1. Personlig økonomiInvestering Hva er Cryptocurrency Mining?

Av Peter Kent, Tyler Bain

Cryptocurrency gruvedrift innebærer tillegg av transaksjoner til en blockchain av en crypto miner. Men det er litt mer komplisert enn det. Ta en titt på desentralisering og oppdag rollen som kryptomynter.

Forstå desentraliserte valutaer

Cryptocururrency er desentralisert - det vil si ingen sentralbank, ingen sentral database, og ingen eneste sentral myndighet administrerer valutanettverket. USA har for eksempel Federal Reserve i Washington, organisasjonen som forvalter den amerikanske dollaren, og Den europeiske sentralbanken i Frankfurt forvalter euro, og alle andre fiat-valutaer har også sentraliserte tilsynsorganer.

Cryptocururrency har imidlertid ikke en sentral autoritet; snarere administrerer cryptocurrency-samfunnet og spesielt cryptocurrency-gruvearbeidere og nettverksnoder. Av denne grunn blir cryptocururrency ofte omtalt som tillitsløse. Fordi ingen enkelt part eller enhet kontrollerer hvordan et cryptocurrency blir utstedt, brukt eller balansert; du trenger ikke å stole på din lit til en myndighet.

Trustless er litt av en feilnummer. Tillit er bakt inn i systemet. Du trenger ikke å stole på en eneste autoritet, men din tillit til systemet og den fullstendig reviderbare kodebasen er fremdeles viktig. Faktisk kan ingen form for valuta fungere uten noen form for tillit eller tro. (Hvis ingen stoler på valutaen, vil ingen godta den eller jobbe for å opprettholde den!)

I den tillitsløse cryptocurrency-verdenen kan du fortsatt stole på cryptocurrency-samfunnet og dets mekanismer for å sikre at blockchain inneholder en nøyaktig og uforanderlig - uforanderlig - registrering av cryptocurrency-transaksjoner. Cryptocururrency er etablert ved hjelp av et sett med programvare regler som sikrer at systemet kan stole på, og gruveprosessen er en del av dette systemet som gjør at alle kan stole på blockchain.

Cryptocururrency har ingen sentralbank som trykker nye penger. I stedet graver gruvearbeidere ny valuta i henhold til en forhåndsinnstilt tidsplan for myntutstedelse og slipper den i omløp i en prosess som kalles gruvedrift.

Så hvorfor kalles prosessen cryptocurrency mining?

Når du sammenligner cryptocurrency gruvedrift med gullgruvedrift, hvorfor prosessen blir referert til som gruvedrift blir tydelig. I begge former for gruvedrift setter gruvearbeiderne i arbeid og belønnes med en usirkulert eiendel. I gruvedrift blir det naturlig forekommende gull som var utenfor økonomien gravd opp og blir en del av gullet som sirkulerer i økonomien.

I cryptocurrency gruvedrift utføres arbeid, og prosessen ender med at ny cryptocurrency blir opprettet og lagt til blockchain-hovedboken. I begge tilfeller selger gruvearbeidere, etter å ha mottatt sin belønning - det utvinnede gullet eller den nyopprettede cryptocurrency - det til publikum for å hente inn driftskostnadene og få fortjenesten, og plassere den nye valutaen i omløp.

Arbeidet med cryptocurrency-gruvearbeidet er selvfølgelig annerledes enn det som en gullgruver har, men resultatet er stort sett det samme: Begge tjener penger. Når det gjelder gruvedrift i cryptocurrency, skjer alt arbeidet på en gruvedrift eller -rigg koblet til cryptocurrency-nettverket - ingen burroridder eller gapstannede gullpannere kreves!

Rollen til kryptogruver

Cryptocurrency gruvearbeidere legger til transaksjoner til blockchain, men forskjellige cryptocurrencies bruker forskjellige gruvemetoder, hvis cryptocurrency bruker gruvedrift i det hele tatt. (De fleste cryptocururrency bruker ikke gruvedrift.) Ulike gruve- og konsensusmetoder brukes for å bestemme hvem som oppretter nye datablokker og hvordan nøyaktig blokkene blir lagt til blockchain.

Hvordan du gruver en bestemt cryptocurrency varierer litt avhengig av hvilken type cryptocurrency som blir utvunnet, men det grunnleggende er fremdeles det samme: Gruvedrift skaper et system for å bygge tillit mellom parter uten å ha behov for en eneste autoritet og sikrer at alles cryptocurrency-saldo er oppdatert dato og riktig i blockchain-hovedboken.

Arbeidet som ble utført av gruvearbeidere, består av noen få hovedhandlinger:

  • Verifisere og validere nye transaksjoner Samler disse transaksjonene og bestiller dem til en ny blokk Legge til blokken i hovedbokens kjede med blokker (blockchain) Kringkasting av den nye blokken til cryptocurrency nodenettverket

Den foregående gruveprosessen for cryptocurrency er et viktig arbeid som trengs for fortsatt utbredelse av blockchain og tilhørende transaksjoner. Uten det fungerer ikke blockchain. Men hvorfor skulle noen gjøre dette arbeidet? Hva er insentivene for gruvearbeideren?

Bitcoin-gruvearbeideren har faktisk et par insentiver (andre cryptocurrencies kan fungere på en annen måte):

  • Transaksjonsgebyrer: En liten avgift betales av hver person som bruker cryptocurrency for å få transaksjonen lagt til den nye blokken; gruvearbeideren som legger til blokken får transaksjonsgebyrene. Blokkertilskudd: Nyopprettet cryptocurrency, kjent som blokkertilskudd, blir utbetalt til gruvearbeideren som vellykket legger en blokk til hovedboken.

Kombinert er avgiftene og tilskuddet kjent som blokkbelønningen. I Bitcoin begynte blokkstilskuddet på 50 BTC. (BTC er tickersymbolet for bitcoin.) Blokkstilskuddet i skrivende stund er 12,5 BTC. Blokkstilskuddet halveres hver 210 000 blokker, eller omtrent hvert fjerde år; en gang rundt mai 2020 vil den halveres igjen til 6,25 BTC per blokk.

Bildet nedenfor, fra BlockChain.com blockchain explorer, viser et blokkstilskudd som blir utbetalt til en adresse som eies av gruvearbeideren som la blokken til blockchain. Nær toppen kan du se at 12,5 BTC blir betalt som tilskudd; den faktiske summen som gruvearbeideren mottok (full belønning, 13.24251028 BTC) er større, fordi den også inkluderer transaksjonsgebyrene for alle transaksjoner i blokken.

cryptocurrency gruvedriftstransaksjoner

Å gjøre cryptocurrency pålitelig

For at et cryptocurrency skal fungere, må flere betingelser være oppfylt av protokollen. Jan Lanksys 6-faktor liste er spesielt nyttig. (Jan er en cryptocurrency akademisk undervisning ved et universitet i Tsjekkia). Som det fremgår, er gruvedrift (i de utvinnbare cryptocururrencyene, ikke-minerbare valutaer forskjellige mekanismer) en integrert del av å sørge for at disse betingelsene er oppfylt.

  • Systemet krever ingen sentral autoritet og opprettholdes gjennom distribuert enighet. Det vil si at alle er enige om saldoen knyttet til adresser i blockchain-hovedboken. Gruvedrift er en integrert del av å legge til transaksjoner til blockchain og opprettholde konsensus. Systemet holder oversikt over cryptocurrency-enheter og deres eierskap. Det kan påvises saldo når som helst. Gruvedrift legger til transaksjoner til blockchain på en måte som blir uforanderlig - blockchain kan ikke endres. Hvis blockchain viser at saldoen din er fem bitcoin, eier du absolutt fem bitcoin! Systemet definerer om nye cryptocurrency-enheter kan opprettes, og i så fall definerer systemet omstendighetene for deres opprinnelse og hvordan de skal bestemme eierskapet til disse nye enhetene. En fast utstedelse eller inflasjonsrate er forhåndsdefinert. Gruvedrift er en måte å frigjøre ny cryptocurrency i omløp til en forhåndsbestemt, kontrollert kurs, med eierandel tildelt gruvearbeideren. Eierskap av cryptocurrency-enheter er bevist gjennom kryptografi. De tre betingelsene for autentisitet, avvisning og uforanderlighet er oppfylt gjennom bruk av kryptografi. Gruvearbeidere som bruker kryptografi, bekrefter at transaksjonsforespørsler er gyldige før du legger dem til i en ny blokk. Gruvearbeideren bekrefter at transaksjonsforespørselen er for en sum som er tilgjengelig for eieren av kryptoen, at eieren korrekt har signert forespørselen med sin private nøkkel for å bevise eierskap, og at mottaksadressen er gyldig og i stand til å godta overføringen. Systemet gjør det mulig å utføre transaksjoner der eierskapet til kryptografiske enheter endres. Transaksjoner kan kun sendes av avsendere som kan bevise eierskap til cryptocurrency som overføres. Cryptocurrency eiere bevise eierskap ved å signere transaksjoner ved hjelp av adressene tilknyttet privat nøkkel. Gruvedrift er prosessen der transaksjoner gjennomføres, og gruvearbeidere verifiserer eierskapet før de legger til transaksjonen i blockchain. Hvis to forskjellige instruksjoner for å endre eierskap til de samme kryptografiske enhetene samtidig legges inn, utfører systemet på det meste en av dem. Det er ingen mulighet for noen til å dobbelt bruke den samme enheten. Problemet med dobbeltutgifter var et som svekket tidligere digitale valutaer. Men med moderne cryptocururrency, vet gruvearbeidere transaksjoner, og søker i blockchain-posten for transaksjoner for å avgjøre om eieren faktisk har tilstrekkelig balanse i det øyeblikket. Hvis det ikke blir regnskapsført en tilstrekkelig saldo innenfor utgiftsadressen (Input-adressen) i transaksjonsforespørselen, blir transaksjonen avvist av nodeprogramvaren og aldri utvunnet til blockchain. Hvis samme avsender har to eller flere ventende transaksjonsforespørsler, men ikke eier nok cryptocurrency til å dekke dem alle, kan gruvearbeidere bestemme hvilken av forespørslene som er gyldig. Tilleggstransaksjoner blir forkastet for å unngå å bruke den samme valutaen dobbelt.

Hvis ikke en av disse seks betingelsene ikke er oppfylt, vil et cryptocurrency mislykkes fordi det ikke kan bygge nok tillit til at folk kan bruke det pålitelig. Prosessen med gruvedrift stivner og tilfredsstiller hver eneste av disse forholdene.

De bysantinske generalene

Det er en sinnøvelse kjent som Byzantine Generals Problem (eller den bysantinske feilen, feilskredet og forskjellige andre ting) som illustrerer problemet som cryptocurrency konsensusalgoritmer søker å løse.

Det overordnede problemet? Du prøver å oppnå enighet; i cryptocurrency, prøver du å oppnå enighet om historien til valutatransaksjoner. Men i et cryptocurrency-nettverk, et distribuert datasystem på lik, har du tusenvis, kanskje titusenvis av datamaskiner (noder); i Bitcoin-nettverket har du for tiden 80.000 til 100.000 noder.

Men av de titusenvis av systemer vil noen få tekniske problemer; maskinvarefeil, feilkonfigurasjon, utdatert programvare, feilaktige rutere og så videre. Andre kommer til å være upålitelige; de vil søke å utnytte svakheter for økonomisk gevinst for folk som driver noden (de blir drevet av "forrædere"). Problemet er at av forskjellige årsaker kan noen noder sende motstridende og feilaktig informasjon.

Så noen kom med en slags lignelse eller metafor, Byzantine Generals Problem. (En fyr som heter Leslie Lamport Shostak fortalte denne historien først i 1980, i en artikkel relatert til generelle spørsmål om pålitelighet i distribuerte datasystemer.)

Opprinnelig kalt det albanske generalproblemet, ble det omdøpt etter et langt nedlagt imperium for ikke å fornærme noen albanere! (Selv om det i denne sammenkoblede verden av konstant krenkelse av sosiale medier, må det være minst noen fornærmede innbyggere i Istanbul.)

Tilsynelatende distribuerte databehandlere liker å sitte rundt og utforme disse små metaforene; det er spisefilosofens problem, leserne / forfatterne, og så videre. Faktisk ble bysantinske generalproblemer avledet fra det kinesiske generalproblemet.

Uansett er ideen dette, som beskrevet i originaloppgaven:

”Vi ser for oss at flere divisjoner av den bysantinske hæren er leir utenfor en fiendeby, hver divisjon kommandert av sin egen general. Generalene kan kommunisere med hverandre bare av messenger. Etter å ha observert fienden, må de bestemme seg for en felles handlingsplan. Noen av generalene kan imidlertid være forrædere, og prøver å forhindre at de lojale generalene oppnår enighet. Generalene må ha en algoritme for å garantere at A. Alle lojale generaler bestemmer den samme handlingsplanen .... [og] B. Et lite antall forrædere kan ikke få de lojale generalene til å vedta en dårlig plan. ”

(Søk på nettet etter bysantinske generaler problem leslie lamport robert shostak marshall pease hvis du er interessert i å se originaloppgaven.)

Det er problemet som cryptocurrency konsensusalgoritmer, som de er kjent, prøver å løse. Hvordan kommer generalene (datamaskinknutepunktene) med enighet (alle er enige om den samme handlingsplanen - eller transaksjonsbok), og unngår å komme på villspor av et lite antall forrædere (defekt utstyr og hackere)?

Ser på cryptocurrency gruvearbeider

For å få en sjanse til gruvebelønningen, må kryptogruvearbeidere sette opp gruve riggene (datautstyret) og kjøre den cryptocurrency tilhørende gruveprogramvaren.

Avhengig av hvor mange ressurser kryptomynteren bruker, vil han eller hun ha en proporsjonal sjanse til å være den heldige gruvearbeideren som får lage og kjede den siste blokken; jo flere ressurser som er brukt, desto større er sjansen for å vinne belønningen. Hver blokk har et forhåndsbestemt betalingsbeløp, som belønnes til den seirende gruvearbeideren for deres harde arbeid å bruke som de ønsker.

Så hvordan blir den vinnende gruvearbeideren valgt? Det kommer an på. I de fleste tilfeller brukes en av to grunnleggende to metoder:

  • Bevis for arbeid: Under beviset på arbeidsmetoden må gruvearbeideren utføre en oppgave, og den første gruvearbeideren som fullfører oppgaven, legger til den siste blokken til blockchain og vinner blokkbelønning, blokkertilskudd og transaksjonsgebyrer. Bitcoin og andre kryptokurser, som Ether (for øyeblikket kan det bytte til Proof of Stake på et tidspunkt), Bitcoin Cash, Litecoin og Dogecoin, bruker bevis på arbeid. Bevis for innsats: I proof of stake-systemet skal programvaren velge en av cryptocurrency-nodene for å legge til den siste blokken, men for å være i gang, må noder ha en eierandel, noe som generelt betyr at de må eie en en viss mengde cryptocurrency. Cryptocurrency-nettverket velger gruvearbeideren som vil legge til den neste blokken i kjeden basert på en kombinasjon av tilfeldig valg og mengde eierandel - for eksempel med noen cryptocurrencies, jo mer cryptocurrency eid og jo lenger den har vært eid, desto mer sannsynlig er gruvearbeider skal velges. (Det er som å eie lodd; jo mer du eier, desto større er sannsynligheten for å vinne.) Med andre cryptocurrencies blir valget tatt i rekkefølge, en etter en, fra en kø med forhåndsvalgte gruvearbeidere.

Da Bitcoin først startet, kunne alle med en enkel stasjonær datamaskin bryte meg. Den etterlatte gruvearbeideren lastet ganske enkelt ned Bitcoin-programvaren, installerte den og lot BTC rulle inn! Etter hvert som tiden gikk, økte konkurransen.

Raskere og kraftigere datamaskiner ble bygget og brukt til gruvedrift. Etter hvert ble spesialiserte behandlingsbrikker kalt Application Specific Integrated Circuits (ASIC) utviklet. En ASIC er, som navnet tilsier, en datamaskinbrikke designet for et bestemt formål, for eksempel å vise høyoppløselig grafikk raskt, kjøre en smarttelefon eller utføre en bestemt form for beregning.

Spesifikke ASIC-er er designet for å være svært effektive i form av beregning som kreves for cryptocurrency mining, for eksempel for Bitcoin-gruvedrift. En slik brikke kan være 1000 ganger mer effektiv ved Bitcoin-gruvedrift enn brikken på PC-en din, så i dagens Bitcoin-gruvemiljø, går det ASIC eller gå hjem!

For kryptovalutaer med høy vanskelighetsgrad, for eksempel Bitcoin, er det ideelle gruvemiljøet et med:

  • Lave maskinvarekostnader: Disse gruvedriftene er ikke gratis. Lave temperaturer: Lavere temperaturer gjør kjøling av gruvrigger enklere. Lave strømutgifter: Bergverksrigger kan bruke mye strøm. Rask, pålitelig Internett-tilkobling: Du må kommunisere raskt med cryptocurrency-nettverket med minimal driftsstans fordi du konkurrerer med andre gruvearbeidere.

Frykt ikke! Med mange forskjellige kopier og etterligning av Bitcoin som kjører tøff, er Bitcoin ikke lenger det eneste spillet i byen, og du kan finne mange alternative gruvedriftvalg, med varierende nivåer av nødvendig datakraft. I dag er noen av de mest lønnsomme kryptovalutaene til å gruve mindre kjent og kan utvinnes ved hjelp av datamaskinvare fra hyllen på grunn av mindre strenge vanskelighetsnivåer som er assosiert med lavere popularitet og adopsjon.

For øyeblikket foregår en stor del av den globale cryptocurrency-gruvedriften i Kina, til tross ganger tre ganger hastigheten til den nærmeste nasjonen (USA). En kombinasjon av billig strøm og enkel tilgang til billige datamaskinkomponenter for å bygge gruve rigger gir Kina en fordel som kinesiske gruvearbeidere har utnyttet og hittil har opprettholdt, selv med regjeringens tilsynelatende avvisning av cryptocurrencies.

Dette er et bevis på hvor spenstige og vanskelige å stenge distribuerte cryptocurrency-systemer som Bitcoin er.

Få kryptovalutaen til å gå

En cryptocurrency har verdi fordi et stort antall mennesker samlet tror at det gjør det. Men hvorfor tror de at cryptocurrency har verdi? Svaret er tillit.

En innehaver av Bitcoin kan stole på at Bitcoin deres vil være i lommeboken en dag fra nå eller 10 år fra nå. Hvis de vil undersøke hvordan systemet fungerer, kan de revidere kodebasen for å forstå systemet på et dypere nivå for å se hvordan tillit opprettholdes.

Imidlertid, hvis de ikke har ferdighetssettet eller informatikkunnskapen til å revidere kode, kan de velge å stole på at andre mennesker, mer kunnskapsrike enn dem, forstår og overvåker systemet; de kan stole på det samlede blockchain-samfunnet som administrerer det spesifikke cryptocurrency.

Uten gruvefunksjonaliteten som ligger til grunn for det distribuerte peer-to-peer cryptocurrency-systemet, ville denne kollektive tilliten (basert på beviset for kollektivt arbeid mot kjeden) ikke eksistere.

Cryptocurrency gruvedrift sørger for at saldoen ikke endres uten din autorisasjon. Det stimulerer alle til å oppføre seg riktig og straffer dem som ikke gjør det. Det skaper en digital form for verdioverføring som hver enkelt bruker kan stole på som en likeverdig peer i nettverket fordi hver del av systemet er justert for ett formål: å tilby en sikker måte å opprette, verifisere og overføre eierskap til digitalt mangelvare kryptografiske enheter.