Какво представлява трудността на хешрейта и копаенето?

Независимо дали сте нов за Биткойн и искате да се потопите по-задълбочено в неговата концепция или сте опитен потребител и търсите в изграждането на първата си майнинг платформа, трябва да знаете как се извършва копаенето и какви са изискванията за това.

Терминологията, използвана при описването на процеса на добив, може да обърка някои. Следователно има много заблуди относно този процес, особено когато става въпрос за неопитни потребители. Днес ще ви обясним простата логика зад копаенето и ще ви разкажем за единствения начин как нови биткойни влизат в мрежата. Нека започнем!

Същността на Proof-of-Work

Биткойн копаенеИзточник: ‘Златна монета с компютърен чип и кирка. Изображение на символ за добив от 123rf

Много от технологиите, които биткойн използва, не бяха нови или революционни по време на стартирането му. Преди 2008 г. имаше няколко опита за създаване на пари в интернет, като Flooz.com и E-gold. Те обаче изисквали централизирана страна, която да контролира процеса, или били уязвими на двойни разходи – ситуация, когато злонамерен актьор извършва две транзакции на различен адрес едновременно на една и съща сума пари. В случай на атака с двойно харчене, истинска мрежа от партньори не би могла да различи коя транзакция е влязла първа и би одобрила и двете. В резултат на това нямаше устойчиви средства за прехвърляне на пари в интернет по децентрализиран начин.

Красотата на Биткойн беше в това, че той предлага механизъм, който прилага механизма на Timestamp, за да направи невъзможно двойното харчене. И накрая, светът беше представен с автоматизирана система, която поставя всички транзакции в дневника в хронологичен ред, така че първата транзакция, която е стигнала до мрежата, се счита за валидна и всички останали за същите средства се отхвърлят. За да се гарантира, че списъкът на транзакциите не може да бъде променян от нападателите, беше въведен механизъм за доказателство за работа (PoW). PoW изисква от потребителите да отделят известно време и обработваща мощност за създаване на нови блокове за мрежата, така че никой нападател (или група нападатели) да не може да направи верига от блокове, която е по-дълга от първоначалната. Тъй като мрежата приема само най-дългата верига, потребителите могат да бъдат сигурни, че парите им са в безопасност.

PoW и добив

С прости думи, PoW е ​​начинът да се гарантира, че всеки нов блок отнема известно време и усилия (изчислителна мощ) за създаването му. Това пречи на хората да създават толкова блокове, колкото пожелаят, тъй като в света има само толкова изчислителна мощ (дори ако внезапно направим гигантски технологичен скок и мощността на процесорите на CPU ще скочи, повече за това по-късно). В резултат най-бързата и следователно валидна верига е само тази, която използва по-голямата част от процесорната мощност, което означава най-голям брой процесори.

PoW се основава на хеш на Bitcoin. Хеш е еднопосочна криптографска функция (което означава, че е изключително трудно да се обърне резултата), която преобразува вход в низ с фиксиран брой символи. В случай на биткойн се използва алгоритъмът за хеширане SHA-256. След като блокът е създаден и попълнен, всички транзакции там се изпълняват през SHA-256 и резултатът се поставя в началото на следващия блок. Този верижен механизъм гарантира, че предишните блокове във веригата са непокътнати, тъй като промяната на една транзакция ще доведе до съвсем различен низ от символи, които ще направят блока невалиден.

Копаене и трудности при добива

Копаенето на биткойн по същество означава създаване на нов блок и получаване на награда за него, която в момента е 12,5 BTC за всеки блок, който се добива приблизително на всеки 10 минути. Всеки може да се присъедини и да се откаже от процеса по всяко време. Само един майнер (възел) може да генерира единичен блок и въпреки популярното погрешно схващане, кой ще копае блок, зависи в голяма степен от шанса, а не от количеството изчислителна мощ, която притежават потребителите.

Заглавката на блок е решаваща част от процеса на добив. Той включва версия на ядрото на Биткойн, клеймо за време (време на създаване), хеш на предишен блок, корен на Merkle (хеш на хешовете на транзакциите в предишния блок), цел на трудност и nonce. Целта на трудност е число, записано в 256-битов формат, за да съответства на дължината на хеш-паметта SHA-256. Заедно с nonce, той се използва от миньорите за генериране на нови блокове.

За да добият блок, майньорите изпълняват хеш функция през заглавката на блок на съществуващ блок и я сравняват с целта на трудността. Ако хешът е по-нисък или равен на целта на трудност, се създава блок и миньорът, който е създал съответния хеш, получава наградата. Хеширането е детерминирано, което означава, че хешът не би се различавал за един и същ набор от данни. Това е мястото, където nonce влиза в игра. Миньорите продължават да увеличават нонса, за да получат подходящия хеш. Колкото по-ниско е целевото число, толкова по-трудно е да се получи хеш, който се вписва в изискването.

Трудност на копаене и хешрейт

Биткойн копаенеИзточник: Изображение отблизо на електронна платка с процесор в син тон “от 123rf

На този етап в четенето сигурно се чудите кой променя трудността на мрежата и защо. За да разберем причините за корекцията на трудността, първо трябва да разберем концепцията за хешрейт.

Вече знаем, че за да създаде блок, майнер трябва да хешира заглавката на последния блок, докато получи стойност по-ниска от целевото число. За да направи това, миньор се нуждае от машина с CPU (и), способна да го направи. Редица хеширащи операции, които компютърът може да направи за секунда, се наричат ​​хешрейт.

Не забравяйте, че добивът е по-скоро лотария, отколкото състезание, така че по-високият хешрейт не означава, че даден миньор ще създаде всеки блок. Колкото повече операции обаче може да направи един миньор, толкова по-добри са шансовете им да намерят подходящ хеш по-бързо от други. Хешрейтът се деноминира в хешове в секунда. Най-често обработващата мощност на майнерските платформи се измерва в Мега хешове (MH, един милион хешове), Giga Хешове (GH, един милиард хешове) и Tera Хеш (TH, един трилион хешове).

В наши дни копаенето се превърна в печеливш бизнес за големи компании с огромен брой високопроизводителни процесори и евтина електроенергия. Такива гиганти използват хиляди хешове на Tera всеки ден, борейки се за привилегията да правят нови блокове и следователно да получават нови биткойни. Въпреки това, в зората на биткойн потребителите използваха домашните си компютри и лаптопи и все още успяха да добиват биткойни от доста време. Как беше възможно това?

Биткойнът е проектиран да поддържа определени трудности при добива, така че да отнеме средно 10 минути, за да се получи блок. Ако майньорите се борят с твърде ниска целева трудност, мрежата я повишава и обратно. Протоколът за това се нарича пренасочване на трудността. След като 2016 г. блокове бъдат извлечени (което отнема около две седмици), мрежата преминава през техните заглавия, за да анализира времевите марки. Ако мрежата се движеше твърде бързо, целевият номер на трудност в следващия блок ще бъде по-малък, ако мрежата отне повече време от очакваното, броят ще бъде по-голям. Ето защо, дори ако Intel или AMD изведнъж започнат да произвеждат процесори с разточителна производителност, ще отнеме много малко време на Bitcoin, за да се приспособи към темпото и да се върне към класическата формула за производство на един блок за десет минути. Нова трудност е умножител на старата трудност и коефициент от 20160 минути & брой минути, прекарани в последните 2016 блокове.

Обобщение

Като цяло копаенето на биткойни не е трудно да се заобиколи, но някои непринудени и технически термини, заедно с новата идея за интернет пари, могат да изглеждат плашещи на пръв поглед. За да разберете какво представляват трудностите при копаене и хешрейта, трябва да имате предвид само няколко неща:

  • Копаенето се изисква от мрежата, за да функционира безопасно.

  • Копаенето на биткойн означава създаване на нови блокове и бидейки възнаградени под формата на нови монети.

  • Моето е да използвам мощност на процесора (хешрейт) за изпълнение на заглавката на блок чрез функцията SHA-256 с различни nonces, докато не бъде постигната цел на трудност.

  • Целта за трудност е число в 256-битов формат и този формат гарантира, че дължината на такова число е същата като хеш SHA-256.

Надяваме се, че нашата статия е изяснила добива на биткойни за вас. Това ще бъде голяма помощ при обяснението на принципите на криптовалутата на вашите приятели и роднини, избягване на измами и получаване на някакви странични приходи от копаене. Наслади се!