стоимость расчетов для самого добытчика криптовалюты возрастает, так как для проведения этих расчетов ему требуется все более производительные компьютеры, которые стоят все дороже, а также требуется все больше электроэнергии, без которой эти расчеты невозможны. Рентабельность работы майнеров существенно зависит от этих параметров.

В течение последнего года мы видели существенный скачок цены на криптовалюту, который доходил аж до $60 000 за биткоин. Сейчас курс снизился до уровня около $40 000, но все равно это очень много, потому что еще год назад уровень $10 000 — 11 000 считался достаточно высоким, а перед этим он колебался еще ниже. Соответственно, в зависимости от того курса, который на рынке имеет биткоин, рентабельность работы майнеров и интерес к их работе существенно изменяется. Сейчас — после последней коррекции курса от $60 000 до $40 000 — в некоторых странах работа майнера становится практически нерентабельной. Это те страны, где электричество стоит достаточно дорого и расходы на поддержание работы майнинговых ферм высоки.

Ведь что такое майнинговая ферма? Это совокупность высокопроизводительных компьютеров, специально сконструированных для проведения таких расчетов, которые позволяют максимально быстро вычислять правильный хэш. Для этого выпускаются специальные процессоры и компьютеры, которые носят название ASIC. Они позволяют максимально быстро проводить те вычисления, за которые майнер получает вознаграждение. К сожалению, сейчас требования к этим компьютерам существенно выросли, а значит, для того, чтобы поддерживать эту работу на уровне рентабельности, оставаться одиночным майнером практически невозможно. Именно поэтому весь майнинг объединяется в пулы.

Что касается курса биткоина, то здесь вычислительные мощности играют менее значимую роль, чем спекулятивные игры участников рынка. Понятно, что блокчейн-структура, то есть информационная структура, в которой хранится вся информация о трансакциях с биткоинами, вряд ли сможет существовать, если работа майнеров будет убыточной. Поэтому вряд ли себестоимость расчетов будет ниже, чем стоимость компьютеров, рабочей силы, которая обслуживает эти компьютеры, и стоимость электричества, которая необходима для проведения расчетов. По современным оценкам, такая нижняя граница проходит на уровне $8000 — 10 000 за биткоин.

Однако это оценочная характеристика. А вот то, что реальная цена биткоина сейчас колеблется от $30 000 до 40 000, — это заслуга исключительно спекулянтов, которые на рынке стараются играть либо на повышение, либо на понижение, для того чтобы заработать большой субъективный доход, вовлекая в оборот существенное количество так называемых инвесторов, которые на самом деле являются спекулянтами. Сегодня балом правят крупные участники. А учитывая, что в последний год на рынок вышли корпоративные участники с очень большими капиталами, то, соответственно, они могут очень сильно влиять на рынок, на котировки и благодаря этому зарабатывать очень высокий спекулятивный доход.

89% биткоинов добыто. Что дальше?

Количество биткоинов ограничено числом 21 млн. Это было заложено в изначальный проспект эмиссии криптовалюты. Но, естественно, когда будут сгенерированы все биткоины, которые заложены в алгоритм, это не приведет к остановке существования сети Bitcoin. Просто если сейчас майнеры получают вознаграждение от сети за свою работу наряду с вознаграждением в виде комиссии за осуществление тех или иных сделок, которые проходят в сети, то после того, как будут сгенерированы все биткоины, у майнеров останутся в качестве дохода лишь комиссионные. Но когда новые биткоины генерироваться не будут, это, скорее всего, повлияет на рост цены биткоина: спрос на него будет расти, а значит, будет расти и цена. Майнеры при этом продолжат получать свое вознаграждение в качестве комиссии от тех сделок, которые они будут проводить.

Пока мы видим, что востребованность криптовалюты как альтернативного финансового инструмента только растет. И количество майнинг-ферм не снижается, а, наоборот, увеличивается. Главная тенденция, которую мы можем констатировать, — это укрупнение такого рода ферм. Частные малые и средние фермы интегрируются как на программах, так и на аппаратном уровне в более крупные, тяготеют к более дешевым источникам электроэнергии. Проще говоря, строятся большие ангары либо контейнеры в максимальной близости к электростанциям — там, где есть избыток электроэнергии и можно ее купить наиболее дешево.

Тот механизм консенсуса, который заложен в майнинг для поддержания работы блокчейна Bitcoin (proof-of-work), — один из наиболее энергозатратных и наиболее старых алгоритмов. Сейчас разработаны гораздо более эффективные алгоритмы консенсуса, которые не требуют таких огромных энергозатрат и таких вычислительных мощностей, однако существенной миграции пользователей от биткоина на другие криптовалюты пока не происходит. Доверие к биткоину сейчас максимально высокое.

Будем надеяться, что российские власти смогут оценить потенциал использования этой криптовалюты не в качестве альтернативы денежным средствам, а в качестве источника возможных валютных заработков для страны. В России есть большой избыток невостребованной электроэнергии, которая может быть израсходована, в том числе для поддержания блокчейн-сети Bitcoin. Эта валютная выручка точно была бы не лишней для страны. Общий объем и капитализация крипторынка оценивается от $1,5 до $2 трлн.

Добыча криптовалюты: способы, особенности процесса и риски

Добыча криптовалюты (от англ. mining (майнинг) — «добыча полезных ископаемых») — процесс «добычи» криптовалюты и деятельность по ее выпуску. В результате выпуска в блокчейне появляется новый блок транзакций и происходит эмиссия виртуальных монет.

Криптовалюта — разновидность цифровых финансовых активов, эмиссия и учет которых осуществляется с помощью децентрализованной системы алгоритмов. Криптовалюты функционируют на основе технологии блокчейна.

Блокчейн — это технология шифрования и хранения данных, которые распределены по множеству компьютеров, объединенных в общую сеть. Иными словами, это цифровая база данных информации, которая отражает все совершенные транзакции.

Выпуск криптовалюты требует больших затрат на электроэнергию, так как в его процессе в Сети происходит решение криптографической задачи.

Сейчас в мире насчитывается более 300 криптовалютных проектов. Самые популярные помимо биткоина — Ethereum, Ripple, Tether, Litecoin и Dogecoin.

Способы добычи криптовалюты

Существует три основных способа добычи криптовалюты.

Облачный способ

Самый простой способ. При облачном майнинге необходим определенный объем вычислительной мощности на удаленном сервере. (Чем выше этот показатель, тем мощнее оборудование для выпуска криптовалюты).

При этом под видом облачного способа могут функционировать мошеннические проекты.

Соло

При соло-выпуске криптовалюты добытчик криптовалюты осуществляет весь процесс добычи криптовалюты самостоятельно, а также самостоятельно покупает, собирает и настраивает необходимое оборудование.

В настоящее время алгоритмы выпуска криптовалюты усложняются, для решения задачи необходимо все более мощное оборудование, поэтому сейчас данным способом добычи занимаются немногие, а большинство отдают предпочтение командному взаимодействию — добыче криптовалюты в пуле.

Добыча криптовалюты в пуле

Этот способ позволяет объединять мощности большого количества оборудования и в результате этого быстрее находить решение задач. Пул — это сервер для коллективной добычи, который рассылает участникам команды задачи с более простыми условиями.

Виды ферм для добычи криптовалюты

Профессиональные добытчики криптовалюты для создания криптовалюты вместо обычного компьютера используют специальное оборудование — риги и фермы.

Риг для добычи — это устройство из нескольких единиц компьютерного оборудования (видеокарт, материнской платы, блока питания и др.), используемое для добычи криптовалюты. Несколько ригов объединяются в ферму.

Ферма для создания криптовалюты — это группа устройств, объединенных в одну систему, которая способна производить вычисления для добычи криптовалюты.

В широком понимании такой фермой можно назвать любой механизм для добычи цифровой валюты. Но в среде профессиональных добытчиков криптовалюты принято выделять три основных вида ферм.

На базе графического адаптера (видеокарты)

Для добычи криптовалюты, как правило, необходимо несколько видеокарт, минимум 4–5. Плюс таких ферм в том, что видеоадаптеры легко перенастраиваются для алгоритмов создания криптовалюты, при этом на них действует гарантия производителя, что снижает затраты.

Этот вид ферм практически исчерпал себя для добычи биткоина, но применяется для добычи других криптовалют.

На базе FPGA-модулей

FPGA-модули (англ. field-programmable gate array — «программируемая пользователем вентильная матрица») — программируемые устройства, созданные специально для добычи криптовалюты. Такие модули можно вручную подстраивать под выполнение определенной задачи.

Производительность FPGA-модулей почти не отличается от производительности видеоадаптеров, но при этом их не нужно охлаждать.

На базе микросхем ASIC

В таких фермах для решения задач используются не видеоадаптеры, а специальные чипы. Микросхемы ASIC (англ. application-specific integrated circuit — «интегральная схема для специального применения») предназначены специально для добычи криптовалюты, благодаря чему ферма потребляет меньше электричества, а ее производительность увеличивается.

Собирать такие фермы самостоятельно не нужно, но их недостатком является регулярный перегрев, что требует оборудования для охлаждения микросхем. Другим недостатком является высокий уровень шума, что делает проблематичным применение таких ферм в бытовых условиях.

Альтернативные способы добычи криптовалюты

Жесткий диск

Существуют блокчейн-проекты, которые позволяют использовать для добычи криптовалюты жесткий диск компьютера (HDD). При таком способе добычи используется свободное пространство на жестком диске. Для создания криптовалюты необходим компьютер с большим объемом жесткого диска (несколько ТБ) и специальное ПО.

Процессор компьютера

Существуют также алгоритмы, которые позволяют использовать для добычи криптовалюты центральный процессор компьютера.

В браузере

Добывать некоторые криптовалюты можно через браузер. При браузерном выпуске через язык сценариев используются вычислительные мощности посетителей веб-сайта. Это позволяет добытчикам криптовалют значительно сократить расходы на оборудование и электроэнергию.

Но при таком способе добычи есть риск столкнуться с мошенниками или хакерами.

Содержание узлов сети

В некоторых алгоритмах блокчейн для обеспечения работы системы необходимы главные узлы сети, наделенные особыми полномочиями.

Фактически содержание узлов сети — это не добыча криптовалюты, а сопутствующая ей услуга, способ инвестиций в криптовалюту.

Как работает выпуск криптовалюты. Принципы работы и алгоритмы

Выпуск криптовалюты — это решение определенной математической задачи с заданной трудоемкостью.

Например, в сети биткоина на решение задачи уходит в среднем около 9–10 минут, говорит сооснователь платформы Encry Foundation Роман Некрасов.

После решения задачи вычислительная машина, которая добилась решения первой, получает возможность записать в блокчейн блок с транзакциями, которые добытчик криптовалюты получил от узлов и скомпоновал. За эту работу он получает вознаграждение от системы в виде новых монет, которых ранее в системе не существовало, а также вознаграждение в виде комиссии за операции, которые он записал в блокчейн.

Для каждой криптовалюты используется собственный алгоритм криптошифрования. При этом для безопасной работы блокчейна процесс создания криптовалют контролируется с помощью алгоритмов достижения консенсуса.

Два самых популярных алгоритма консенсуса — PoW (Proof-of-Work) и PoS (Proof-of-Stake).

Алгоритм PoW (от англ. «доказательство работы») гарантирует справедливость распределения активов в сети и защищает блокчейн от потенциальных угроз. Этот алгоритм требует от добытчиков криптовалют решения сложных математических задач для проверки и записи транзакций в блокчейн. Прибыль напрямую зависит от мощности оборудования.

Алгоритм PoS (от англ. «доказательство доли») отдает приоритет инвестиционным возможностям добытчика криптовалют. Пользователи хранят криптовалюту и тем самым обеспечивают работоспособность блокчейна. Прибыль при использовании этого алгоритма зависит нет от мощности фермы, а от количества монет в кошельке при условии его постоянной синхронизации с сетью. Чем дольше срок хранения активов, тем выше может быть доход.

Как работает майнинг Bitcoin: самое простое объяснение

13 мая курс ВТС обвалился, когда Илон Маск объявил, что Tesla больше не принимает Bitcoin: мол, майнинг неэкологичен. Почему майнинг Bitcoin потребляет столько энергии — и как он вообще работает? Объясняем простым языком.

Каждые 10 минут — по загадке

Возможно, вы удивитесь, но в основе процесса майнинга биткоина лежит разгадывание загадок. Задачи задает система, а решают их майнеры — вернее, мощные вычислительные устройства.

Мы не будем вдаваться в подробности того, как устроены эти загадки: скажем лишь, что майнерам нужно найти число, удовлетворяющее определенным требованиям. Причем просто решить задачу, как уравнение, нельзя: нужно перебрать миллионы потенциальных решений и транслировать их другим майнерам, чтобы они проверили их на правильность.

Загадочный создатель Bitcoin Сатоши Накамото наладил систему таким образом, что решение криптографической задачи требует огромных вычислительных усилий, зато проверка на правильность совершается очень просто. Когда все майнеры в сети согласятся, что найденное число — правильное, новый блок присоединяется к сети — а система тут же выдает новую загадку. В среднем это происходит каждые 10 минут.

Данный алгоритм называется Proof-of-Work (PoW), то есть «доказательство работы». Понимать это можно так: транслируя потенциальные решения в сеть, майнер доказывает, что совершил вычислительную работу.

Три загадочных слова: хешрейт, сложность и асики

Заработок майнера во многом зависит от производительности оборудования. Чем больше решений в секунду выдает машина, тем больше вероятность, что одно из них окажется правильным. Это количество потенциальных решений (хешей) за единицу времени называется хешрейт и отражает вычислительную мощность устройства. А хешрейт сети — это суммарная мощность всех одновременно работающих майнеров (кстати, майнер — это и машина, и человек, занимающийся майнингом).

На протяжении последних 10 лет хешрейт сети Bitcoin постепенно рос. Казалось бы: если все майнеры трудятся над одной и той же задачей, то с ростом их числа (т. е. суммарного хешрейта) нужно будет все меньше времени, чтобы найти решение. А вот и нет: сложность задач тоже повышается, так что в среднем на решение нужны все те же 10 минут. И наоборот: если много майнеров вдруг покинут сеть, сложность вскоре автоматически упадет.

Кстати, именно это произошло в мае-июне 2021 г., когда в ряде регионов Китая запретили майнинг. Майнерам пришлось массово отключить оборудование и покинуть Юннань, Сычуань и др. Хешрейт сети снизился на 54% , за чем последовало уменьшение сложности на 28%. Опять-таки, спасибо Сатоши Накамото за этот элегантный балансирующий механизм.

На заре развития Bitcoin сложность была такой низкой, что майнить ВТС можно было на обычном компьютере. Теперь же для этого используются специальные устройства: ASIC, или Application Specific Integrated Circuit, что означает «интегральная схема особого назначения». Это микрочип, способный выполнять только один вид вычислений — зато крайне эффективно.

Проблема энергопотребления

Хешрейт современных «асиков» исчисляется в терахешах в секунду, то есть в триллионах хешей (решений). Для такой мощности эти устройства очень эффективны: один ASIC потребляет в разы меньше электричества, чем набор видеокарт (GPU) с таким же суммарным хешрейтом.

Хотя каждый отдельно взятый ASIC имеет хороший КПД, все асики вместе взятые потребляют гигантское количество электроэнергии: больше, чем Австрия или Венесуэла . Значительная часть этого электричества получена из ископаемых источников, таких как уголь. Это и имел в виду Илон Маск, говоря, что майнинг Bitcoin неэкологичен .

В этом парадокс алгоритма Proof-of-Work, и майнинг Bitcoin останется затратным до тех пор, пока не будет намайнена последняя монета — предположительно в 2140 г.

Единственное, что можно сделать, — перевести майнеров на возобновляемые источники энергии. К этому призывают Илон Маск и недавно созданный Bitcoin Mining Council (Совет по Bitcoin-майнингу). Кстати, в свежем отчете Совета говорится, что в во 2-м квартале 2021 г. доля возобновляемой энергии в потреблении майнеров выросла с 37% до 56% , так что экологичный майнинг — не просто фантазия.

Стоит ли игра свеч?

Напоследок затронем интереснейшую тему доходности майнинга. С точки зрения обычных пользователей, главная функция майнеров — подтверждать транзакции (за что они получают комиссию), объединять их в блоки и присоединять к цепочке.

Однако самих майнеров интересуют те самые 6,25 ВТС за блок, что по ценам июля 2021 г. составляет около $200 000. Майнеры продают эти биткоины на криптобиржах, таких как Binance, Coinbase или регулируемая белорусская площадка FREE2EX .

Найти блок самостоятельно практически невозможно, поэтому майнеры присоединяются к так называемым пулам. За счет большого суммарного хешрейта пул регулярно «находит» новые блоки (т. е. правильные решения) и получает биткоины, которые делятся между участниками пропорционально работе, проделанной каждым. Самые крупные пулы — AntPool, ViaBTC, F2Pool и Binance Pool .

Специальный онлайн-калькуляторы помогают рассчитать, сколько в среднем заработает владелец асика конкретной модели, если будет майнить в пуле. Ключевые параметры — хешрейт асика и цена электроэнергии. Взяв для примера популярную модель AntMiner S17 P (производительность 56 TH/s, мощность 2094 Вт) и цену электроэнергии в Минске ($0,07 за киловатт-час), получим доход в размере $370 в месяц.

Подержанный асик этой модели стоит около $4000 . Таким образом, если цена ВТС не изменится, то срок окупаемости устройства составит почти 11 месяцев.

11 месяцев, чтобы отбить первоначальную инвестицию — это много. Пожалуй, самый ценный вывод для обычного пользователя заключается в том, что майнинг — вовсе не легкий способ разбогатеть, каким его часто изображают. Напротив, это очень затратный вид деятельности, в котором профит никогда не гарантирован.

В качестве альтернативы майнингу ВТС на асиках часто предлагается майнинг других PoW-криптовалют на GPU (видеокартах). Действительно, сложность добычи таких монет, как Monero (XMR) или Ravencoin (RVN), во много раз ниже, чем у Bitcoin. Но не все так радужно с GPU-майнингом:

для создания качественной домашней майнинговой фермы потребуется не менее 6 GPU стоимостью от $500 каждая;
видеокарты потребляют много электричества и нуждаются в охлаждении (они куда менее эффективны асиков);
цена альтернативных PoW-монет очень волатильна и может обрушиться вслед за ценой BTC.

Мораль: если вас посещают мысли о том, чтобы заняться майнингом, не ведитесь на рекламные обещания. Нужно хорошенько рассчитать срок окупаемости оборудования с учетом реальной стоимости электричества и возможной волатильности курсов криптовалют. Скорее всего, вы поймете, что игра не стоит свеч: лучше уж купить Bitcoin, когда его цена упадет, а затем продать на очередном витке роста. Сделать это можно просто и безопасно, например, через сервис мгновенного обмена от криптобиржи FREE2EX , где комиссия за покупку с банковской карты составляет всего 2,95%.

Информация о криптовалютах в интернете зачастую некорректна или слишком запутана. Чтобы пользователям было легче сделать первые шаги, портал MyFin и регулируемая криптобиржа FREE2EX запустили данную серию статей, которые помогут новичкам разобраться, где в криптоиндустрии правда, а где — просто громкие заявления. Не пропустите следующую публикацию!

Деятельность, связанная со сделками (операциями) с токенами, связана с высоким уровнем риска полной потери денежных средств и иных объектов гражданских прав (инвестиций), переданных в обмен на токены. Правовое регулирование сделок с токенами не имеет единообразного подхода, и последствия совершения таких сделок могут иметь разную правовую оценку в различных государствах.

Данная статья не является консультацией или руководством, а создана в качестве информационно-просветительского материала.

Что вычисляют майнинг фермы