Sorry, you have been blocked
This website is using a security service to protect itself from online attacks. The action you just performed triggered the security solution. There are several actions that could trigger this block including submitting a certain word or phrase, a SQL command or malformed data.
What can I do to resolve this?
You can email the site owner to let them know you were blocked. Please include what you were doing when this page came up and the Cloudflare Ray ID found at the bottom of this page.
Cloudflare Ray ID: 7e924a56fbb72f3d • Your IP: Click to reveal 138.199.34.5 • Performance & security by Cloudflare
Что такое майнинг и стейкинг простыми словами. Какую математическую задачу решают майнеры?
До того, как Сатоши Накамото применил блокчейн в системе биткоина, было предпринято огромное количество попыток создать децентрализованную платежную систему. Но все они были безуспешны, так как разработчикам не удавалось создать такие условия, которые бы позволили достичь соглашения между всеми участниками сети и обеспечить ее работоспособность. Это и называется консенсусом в сети блокчейн. Он достигается тогда, когда все участники сети согласны относительно валидности транзакций и все реестры – точная копия друг друга.
В статье мы рассмотрим самые популярные алгоритмы консенсуса, как достигается соглашение, подробно поговорим о майнинге, стейкинге и остановимся на криптографической задаче, которую решают участники майнерской сети.
Консенсус в широком смысле этого слова означает способ прийти к соглашению. Важное свойство блокчейна состоит в том, что участникам сети совершенно не обязательно доверять друг другу, как в централизованной системе, достаточно просто договорится о правилах, которые будут устраивать всех. Именно об этих правилах мы сегодня и поговорим.
Proof-of-Work (PoW). Что такое майнинг?
Для начала рассмотрим самый известный алгоритм консенсуса – Proof-of-Work, как следует из названия, — это механизм достижения соглашения между пользователями сети с публичным доказательством проделанной работы. Процесс достижения консенсуса по данному алгоритму тесно связан с майнингом.
Майнинг — это процесс добычи биткоина и других криптовалют, в результате которого в блокчейн добавляется новый блок транзакций и происходит эмиссия монет.
Эмиссия, или выпуск новых монет, является вознаграждением майнера за проделанную работу и потраченную электроэнергию в процессе майнинга.
Добавление новой транзакции требует от сети затрат энергии на решение определённой криптографической задачи. Не получится просто добавить в блокчейн очередной блок – надо еще потратить очень много реальных денег, например, на оплату электричества, покупку оборудования, необходимого для решения этих крипто-задач. К слову, о мошенничестве в блокчейн-сетях. При таком устройстве системы оно просто-напросто невыгодно.
Давайте подробней рассмотрим цикл добавления вашей транзакции в блокчейн.
Вы переводите свою криптовалюту на другой адрес в блокчейне. Информация о вашей транзакции помещается в общий реестр, который называется MemPool. К нему имеют доступ все майнеры сети. Данный список постоянно пополняется новыми транзакциями, оттуда майнеры берут себе то количество операций, которое могут обработать. Затем для каждой транзакции решают сложную криптографическую задачу. Если майнеру удаётся решить задачу, то он отправляет решение на устройства других участников сети. Остальные проверяют, верно ли решена задача и правильно ли сконструирована цепочка блокчейна. Если всё верно, блок добавляется в блокчейн. Здесь стоит сказать о том, что в блокчейн добавляется блок, подготовленный майнером, который первым решил задачу. Дублирование блоков невозможно, иначе возникнет двойное расходование. (Ситуация в сети блокчейн, когда кто-то пытается отправить один биткоин двум получателям одновременно. Однако, когда транзакция подтверждена, отправить те же самые биткоины уже другому получателю невозможно. Чем больше подтверждений есть у каждой отдельной операции, тем сложнее организовать двойное расходование)
Скорость решения задачи зависит от мощности оборудования. Майнер с наибольшей вычислительной мощностью с большей вероятностью решит задачу первым.
Для удобства восприятия информации мы составили для вас небольшую инфографику:
Итак, какую же задачу решает майнер? Чтобы это понять, разберём сначала более подробно, что такое хэш-функция.
Хэш-функция.
Криптографическая хэш-функция — это математический алгоритм, который отображает данные произвольного размера в битовый массив фиксированного размера. Это функция вида F(X+N) = H, где X – любой набор символов неограниченной длины (информация, записанная в блоке), H – это значение хэш-суммы, а N – свободная переменная, в криптографии эту переменную называют Nonce, она представляет собой любое значение от 1 до 4 миллиардов. Результатом шифрования или хэширования является «хэш-сумма», многие называют его просто хешем, он представляет собой набор цифр , в котором зашифрована информация.
У хеш-функции есть очень важные на свойства, благодаря которым её и используют в криптографии:
1. Детерминированность. (В математике – определяемость) Это значит, что одно и то же сообщение с точностью до символа приводит к одному и тому же хеш-значению.
2. Уникальность. Не существует двух разных сообщений с одинаковым хэш-значением. Обратите внимание на это свойство, оно является базовым и наиболее важным. Приведём пример для понимания. Возьмём произведение Теодора Драйзера «Финансист», проведём шифрование, а затем во всём произведении уберём всего одну запятую, и получим совершенно другое значение хэш-суммы. Можете попробовать сами по этой ссылке.
3. Быстрота вычисления. Хэширование позволяет достаточно быстро вычислить нужный хэш для большого объема информации.
4. Необратимость. Хэш-функция не позволяет восстанавливать исходный массив информации из символьной строки. Это можно сделать, только перебрав все возможные варианты, что при бесконечном количестве информации требует много времени и денег.
Алгоритмы хэширования.
Существует множество алгоритмов хеширования – MD5 (Message Digest 5, генерирует 128-битный ключ, что составляет 16 байт данных. Функции и классы для работы с MD5 реализованы во всех языках программирования. MD5 используется на многих веб-сайтах и веб-сервисах.);
SHA-1 (Secure Hash Algorithm 1, генерирует 160-битный ключ, что составляет 20 байт данных. Этот алгоритм считается более надежным, по сравнению с MD5, но и более сложным и выполняется немного медленней);
SHA-2(256), SHA-2(512) и т.д. (Secure Hash Algorithm 2, это вторая версия алгоритма SHA-1, алгоритм может генерировать 256-, 384-, 512-битный ключ, что составляет 32, 48 или 64 байта данных. Этот алгоритм считается более надежных, по сравнению с предшественниками.);
В блокчейне биткоина используется алгоритм SHA-2(256). Число 256 в названии алгоритма означает, что на выходе мы получим строку фиксированной длины 256 бит независимо от того, какие данные поступят на вход.
Скорее всего, к данному этапу статьи у вас возникло пару вопросов: неужели миллиарды транзакций, проведённых в биткоинах, не перебрали все наборы всего лишь 256 битной строки? И почему в начале статьи говорится о строке цифр, а в хеш-значениях присутствуют буквы?
Итак, ответ на первый: ну конечно, нет! Ведь, количество комбинаций равняется 2 в 256 степени, что приблизительно равно 1,158×1077. И да, значение хеша записывается в 16-ричной системе счисления, в которой присутствуют буквы. (В обычной же жизни мы с вами используем 10-тичную, кстати, вот вам конвертер, попробуйте сами)
Криптографическая задача.
Давайте разберёмся, что за задача стоит перед майнерами в сетях блокчейна. Итак, вся информация, находящаяся в блоке (Х), подлежит шифрованию посредством алгоритма SHA-2(256), в ходе чего мы получаем хэш-сумму (H). Алгоритм блокчейна устанавливает некоторую минимальную границу значения хэша, назовём это число Y. Майнер в свою очередь считает хэш-сумму всего блока и сравнивает её с минимальной границей Y. Если условие H<Y выполняется, то задача считается решённой, если же нет – то майнер меняет свободную переменную Nonce (N) и снова применяет алгоритм SHA-2(256) до тех пор, пока условие задачи не выполнится. Если вы внимательно изучили свойства хэш-функций, о которых я писал выше, то поняли, что при изменении N на единицу значение хэша полностью меняется, причём, меняется непредсказуемо — нет никакой закономерности между тем, как изменился Nonce, и тем, как изменится результат хэш-функции. По крайней мере, пока что никому не удалось такую закономерность найти. Поэтому все майнят простым перебором Nonce.
Proof-of-Stake (PoS). Что такое стейкинг?
Алгоритм Proof-of-Stake – это механизм достижения соглашения между пользователями с доказательством доли владения, по принципу своего действия он похож на голосование среди акционеров компании — наибольшую власть получает тот, у кого больше всех акций.
Стейкинг – это процесс, при котором пользователи хранят криптовалюту и обеспечивают работоспособность блокчейна.
Как происходит транзакция?
Вы совершаете транзакцию, все транзакции автоматически отправляются в пулы и распределяются между валидаторами посредством смарт-контрактов. Узлы, называемые валидаторами стейкают криптовалюту. Размер монет в стейкинге называется ставкой.
Валидаторы с большей ставкой будут выбраны для обработки транзакции и создания блока. Другие валидаторы проверяют, является ли блок действительным. Если он действителен, все участвующие валидаторы получают комиссию за транзакцию. Если нет, то валидатор, создавший блок, может потерять свою долю. Все узлы добавляют новый блок в свою копию блокчейна, и ваша транзакция проходит. И времени на все эти дела уходит, как правило, меньше, чем при майнинге.
Чтобы стать валидатором Ethereum, например, вам придётся внести в стейкинг 32 ETH, чтобы стать полным валидатором или немного ETH, чтобы присоединиться к пулу, запустить «Eth1», клиент Mainnet, либо серверный API, затем отправлять пакетные транзакции в новый блок или проверять работу других валидаторов.
Для того, чтобы валидировать транзакции на блокчейне Solana нужен мощный сервер, работающий на 12/24 ядерном процессоре с частотой 2,8 ГГц или выше. Также будут затраты на оплату за голосование, которые можгут составлять 1 SOL в день. Возможен стейкинг не менее 5000 токенов SOL или 50 000 SOL от делегатов.
Отличия стейкинга от майнинга.
На сегодняшний день процесс майнинга в сети биткоин – это сложный процесс, требующий больших вычислительных мощностей для получения новых блоков. Людям, которые хотят заработать на добыче блоков, приходится покупать дорогостоящее оборудование, разработанное специально для майнинга. Один из примеров подходящей техники – специализированные интегральные схемы (ASIC).
Отличия двух самых популярных алгоритмов консенсуса представлены ниже:
Стейкинг постепенно начинает вытеснять традиционный майнинг, всё больше новых блокчейн проектов кладут в свою основу алгоритм Proof-of-Stake ввиду более простого механизма заработка для пользователей и большей экологичности и энергоэффективности.
В данный момент команда разработчиков блокчейна Ethereum работает над программным кодом, который позволит второй по капитализации и популярности криптовалюте Ether перейти с PoW на PoS.
«Майнинг требует большей включенности в процесс, надо постоянно держать руку на пульсе. В случае стейкинга процесс упрощен и открыт для большего числа участников блокчейн-сообщества, порог входа в стейкинг ниже, чем порог входа в майнинг», — отметил Максим Крупышев, СЕО криптоплатежной системы Coinspaid.
Альтернативные алгоритмы консенсуса.
Мы рассмотрели два самых популярных алгоритма консенсуса, существуют также менее применяемые механизмы. Приведём их для вашего ознакомления, но подробно останавливаться не будем.
Proof-of-Authority (PoA, Процедура прихода к консенсусу с доказательством права) — Процедура консенсуса на основе разграничения прав пользователей;
Delegated Proof-of Stake (DPoS) – идея состоит в том, что каждый пользователь может голосовать за представителей – тех, кто одобряет транзакции.
Proof of Importance (PoI) – является модернизированной версией PoS. Помимо рассмотрения количества участников, владеющих валютой, алгоритм анализирует их поведение: где, когда и насколько часто монеты ими передаются.
Hybrid PoS/PoW (Гибридный PoS/PoW) — Гибридный алгоритм достижения консенсуса PoS/PoW позволяет одновременно использовать и Proof of Stake, и Proof of Work процедуры для достижения консенсуса. В этом случае можно достичь баланса между майнерами и держателями монет, создав систему управления со стороны «внешних» (майнеры) и «внутренних» (держатели) участников.
Для чего вообще знать, что такое алгоритмы консенсуса?
Технологии, на которых базируются блокчейн-системы, показывают их фундаментальную ценность. Понимая их, вы осознаёте, во что инвестируете, как устроен тот или иной актив;
У крупных инвесторов, фондов и корпораций, двигающих криптоиндустрию, есть определённые цели в развитии данных технологий, важно понимать, в какую сторону они смотрят, так как имеют большое влияние на движение цены;
На алгоритмах консенсуса в действительности можно зарабатывать, и, если порог входа в майнинг пул достаточно высок, то посредством стейкинга можно получать пассивный доход даже со 100 долларов.
Как сказал известный американский финансист и инвестор Питер Линч: «Знайте, чем вы владеете, и знайте, почему вы этим владеете».
Спасибо за прочтение. Подписывайтесь на наш Telegram-канал, там мы даём много образовательных материалов по блокчейн-технологиям и криптовалютам.
Как добываются биткоины или что такое майнинг
Процесс выпуска биткоинов называется «майнинг» — единственный способ получения криптовалюты, построенный на решении компьютерами математических задач.
Как работают шахтёры
Суть майнинга заключается в том, что компьютеры, находящиеся в разных точках Земли, решают математические задачи, в результате которых создаются биткоины. Процесс их добычи не контролируется единым выпускающим центром, а распределенность обеспечивает безопасность.
Все биткоин-переводы записываются в общедоступный лог транзакций. По цепочке они передаются майнерам, чья работа состоит в том, чтобы подобрать из миллионов комбинаций один-единственный хэш, подходящий ко всем новым транзакциям и секретному ключу, который и обеспечит майнеру получение награды в 25 биткоинов за раз. Множество «добытчиков» одновременно борются за награду, пытаясь первыми угадать хэш. Как только хэш угадан, блок со всеми транзакциями закрыт, майнеры переходят к следующему.
Хэш, который ищут майнеры состоит из хэша предыдущего блока, суммы хэшей транзакций за последние 10 минут и случайного числа, которое майнеры меняют, чтобы итоговый хэш удовлетворял условиям системы. Именно изменение этих условий и определяет сложность нахождения хэша, они изменяются раз в 2016 закрытых блоков и автоматически подбираются так, чтобы расчёт каждых 2016 блоков занимал 2 недели.
После того, как рассчитаны 6 блоков подряд, денежные переводы, включённые майнерами в самый первый из этих блоков считаются подтверждёнными, однако, многие магазины считают достаточным условием вычисление одного или двух блоков с участием нужной транзакции.
Майнеров можно сравнить с теми, кто раздает файл на закрытом торрент-трекере. Именно они обеспечивают работу p2p-сети — дают возможность любому желающему загрузить фильм или музыкальный альбом, получая за это рейтинг, а, значит, и возможность в будущем скачивать файлы у других. В случае с Bitcoin, майнеры, играющие роль «раздающих», поддерживают работу денежной системы: проводят транзакции и сохраняют «договоренность» о едином состоянии всей сети. Только за вложение ресурсов они получают не эфемерный рейтинг, а биткоины, легко конвертируемые в реальные деньги.
Каска и кирка
Сложность растёт так как всё больше усилий затрачивается на майнинг — всё больше и больше мощностей включаются в игру. Первоначально для майнинга хватало простого домашнего компьютера, затем «цифровые шахтеры» перешли к расчету на топовых игровых видеокартах, а потом и вовсе к специализированным устройствам для майнинга. Сначала это были просто перепрограммированные чипы, а затем в использование вошли ASIC, интегральные схемы специального назначения, отличающиеся высокой скорость расчёта хэшей и низким энергопотреблением.
Для примера, мощность одной видеокарты Radeon HD 7990 (решения от Nvidia не подходят для майнинга) составляет 1,2 гигахэша в секунду при потреблении в несколько сотен ватт, а современная ASIC-система Red Fury стоимостью 125 долларов генерирует уже 2,5 гигахэша в секунду при потреблении 2,5 ватта. Майнингом без использования ASIC уже почти никто не занимается, так как это коммерчески невыгодно.
После покупки железа бизнес майнера фактически заключается в трате электричества в обмен на биткоины (счета за интернет в данном случае совсем небольшие, так как для работы достаточно минимальной скорости — лишь бы подключение оставалось стабильным). Стоимость добычи одного биткоина может составлять 900 рублей, так и 20 000 рублей, в зависимости от используемого оборудования и тарифов. В 2011 году покупка топовой игровой видеокарты для майнинга окупалась примерно за две недели, однако с ростом сложности расчета добывать биткоины в одиночку становилось все более накладно.
Поэтому майнеры начали собираться в пулы, объединяющие несколько десятков, сотен или тысяч «шахтеров» в единое звено: в случае успешного нахождения блока каждый из них получает свою долю в соответствии с размером вклада в общее дело. Система видит пул как одного майнера, производящего сотни гигахэшей в секунду, однако на практике он представляет из себя главный сервер, раздающий задачи майнерам, включенным в его пул. В отличие от соло-майнинга, майнинг внутри пула быстрее приносит средства, однако делает это маленькими порциями.
В последние месяцы в СМИ все чаще начали появляться истории об уникальных биткоин-фермах, самая крупная из которых расположена в Гонконге. 25 ноября там была запущена фабрика с жидкостным охлаждением, мощность которой составила 4% от всей мощности в сети — 35 терахэшей в секунду. Она производит около 26 биткоинов в сутки, что на момент написания статьи составляет десятки тысяч долларов. А в апреле 2013 Лаборатория Касперского сообщила об обнаружении трояна, который превращает компьютеры пользователей в биткоин-фермы без их ведома.
Награда за создание нового блока уменьшается каждые четыре года: ещё в начале 2013 она составляла 50 биткоинов, сейчас уменьшилась до 25, а к 2017 упадет до 12,5.
#Микропост #Bitcoin #майнинг_биткоинов #Биткоин #кто_выпускает_биткоины #оборудование_для_майнинга_биткоинов #ACIS #железо_для_майнинга_биткоинов
Что такое хэш в майнинге?
Биткоин сегодня занимает лидирующие позиции. Рейтинг у него самый высокий. Но для того, чтобы уверенно чувствовать себя в криптовалютах — надо понять основы блокчейна. Для этого мы сегодня поговорим про хэш в майнинге: что это, его функции и возможности.
Что такое майнинг простыми словами
В новостях Биткоина часто можно встретить высказывания, что майнерам удалось добыть некоторое число btc в течение определенного времени. Данную криптовалюту, как и другие добывают, при помощи определенных математических вычислений. Для вычислений применяют специальное оборудование.
Фактически это и есть майнинг, если сказать просто. В России, как и в других странах пользователи используют компьютеры для добычи монет, а потом через обменник выводят полученные Биткоины в фиатные деньги.
Любая криптовалютная биржа, сервис или обменник предлагают услугу по конвертации Биткоина в фиаты. Клиент может выбрать подходящий способ, чтоб вывести монету на карту банка, кошелек.
За счет майнинга функционирует система Биткоина – блокчейн. В своей основе имеет цепочку взаимосвязанных блоков, генерирующихся в ходе проведения вычислительной операции. Есть несколько способов майнинга.
Способы майнинга
Майнер может использовать свое оборудование, создавая ферму. Чем мощнее ферма, тем быстрее майнеру удается добыть определенное количество блоков. Даже на ПК возможно осуществить майнинг, но добыча Биткоина на нем бесполезна, так как потребует значительных расходов на электричество, мощности ПК не хватит. На домашнем компьютере добывают сейчас малоизвестные монеты.
Майнинг-пул
Майнеры объединяются в пулы – сообщества, с целью добывать Биткоин или другую известную криптовалюту. Полученную награду распределяют между участниками. Каждый пул использует свое оборудование, разнообразные схемы получения дохода.
Майнинг в облаке
Для такого типа добычи можно не использовать свой ПК, пользователь находит сервис в сети, арендует мощности, платит по тарифу, и начинает майнить. Вся полученная прибыль забирается. Сейчас многие майнеры, не имеющие возможности использовать мощное оборудование, используют такой способ.
В майнинге валют есть такой элемент, как хэш.
Хэш майнинга
Что из себя представляет хэш? Hash простыми словами означает строку символов, которая представляет и защищает данные в блокчейне криптовалюты. Цифровые данные существуют в виде строк двоичных чисел. В свою очередь хэш-функция использует математические алгоритмы для того, чтобы создавать новые строчки чисел в виде хэша.
Что такое хэш-функция, и зачем она нужна?
Хэш-функции в криптовалюте представляют собой компьютерные алгоритмы, создающие сам хэш. Хэш-функция осуществляет превращение информации транзакций в зашифрованные хэши, составляющие базовую основу блокчейна. Фактически хэш является новым состоянием блокчейна, который содержит в себе уже новую информацию о транзакциях.
Хэш-функцию используют к информации любого объема, а потом меняют на данные уже ограниченного объема, обеспечивая защиту, хранение, передачу данных. Когда обработка данных окончена, хэш становится ограниченным по размеру. Если вдруг хэш был подвергнут изменению, тогда нетрудно определить, что был осуществлен взлом или фальсификация.
Какова роль хэша в майнинге криптовалюты
Чтобы провести добычу блока майнерам необходимо осуществить хэширование блокчейна, к заголовкам блока, чтобы он стал меньше. Так как заголовки блоков содержат в себе строки информации, в том числе и детали переводов. При помощи ПО майнер использует хэш-функцию для того, чтобы поменять данные и создать хэш. Если целевой хэш достигается, блок добывается.
Потом он проверяется в блокчейне и майнер получает вознаграждение в виде криптовалюты. Но перед тем, как целевой хэш будет получен, необходимо множество попыток, поэтому и требуется вычислительное оборудование. Хэш обеспечивает безопасность всего блокчейна, в этом его основная функция.
Криптографическая функция хэша, применяемая в Биткоине функционирует на базе чрезвычайно сложной формулы, которую понимают только немногие. Она имеет несколько основных свойств.
Свойства функции
- Детерминированность. Не имеет значения, сколько будет проведено преобразований, на выходе получается один и тот же хэш. Данное свойство дает возможность отследить исходную информацию.
- Оперативное вычисление. Хэш-функции нужно как можно быстрее обеспечить возвращение исходной информации, иначе вся система окажется неэффективной.
- Устойчивость к коллизиям. Данное свойство обеспечивает надежную безопасность цифровых монет.
Чтобы блокчейн мог работать, ему необходимо обновление, и ведение актуальных записей каждой транзакции. Именно в моменты обновления данных блокчейн становится более уязвимым, и, чтобы исключить риски, используется криптографический код. Хэш блокчейна отличается наибольшей устойчивостью. У хэша блокчейна есть несколько алгоритмов шифрования.
Хэширование информации, которая получается при создании Биткоина, осуществляется с помощью алгоритма шифрования SHA-256. Все данные кодируют в 256-битный ключ. Алгоритм уникален тем, что с его помощью можно закодировать огромный объем информации. Если кто-то попытается изменить один символ исходного блока, тогда итоговый ключ полностью изменится. Так достигается защита от несанкционированного изменения.
Такой алгоритм чаще всего и используют в майнинге. Его степень надежности к взлому превосходит все остальные. Однако у него есть и недостатки. Если кто-то обладает огромными вычислительными мощностями, тогда он и получит большую часть монет. Кроме этого, использование алгоритма требует от майнеров владения мощного оборудования, что могут позволить себе далеко не все.
Пример хэша
К примеру, хэширование понятия «Компьютер» будет иметь такую же длину, как и хэш выражения «Майнить валюты – это классно». Поскольку у функции, которую применяют для того, чтобы генерировать хэш, есть свойство детерминированности, это значит то, что она выдаст всегда один и тот же результат, когда используют один и тот же ввод.
Примером криптографического хэша может быть такой вариант хэша — c73d08de890479518ed60cf670d17faa26a4a71f995c1dcc9781. Для вычисления криптографических хэшей используют множество программ, в том числе и такую как Hasher.
Подписывайтесь на Телеграм канал, чтобы всегда быть в курсе самых последних и горячих новостей @like_freedman