27/07/2017

O co chodzi w wykopywaniu bitcoinów

Technologie

Podobno w sklepach brakuje kart graficznych i deficyt ten występuje na całym świecie. Według niektórych źródeł winni temu są górnicy, którzy wykupili wszystkie karty. Kim oni są?

Górnicy (lub kopacze) to ludzie, którzy gromadzą kryptowalutę. Wykopują oni wybraną kryptowalutę na swoich farmach, czyli specjalnie przygotowanych komputerach. Najbardziej znaną kryptowalutą jest Bitcoin, choć istnieją też inne.

Jednak co kryptowaluta ma z tym wspólnego? Czy każdy może wykopywać pieniądze? Sprawdźmy.

Łańcuch bloków

Na początku omówimy kilka podstawowych informacji związanych z bitcoinami i łańcuchem bloków.

Bitcoin to zdecentralizowana waluta wirtualna. Oznacza to, że nie podlega ona żadnemu organowi centralnemu, a jej użytkownicy nie ufają nikomu. Jednak same płatności są bezpieczne dzięki łańcuchowi bloków.

Łańcuch bloków (ang. blockchain) można porównać do dziennika internetowego. Jest on łańcuchem kolejnych bloków, który przechowuje informacje o zarejestrowanych transakcjach, takie jak: kto przesyłał bitcoiny, ile i do kogo. Łańcuch bloków można także porównać do księgi rachunkowej. Ma on wiele cech, o których warto wspomnieć.

Najważniejsze jest to, że wszyscy uczestnicy sieci Bitcoin przechowują cały łańcuch bloków, ze wszystkimi transakcjami, których kiedykolwiek dokonano. Ponadto uczestnicy ci nieustannie dodają do końca łańcucha nowe bloki.

Drugą istotną rzeczą jest to, że łańcuch bloków wykorzystuje kryptografię (stąd człon „krypto” w wyrazie „kryptowaluta”). To prawa matematyki, a nie reputacja danej osoby czy organizacji dyktują działanie systemu i gwarantują, że wszystko działa, jak należy.

Osoby dodające nowe bloki nazywa się „górnikami”. W nagrodę za każdy nowy blok jego twórca otrzymuje dziś 12,5 bitcoina, czyli około 30 tysięcy dolarów (wg kursu walut na dzień 1 lipca 2017 r.).

Ostatecznie w procesie wykopywania wszystkie nowe bitcoiny zostają wydobyte — i tylko wtedy mogą powstać nowe bitcoiny.

Każdy nowy blok jest tworzony co 10 minut. Są ku temu dwa powody.

Po pierwsze, zapewnia to stałą synchronizację. Czas ten jest przeznaczony na dystrybucję bloku w internecie. Jeśli bloki można byłoby tworzyć bez przerwy, w internecie byłoby tak wiele ich wersji, że trudno byłoby znaleźć te, które należy dodać na koniec łańcucha.

Po drugie, 10 minut to czas potrzebny na wykonanie działań, dzięki którym nowy blok wygląda „ładnie” — z matematycznego punktu widzenia. Do dziennika łańcucha bloków dodane zostają jedynie poprawne i „ładne” bloki.

Dlaczego bloki powinny być „ładne”

Aby blok był „poprawny”, wszystkie jego elementy muszą być prawidłowe i spełniać reguły łańcucha bloków. Najważniejsze jest to, aby osoba wysyłająca pieniądze posiadała taką kwotę.

„Ładny” blok to taki, który ma na początku wiele zer. Aby blok był „ładny”, musi być „wstrząśnięty”. Dzięki temu zostaje on nieznacznie zmieniony, a następnie sprawdzony.

Każdy górnik nieustannie „potrząsa” blokami z nadzieją, że to właśnie on będzie tym szczęśliwcem i „wytrzęsie” „ładny” blok, który zostanie umieszczony na końcu łańcucha, gwarantując mu nagrodę 30 tys. dolarów.

Jeśli liczba górników wzrośnie dziesięciokrotnie, blok także musi się stać dziesięć razy „ładniejszy”, aby zasługiwał na dodanie do łańcucha. W ten sposób czas odkrywania nowych bloków nie ulega zmianie: bez względu na liczbę górników, blok pojawi się jedynie raz na każde 10 minut. Wobec tego wraz ze wzrostem liczby górników spada szansa na uzyskanie nagrody.

Dlatego właśnie bloki muszą być „ładne”. Dzięki temu nikt nie może przepisać historii całej transakcji. Zasadniczo każdy blok wymaga połączenia wysiłków przez wszystkich górników w ciągu 10 minut — nie ma więc możliwości, aby jedna osoba przygotowała podrobiony „ładny” blok oraz sfałszowała historię transakcji.

Górnicy

W 2009 roku, gdy o walucie Bitcoin wiedzieli jedynie jej entuzjaści i twórcy, więc wykopywanie było łatwe, a koszt jednego bitcoina oscylował w okolicach pięciu centów. Gdybyśmy założyli, że było stu górników, jeden mógł „wytrząść” blok i otrzymać za to nagrodę przynajmniej raz dziennie.

Do roku 2013, gdy kurs wymiany bitcoinów sięgnął 100 dolarów za sztukę, do entuzjastów kopania dołączyło tyle osób, że na jeden szczęśliwy moment trzeba było czekać miesiącami. Dlatego górnicy zaczęli łączyć się w „kopalnie” — wspólnoty, które „trzęsą” tym samym blokiem jednocześnie, a ewentualną nagrodę dzielą między sobą.

Domowa farma (standardy na rok 2013).

Wtedy pojawił się nowy sprzęt: ASIC (application-specific integrated circuit), czyli mikroczipy zaprojektowane do realizacji określonego zadania — w tym przypadku do „trzęsienia” blokami Bitcoinów tak skutecznie, jak tylko to możliwe.

Te układy scalone mają znacznie większą siłę wydobywczą niż komputer używany do celów ogólnych. Ogromne farmy wykorzystujące ASIC-y zaczęły pojawiać się w Chinach, na Islandii, w Singapurze i innych krajach, a na ich lokalizacje wybierane są miejsca chłodniejsze (takie jak podziemia) lub w pobliżu elektrowni jądrowych.

Wówczas wykopywanie bitcoinów w zaciszu domowym stało się nieopłacalne.

Farma przemysłowa do wykopywania kryptowaluty

Wykopywanie Altcoinów: dlaczego zniknęły karty graficzne

Bitcoin był pierwszą kryptowalutą i z pewnością jest najpopularniejszy, jednak istnieje dla niej około 100 alternatyw, znanych także jako altcoiny.

10 najpopularniejszych krypto walut, wg kapitalizacji giełdowej (całkowita cena wszystkich wytworzonych monet). Dane na dzień 1 lipca 2017 r.
Źródło: coinmarketcap.com

Twórcy altcoinów nie chcą, aby chętni do kopania ponosili duże koszty lub mieli jakieś trudności do pokonania, dlatego muszą opracowywać nowe kryteria „ładnych” bloków. Twórcy ci chcą, aby kryteria utrudniały tworzenie specjalnego sprzętu (ASIC) lub opóźniały użycie go tak długo, jak to możliwe. Chcą sprawić, aby do kopania mogli dołączać zwykli ludzie używający zwykłych komputerów, którzy odczuwalnie zwiększą całkowitą moc sieci oraz będą czerpać z tego zyski.

Ponadto do „wytrzęsienia” altcoinów potrzebna jest zwykła karta graficzna. Jak się okazuje, karty graficzne dobrze się sprawdzają w takich obliczeniach. Zwiększona dostępność procesu kopania może zwiększyć popularność konkretnego altcoina.

Warto wspomnieć o altcoinie Ethereum znajdującym się na drugim miejscu w powyższej tabeli. Ta stosunkowo nowa kryptowaluta (udostępniona w 2015 roku) ma kilka unikatowych cech; przede wszystkim oferuje możliwość włączenia do łańcucha bloków nie tylko informacji statycznych o przetwarzanych płatnościach, ale także obiekty interaktywne czy inteligentne kontakty, które działają zgodnie z możliwymi do zaprogramowania zasadami.

W innym poście omówimy, dlaczego temat ten wywołuje tak dużo emocji. Możemy zdradzić tylko tyle, że właściwości nowego Ethereum przyciągnęły uwagę osób inwestujących w kryptowalutę, co przyczyniło się do szybkiego wzrostu jej ceny: na początku roku było to 8 dolarów, a 1 czerwca — 200 dolarów.

Wykopywanie Ethereum stało się wyjątkowo opłacalne, dlatego właśnie górnicy zaczęli wykupować karty graficzne.

Karta graficzna firmy Gigabyte przeznaczona specjalnie do kopania: jest ona pozbawiona rzeczy nieistotnych, takich jak wyjścia obrazu. Źródło

Jeśli górnicy przestaną kopać…

Co się stanie, gdy wykopywanie przestanie się opłacać — na przykład jeśli przychód nie będzie pokrywać kosztów wyposażenia i prądu, a górnicy przestaną kopać lub zaczną kopać inną walutę? Czy wtedy Bitcoin przestanie działać? A może stanie się zbyt powolny?

Jak już wyjaśniliśmy, łańcuch bloków nieustannie dostosowuje swoje kryteria do „ładnych” bloków w celu zachowania tempa tworzenia. Jeśli górników będzie o 90% mniej, do zaakceptowania nowego bloku potrzebna będzie 90% mniej obliczeń. Sam łańcuch pozostanie w pełni funkcjonalny.

Wartość bezwzględna nagrody za nowe bloki maleje wraz z upływem czasu. Zmiana ta także jest zaprogramowana w regułach waluty Bitcoin. W ciągu pierwszych czterech lat (2009–2012) nagrodą było 50 bitcoinów. Obecnie wynosi ona 12,5 bitcoina.

Jednak rosnący kurs wymiany rekompensuje obniżoną wartość bezwzględną nagrody: w połowie 2012 roku 50 bitcoinów było warte jedynie 500 dolarów, tymczasem aktualnie nagroda — 12,5 bitcoina — jest warta 30 tysięcy dolarów. Ponadto pewnego dnia dochód górników zwiększą także opłaty transakcyjne.

Wnioski

Sprawdziliśmy, czym naprawdę jest kopanie, jakie są jego cele, kiedy kopanie jest korzystne, gdzie się podziały karty graficzne, i wreszcie dlaczego niektórzy producenci produkują karty graficzne bez żadnych wyjść graficznych.

Jednak najbardziej intrygująca rzecz pozostaje wciąż nieznana — w jaki sposób nowa waluta Ethereum zdobyła taką popularność? Śledźcie nasz blog, bo wkrótce to wyjaśnimy.