Bitcoin Mining, förklarat
Chansen är stor att du hör uttrycket "bitcoin mining" och ditt sinne börjar vandra till den västerländska fantasin om pickax, smuts och slår den rik. Som det visar sig är denna analogi inte för långt borta.
Mycket mindre glamorösa men lika osäkra, bitcoin-gruvdrift utförs av högdrivna datorer som löser komplexa beräkningsmatematiska problem (läs: så komplexa att de inte kan lösas för hand). Lyckan och arbetet som krävs av en dator för att lösa ett av dessa problem motsvarar en gruvarbetare som slår guld i marken - medan han gräver i en sandlåda. I skrivande stund är oddsen för en dator att lösa ett av dessa problem 1 av 6 biljoner, men mer om det senare.
Resultatet av "bitcoin mining" är tvåfaldigt. Först, när datorer löser dessa komplexa matematiska problem i bitcoin-nätverket, producerar de nya bitcoin, inte till skillnad från när en gruvdrift utvinner guld från marken. Och för det andra, genom att lösa beräkningsproblem i matematik, gör bitcoin gruvarbetare bitcoin-betalningsnätet pålitligt och säkert genom att verifiera transaktionsinformationen.
Det finns en god chans att allt detta bara gav så mycket mening. För att förklara hur bitcoin gruvdrift fungerar mer detaljerat, låt oss börja med en process som är lite närmare hemmet: regleringen av tryckt valuta.
Grunderna i Bitcoin: Vad är Cryptocurrency Mining ">
Konsumenter brukar lita på tryckta valutor, åtminstone i USA. Det beror på att den amerikanska dollarn stöds av en centralbank som kallas Federal Reserve. Förutom en mängd andra ansvarsregler reglerar Federal Reserve produktionen av nya pengar och åtalar användningen av förfalskad valuta.
Till och med digitala betalningar med US-dollar stöds av en central myndighet. När du till exempel gör ett köp online med ditt betalkort eller kreditkort, behandlas den transaktionen av ett betalningsföretag som Mastercard eller Visa. Förutom att registrera din transaktionshistorik verifierar dessa företag att transaktioner inte är bedrägliga, vilket är en anledning till att ditt betalkort eller kreditkort kan stängas av under resan.
Bitcoin, å andra sidan, regleras inte av en central myndighet. Istället stöds bitcoin av miljontals datorer över hela världen som kallas ”gruvarbetare”. Detta nätverk av datorer har samma funktion som Federal Reserve, Visa och Mastercard, men med några viktiga skillnader. Liksom Federal Reserve, Visa och Mastercard registrerar bitcoin gruvarbetare transaktioner och kontrollerar deras noggrannhet. Till skillnad från de centrala myndigheterna är dock bitcoin gruvarbetare spridda över hela världen och registrerar transaktionsdata i en offentlig lista som alla kan komma åt, även du.
När någon gör ett köp eller en försäljning med bitcoin, kallar vi att en "transaktion." Transaktioner som görs i butik och online dokumenteras av banker, försäljningsställen och fysiska kvitton. Bitcoin gruvarbetare uppnår samma effekt utan dessa institutioner genom att klumpa samman transaktioner i "block" och lägga till dem till en offentlig post som kallas "blockchain."
När bitcoin gruvarbetare lägger till ett nytt block av transaktioner till blockchain är en del av deras jobb att se till att dessa transaktioner är korrekta. (Mer om magin om hur detta händer på en sekund.) I synnerhet ser bitcoin gruvarbetare till att bitcoin inte dupliceras, ett unikt skämt av digitala valutor som kallas "dubbelutgifter." Med tryckta valutor är inte duplicera pengar inte en fråga. När du spenderar 20 dollar i butiken är den räkningen i kontorets händer. Med digital valuta är det dock en annan historia.
Digital information kan reproduceras relativt lätt, så med bitcoin och andra digitala valutor finns det en risk att en spender kan göra en kopia av sin bitcoin och skicka den till en annan part medan han fortfarande håller fast vid originalen. Låt oss återgå till tryckt valuta för ett ögonblick och säga att någon försökte kopiera sin 20 $ -räkning för att spendera både originalet och förfalskningarna i en livsmedelsbutik. Om en kontorist visste att kunderna duplicerar pengar, allt de skulle behöva göra är att titta på räkningarnas serienummer. Om siffrorna var identiska, skulle kontoristen veta att pengarna hade kopierats. Denna analogi liknar vad en bitcoin gruvarbetare gör när de verifierar nya transaktioner.
Med så många som 600 000 inköp och försäljning som inträffar på en enda dag kan det dock vara mycket arbete för gruvarbetare att verifiera var och en av dessa transaktioner, vilket får en annan viktig skillnad mellan bitcoin gruvarbetare och Federal Reserve, Mastercard eller Visa. Som kompensation för deras ansträngningar tilldelas gruvarbetare bitcoin när de lägger till ett nytt block av transaktioner till blockchain. Mängden ny bitcoin som släpps med varje brytat block kallas "blockbelöning". Blockbelöningen halveras vart 210 000 block, eller ungefär var fjärde år. 2009 var det 50. 2013 var det 25, 2018 var det 12, 5, och någon gång i mitten av 2020 kommer det att halvera till 6, 25.
Vid denna halveringsfrekvens kommer det totala antalet bitcoin i omlopp att närma sig en gräns på 21 miljoner, vilket gör valutan mer knapp och värdefull över tid men också dyrare för gruvarbetare att producera.
Hur fungerar Bitcoin Mining?
Här är fången. För att bitcoin gruvarbetare ska tjäna bitcoin på att verifiera transaktioner måste två saker inträffa. Först måste de verifiera transaktioner på 1 megabyte (MB), som teoretiskt kan vara så små som en transaktion men oftare är flera tusen, beroende på hur mycket data varje transaktion lagrar. Detta är den enkla delen.
För det andra, för att lägga till ett block av transaktioner till blockchain, måste gruvarbetare lösa ett komplext beräkningsprogram för matematik, även kallad ett "bevis på arbete." Vad de faktiskt gör är att försöka komma med ett 64-siffrigt hexadecimaltal, kallat en "hash", som är mindre än eller lika med målhashen. I grund och botten spottar en gruvarbetares dator hastigheter med en hastighet av megahash per sekund (MH / s), gigahash per sekund (GH / s) eller till och med terahash per sekund (TH / s) beroende på enheten, gissar alla möjliga 64- siffror tills de når en lösning. Med andra ord är det ett spel.
Svårighetsnivån för det senaste blocket i skrivande stund är cirka 6 061 518 831 027. Det vill säga chansen att en dator producerar en hash under målet är 1 av 6 061 518 831 027 - mindre än 1 i 6 biljoner. Denna nivå justeras varje 2016-block, eller ungefär varannan vecka, med målet att hålla gruvgraden konstant. Det vill säga, ju fler gruvarbetare som tävlar om en lösning, desto svårare blir problemet. Det motsatta är också sant. Om beräkningskraften tas bort från nätverket, justeras svårigheten nedåt för att underlätta gruvdrift.
Förklara det som om jag är fem (ELI5)
Här är en användbar analogi från Investopedia Editor Euny Hong:
"Säg att jag berättar för tre vänner att jag tänker på ett nummer mellan 1 och 100, och jag skriver det numret på ett papper och förseglar det i ett kuvert. Mina vänner behöver inte gissa det exakta antalet, de bara måste vara den första personen som gissar ett antal som är mindre än eller lika med antalet jag tänker på. Och det finns ingen gräns för hur många gissningar de får.
"Låt oss säga att jag tänker på siffran 19. Om Friend A gissar 21, förlorar de eftersom 21> 19. Om Friend B gissar 16 och Friend C gissar 12, har de båda teoretiskt sett kommit till hållbara svar, eftersom 16 < 19 och 12 <19. Det finns ingen "extra kredit" för vän B, även om B: s svar var närmare målsvaret 19.
"Föreställ dig nu att jag ställer frågan om" gissa vilket nummer jag tänker på ", men jag ställer inte bara tre vänner, och jag tänker inte på ett nummer mellan 1 och 100. Snarare frågar jag miljoner av minskade gruvarbetare och jag tänker på ett 64-siffrigt hexadecimaltal. Nu ser du att det kommer att bli extremt svårt att gissa det rätta svaret. "
Hur kan du tävla med miljontals gruvarbetare?
Om 1 av 6 biljoner inte låter tillräckligt svårt, är här fångsten. Inte bara måste bitcoin gruvarbetare komma med rätt hash, de måste också vara de första som gör det.
Eftersom bitcoin-gruvdrift huvudsakligen är gissningsarbete har det att nå rätt svar innan en annan gruvarbetare har nästan allt att göra med hur snabbt din dator kan producera hasch. För bara ett decennium sedan kunde bitcoin gruvarbetare utföras konkurrenskraftigt på vanliga stationära datorer. Med tiden insåg gruvarbetare dock att grafikkort som vanligtvis används för videospel var mer effektiva vid gruvdrift än stationära datorer och grafikbearbetningsenheter (GPU) kom att dominera spelet. 2013 började bitcoin gruvarbetare att använda datorer designade specifikt för gruvdrift cryptocurrency så effektivt som möjligt, kallat Application-Specific Integrated Circuits (ASIC). Dessa kan gå från $ 500 till tiotusentals.
I dag är bitcoin-gruvdrift så konkurrenskraftigt att det bara kan göras lönsamt med de mest uppdaterade ASIC: erna. När du använder stationära datorer, GPU: er eller äldre modeller av ASIC: er överstiger kostnaden för energiförbrukning faktiskt de intäkter som genereras. Även med den nyaste enheten till ditt förfogande är en dator sällan tillräckligt för att tävla med det som gruvarbetare kallar "gruvbassänger."
En gruvpool är en grupp gruvarbetare som kombinerar sin datorkraft och delar upp den utvalda bitcoin mellan deltagarna. Ett oproportionerligt stort antal kvarter bryts av pooler snarare än av enskilda gruvarbetare. I juli 2017 representerade gruvpooler och företag ungefär 80% till 90% av bitcoin-datorkraften.
Är Bitcoin Mining hållbar?
Mellan 1 av 6 biljoner odds, skalningsnivåer och det massiva nätverket av användare som verifierar transaktioner, verifieras ett block av transaktioner ungefär var 10: e minut. Men det är viktigt att komma ihåg att 10 minuter är ett mål, inte en regel.
Bitcoin-nätverket kan behandla ungefär sju transaktioner per sekund, där transaktioner loggas in i blockchain var tionde minut. Eftersom nätverket för bitcoinanvändare fortsätter att växa kommer antalet transaktioner som görs på 10 minuter så småningom att överstiga antalet transaktioner som kan behandlas på 10 minuter. Vid den tidpunkten kommer väntetiderna för transaktioner att börja och fortsätta att bli längre, såvida inte en ändring görs i bitcoin-protokollet.
Den här frågan i hjärtat av bitcoin-protokollet kallas "skalning." Medan bitcoin gruvarbetare generellt håller med om att något måste göras för att hantera skalning, finns det mindre enighet om hur man gör det. I skrivande stund finns det två huvudsakliga lösningar på skalningsproblemet, antingen (1) för att minska mängden data som krävs för att verifiera varje block eller (2) för att öka antalet transaktioner som varje block kan lagra. Med mindre data att verifiera per block skulle lösning 1 göra transaktioner snabbare och billigare för gruvarbetare. Lösning 2 skulle hantera skalning genom att tillåta att mer information behandlas var tionde minut.
I juli 2017 röstade bitcoin gruvarbetare och gruvföretag som representerade ungefär 80% till 90% av nätverkets datorkraft att införa ett program som skulle minska mängden data som behövs för att verifiera varje block. Det vill säga de gick med lösning 1.
Programmet som gruvarbetare röstade för att lägga till bitcoin-protokollet kallas ett segregerat vittne, eller SegWit. Denna term är en sammanslagning av segregerad, vilket betyder "att separera" och vittne, som hänvisar till "signaturer på en bitcoin-transaktion." Segregerat vittne betyder då att separera transaktionssignaturer från ett block - och fästa dem som ett utökat block. Även om läggning av ett enda program till bitcoin-protokollet kanske inte verkar mycket i vägen för en lösning, har signaturdata uppskattats för att stå för upp till 65% av de uppgifter som behandlas i varje transaktionsblock.
Mindre än en månad senare i augusti 2017 initierade en grupp gruvarbetare och utvecklare en hård gaffel och lämnade bitcoin-nätverket för att skapa en ny valuta med samma kodbas som bitcoin. Även om denna grupp instämde i behovet av en lösning på skalningen, oroade de sig för att anta segregerad vittne-teknik inte helt skulle hantera skalningsproblemet.
Istället gick de med lösning 2. Den resulterande valutan, kallad "bitcoin cash", ökade blockstorleken till 8 Mb för att påskynda verifieringsprocessen för att möjliggöra en prestanda på cirka 2 miljoner transaktioner per dag. Den 10 februari 2019 värderades Bitcoin Cash till $ 122, 45 till Bitcoin $ 3 605, 01.
Jämför investeringskonton Leverantörs namn Beskrivning Annonsörens upplysning × Erbjudandena som visas i denna tabell kommer från partnerskap från vilka Investopedia erhåller ersättning.