Как работает майнинг: Майнинг и как он работает: матчасть / Habr – Что такое майнинг? Зачем нужны майнеры и кто им платит?

Содержание

Что такое майнинг, и почему майнят на видеокартах / Smile-Expo corporate blog / Habr

Что представляет собой майнинг? Почему для майнинга криптовалют в подавляющем большинстве случаев лучше подходят видеокарты, а не CPU? Чем так хороши асики? В этом посте я постарался понятным языком рассказать об основах технической стороны майнинга.

Для понимания общей картины информация дана в упрощенном виде, некоторые детали опущены.

Что такое майнинг?

Возьмем в качестве примера блокчейн биткоина. Если максимально упростить, то вычислительные мощности майнинговых компьютеров направлены на шифрование операций по переводу биткоинов с одного кошелька на другой.

Как это выглядит?

Предположим, Сатоши Бутерин со своего кошелька переслал 1 биткоин на кошелек Виталика Накамото. Согласно сути блокчейна, нужно зашифровать информацию, содержащую адреса кошельков Сатоши и Виталика, а также количество переведенных биткоинов. Тут в дело вступает майнинговое оборудование — ему нужно найти правильный вариант шифровки.

Согласно алгоритму хеширования SHA-256, на котором построен блокчейн биткоина, сделать это нужно строго определенным способом. Например, алгоритм предписал зашифровать информацию так, чтобы на конце шифрованной строки был ноль. Подобное требование исходит от разработчиков криптовалюты — им нужен шифр с определенным символом, чтобы повысить устойчивость к взлому.

«Железо» начинает работать — решать эту математическую задачу методом подбора. Информация «Satoshi Buterin wallet —> 1 BTC —> Vitalik Nakamoto wallet» превращается в зашифрованную строку вроде «dh523456l29e4f6ab42d99c81156d3a17228d6e1eef4139be78dgw5jh63f2348». Но в этом варианте на конце не стоит ноль. Тогда «железо» начинает подбирать новый вариант шифровки, добавляя в информацию символ, который не меняет ее смысл.

Едва только нужная комбинация шифровки найдена, она записывается в базу данных (блокчейн), а конкретнее — в небольшой кусочек этой базы данных, который называется блоком. Коротко о блокчейнеБлокчейн — это база данных, которая по сути является журналом транзакций. Основные его идеи, заложенные разработчиками:

пусть будет единый журнал транзакций;

пусть копия журнала будет у всех;

все записи журнала будем шифровать, чтобы не достались врагу;

разобьем журнал на блоки, а блоки свяжем в цепочки.

Копия этой базы данных (копия блокчейна) хранится на жестких дисках каждого из майнеров, но эта база по факту представляет собой единый организм — она обновляется и синхронизируется на всех компьютерах. Поэтому чтобы взломать блокчейн, нужно взломать его сразу на всех компьютерах, подключенных к блокчейну.
Разработчики блокчейна биткоина определили, что максимальный размер блока не может превышать ~1 Мб. И чтобы блок считался сформированным, его нужно заполнить зашифрованными записями транзакций. Как только блок сформирован, блокчейн автоматически генерирует эмиссионную транзакцию биткоинов, чтобы наградить майнера за его работу.

Но не стоит думать, что можно просто взять и спокойно перебрать тысячу комбинаций, найдя нужную. Над одной задачей может «трудиться» не один десяток, или даже не одна сотня мощностей. И кто окажется первым, «того и тапки». Получается, что чем больше у тебя вычислительная мощность, тем выше шанс первым найти нужный вариант шифровки.

Но один человек-майнер может формировать отдельный блок на своем компьютере очень долго. Вряд ли кого-то обрадует перспектива майнить несколько лет без перерыва, формируя один-единственный блок, и получить потом за него 12,5 биткоинов в награду (именно такое количество биткоинов сейчас выдается за формирование нового блока). Поэтому люди объединяют свои мощности в пулы. В этом случае сеть биткоина выделяет награду за сформированные блоки не отдельному майнеру, а пулу. Пул, в свою очередь, распределяет награды отдельным майнерам, в соответствии с потраченным временем и мощностью (за вычетом комиссии).

Почему именно видеокарты, а не CPU?

Архитектуры графического процессора (GPU) и центрального процессора (CPU) сильно отличаются. Современные CPU состоят из 4-8 ядер — это делает их подходящими для решения больших и сложных задач. Вдобавок при такой архитектуре они могут быстро переключаться с выполнения одной задачи на выполнение другой.

А графические процессоры были созданы для того, чтобы решать огромное множество небольших и несложных задач. Поэтому они состоят не из пары больших ядер, а из тысяч маленьких ядрышек. В таком виде им гораздо удобнее обрабатывать миллионы пикселей и полигонов. Но выполнять сложные задачи, вдобавок переключаясь от одной к другой — чересчур сложно для GPU.

Создатели видеокарт изначально стремились к улучшению изображения и его обработки в компьютерных играх. И они точно не ожидали, что подобная архитектура их графических процессоров как нельзя лучше подойдет для майнинга.

Ведь что такое майнинг? Это перебор сотен тысяч различных комбинаций для шифровки, различающихся по сути только одним символом. С такой однотипной несложной работой куда быстрее справляются тысячи ядер GPU, чем 4-8 умных, но малочисленных ядер CPU.

Для сравнения: ядро CPU обрабатывает восемь 32-битных инструкций за такт (AVX). А процессор видеокарты Radeon HD 5970 обрабатывает 3200 32-битных инструкций за такт.

Но есть устройства, на которых майнинг происходит еще быстрее — их называют ASIC.

ASIC

В переводе с английского application-specific integrated circuit означает «интегральная схема специального назначения». Это оборудование, которое сделано с целью решения строго конкретной задачи. Если говорить об ASIC для майнинга, то по сути это «все в одном»: блок питания, охлаждающее устройство и небольшая плата, на которой расположены CPU, ПЗУ, ОЗУ и другие блоки. И если видеокарты изначально не были созданы для майнинга, то подобное железо «заточено» именно под эту задачу.

Возьмем в качестве примера популярную у добытчиков биткоина видеокарту AMD Radeon RX 580. Стоит она порядка 26 000 р., и мощность ее майнинга составляет 1,5 GH/s. Поставим против нее ASIC AntMiner R4: при стоимости в ~100 000 р. его мощность составляет 8,7 TH/s. Разница очевидна.

AntMiner R4

Причем производители майнинговых ASIC создают их для добычи определенной криптовалюты. Они подбирают компоненты и настраивают софт в асике таким образом, чтобы он лучше всего справлялся с решением задач по конкретному алгоритму, на котором построена конкретная криптовалюта (например, SHA-256 для майнинга биткоина). То есть, в теории асик для биткоина можно использовать для майнинга другой криптовалюты, но его производительность в таком случае не будет впечатлять.

Но если видеокарту потом можно воткнуть в компьютер и спокойно играть с ее помощью в различные игры, то с ASIC такого сделать нельзя — на них устанавливают сильно упрощенные операционные системы, чьи способности «заточены» специально для добычи криптовалют.

Итог

Мы представили майнинг на примере биткоина в упрощенном виде и постарались объяснить его наиболее понятным способом. Следует отметить, что для разных криповалют больше подойдут видеокарты от разных изготовителей: одной больше подойдет Nvidia, а для другой лучшим решением будет AMD. Так получается из-за того, что криптовалюты построены на разных алгоритмах: с каждым конкретным лучше всего справляется та видеокарта, чьи конструктивные особенности лучше всего подходят.

Что такое майнинг? | ForkLog

Что такое майнинг?

Майнинг (от англ. mining) — процесс создания новых биткоинов, который построен на решении компьютерами сложных математических задач. Майнинг является единственным способом эмиссии криптовалюты. Один из переводов слова mining — «добыча полезных ископаемых или разработка месторождений». Если мы говорим о биткоине, то имеем дело с добычей «виртуального золота».

Кто занимается добычей биткоинов?

Люди, которые занимаются майнингом, называются майнерами. Под этим словом также понимают специализированные устройства для добычи биткоина и других криптовалют.

На что это вообще похоже?

Отчасти майнеров можно сравнить с участниками торрент-трекеров, которые, запустив специальную программу, дают возможность другим пользователям скачивать фильмы или музыку. В случае с биткоином майнеры поддерживают функционирование платежной системы, подтверждают транзакции и сохраняют консенсус о едином и неизменном состоянии всей сети. В качестве награды они получают биткоины.

Как происходит процесс майнинга?

Процесс майнинга заключается в расчете хеша (выходных данных) заголовка блока в блокчейне. Блок включает в себя хеш заголовка предыдущего блока, хеш транзакций и случайное число. При формировании нового блока майнер получает награду – определенное количество биткоинов. За награду одновременно «борются» множество майнеров. Как правило, включенные в блок транзакции считаются подтвержденными после того, как рассчитаны шесть блоков подряд.

Как выглядит майнинг криптовалюты?

Сегодня добыча криптовалюты чаще всего происходит в специализированных дата-центрах, которые также называют майнинговыми фермами. Типичная ферма для добычи биткоинов представляет собой помещение, в котором находится определенное количество ASIC-устройств (от англ. application-specific integrated circuit, «интегральная схема специального назначения»). В самом помещении поддерживается необходимый температурный режим или применяются иные способы охлаждения.

Выгодно ли заниматься майнингом?

Экономическую целесообразность майнинга определяют сразу несколько факторов: стоимость электроэнергии, производительность «железа», текущая сложность, а также рыночный курс биткоина по отношению другим валютам. Если в самом начале существования биткоина его добыча была вполне возможна в домашних условиях, сегодня для этого требуются очень большие вычислительные мощности. Увеличение количества майнеров и появление более мощных устройств приводят к росту сложности добычи, что отрицательно влияет на доходность.

Какое нужно оборудование?

В самом начале существования биткоина заниматься его майнингом можно было даже на обычных компьютерах с более-менее мощными процессорами и видеокартами. Сегодня об этом говорить уже не приходится. Современный майнинг – это использование дорогостоящих специализированных устройств и чипов, производство которых уже превратилось в отдельную многомиллионную индустрию.

Получается, заниматься этим в одиночку смысла нет?

Скорее всего, да, если только вы не имеете достаточно средств, чтобы обзавестись дорогим оборудованием и быть в состоянии оплачивать связанные с его поддержанием расходы. Тем не менее, это не означает, что шансов заработать на майнинге у вас нет. Именно для вовлечения в процесс обычных пользователей существуют так называемые пулы (объединения) майнеров. В пулы могут входить сотни и тысячи добытчиков криптовалюты, получающие свои доли награды в соответствии с размером вклада. Сеть видит такой пул как одного майнера, производящего сотни гигахешей в секунду, хотя фактически это один главный сервер, который раздает задачи индивидуальным майнерам. Такая практика оказывается более эффективной и быстрее приносит награду, хотя и делает это небольшими порциями.

На какую я могу рассчитывать награду?

Согласно написанному Сатоши Накамото оригинальному техническому документу биткоина, награда за нахождение нового блока уменьшается вдвое каждые четыре года: в начале 2013 года она составляла 50 BTC, затем уменьшилась до 25 BTC, а летом 2016 года снизилась до 12,5 BTC. Следующее снижение (уполовинивание) награды состоится в 2020 году.

Если вы состоите в пуле, то можете рассчитывать на награду, пропорциональную вашим майнинговым мощностям «в общем котле». Сложность нахождения блоков меняется каждые 2016 блоков или примерно раз в две недели. С увеличением мощности сети увеличивается и сложность.

Существует множество сервисов для расчета текущей доходности майнинга на различных алгоритмах и устройствах. Один из самых популярных из них — WhatToMine.

Как работает майнинг криптовалюты? — Люди Роста

Новой способ заработки под названием манинг. Как получать миллионы не выходя из квартиры?

Биткойн является первой в мире децентрализованной криптовалютой, которая первоначально подняла свою блестящую голову на цифровые рынки еще в 2009 году. Хотя регулярные валюты имеют централизованный орган, который контролирует и печатает их, биткойн представлялся как контролируемая сообществом валюта, в которой не было бы единого представителя, нависшей над ней. Это отсутствие централизации означало, что создатель биткойна, Сатоши Накамото, должен был найти способ выпуска указанной валюты. Решение, которое он придумал и до сих пор используется, — это майнинг.

Майнинг предоставляет умный, децентрализованный способ выдачи криптовалюты, создавая при этом стимул для майнинга больше количество людей, гарантируя, что новые монеты будут выпускаться каждые 10 минут (время, необходимое для майнинга одного блока BTC). По сути, это делает майнера сравнимым с круглосуточным компьютерным бухгалтером, который проверяет транзакции блокчейна и получает за это вознаграждение.

Для обеспечения справедливости и безопасности сети в майнинг был внедрен механизм повышения сложности. Этот механизм усложняет вычислительные требования на основе таких факторов, как доступное оборудование и общественный интерес. Текущие первоначальные затраты на инвестиции и обслуживание, необходимые для решения математических задач, делают майнинг биткойнов просто невыгодным для отдельных майнеров, использующих оборудование на уровне потребителя. Биткойн майнинг выгоден только для крупномасштабных операций, таких как пулы майнинга, например базирующийся в Китае компания Bitmain видимо заработал в прошлом году более 3 млрд долларов прибыли.

Но если вы мелкая рыбка, которая хочет впервые погрузить свои пальцы в крипто-майнинг, не беспокойтесь, так как механизм майнинга также использовалась многими альткойнами для обеспечения постоянного и справедливого распределения их жетонов. Эти монеты, будучи более изменчивыми предлагают меньшее вознаграждения, чем биткойны, имеют гораздо более низкий барьер для входа для начинающих майнеров.

Так что же нужно знать перед майнингом любой криптовалюты?

Вам потребуется набор вещей, чтобы отправиться в путешествие по горному делу:

1. Бесплатная частная база данных, также известный как ваш кошелек для монет. Ваш кошелек является защищенным паролем хранилищем ваших заработков и содержит регистр транзакций по всей сети.

2. Бесплатный пакет программного обеспечения для майнинга

3. Членство в онлайн-пуле майнинга, который представляет собой сообщество майнеров, которые объединяют свои компьютеры для повышения прибыльности и стабильности доходов.

4. Участие в онлайн-обмене валют, где вы можете обменять добытые монеты на наличные или биткойны

5. Аппаратная установка расположена предпочтительно в прохладном и кондиционированном помещении.

6. Настольный или нестандартный компьютер, предназначенный для майнинга.

7. Графический процессор (GPU) ATI / Nvidia или специализированное устройство обработки, называемое чипом ASIC для майнинга.

Как и в случае любой прибыльной деятельности, при майнинге криптовалюты необходимо учитывать некоторые существенные риски:

1. Потеря вашего цифрового кошелька

Множество способов сделать это, либо заблокировав себя, забыв свои данные для входа, либо повредив жесткий диск.

2. Нечестные организаторы майнинг пула

Майнинг пул, которым управляют нечестные администраторы из стран с плохим регулированием, может снять монеты с вашего заработка или вылететь с полным набором монет. Некоторые пулы собирают членские взносы, которые могут снизить вашу прибыль.

3. Расходы на электроэнергию могут сделать вашу добычу убыточной

Для большинства майнинговых компьютеров стоимость 14 центов / киловатт-час — это максимум, что вы хотите заплатить за хобби майнинга. Свыше 14 центов, такие майнинг-валюты, как биткойн, лайткойн, пееркойн или фезеркойн, не будут стоить инвестиций. Вам также необходимо учитывать ставку доллара в день, так как для получения прибыли, скажем, двух долларов в день может потребоваться два года, чтобы окупить ваши инвестиции в оборудование (если вы решите продать сразу, а не ходить).

4. Хакеры

Вполне возможно, что талантливый хакер сможет проникнуть в ваш майнинг-пул и очистить кошельки пользователей, в том числе и ваш.

5. Ваша криптовалюта может упасть в цене

Скажем, вы решили не продавать свои монеты в тот момент, когда вы их добываете, а скорее удерживать их некоторое время. Как и золото или любой другой товар, есть вероятность, что рыночная стоимость ваших криптовалют со временем изменится. Если значение падает, вы можете в конечном итоге сидеть с сумкой, полной ничего.

Эти риски, будучи реальными и опасными, безусловно, могут быть уменьшены. Вот несколько советов по управлению уязвимостями монетного майнинга:

· Хорошие привычки

Храните свой кошелек для монет на съемном запоминающем устройстве, которое вы отсоедините от компьютера и сети, когда не используете его. Регулярно переводите свои монеты из своего онлайн-хранилища (если используете сервис облачного майнинга) в свой съемный кошелек, чтобы они не накапливались в Интернете. Также выработайте личную привычку делать резервные копии вашего кошелька каждые два дня и храните свой пароль в безопасном месте.

· Авторитетный майнинг пул / облачный сервис

Пулы / облачные сервисы с активными онлайн-сообществами, которые имеют хорошую репутацию, — ваш лучший выбор. Hashflare, Genesis, Hashing24, Minex, Minergate, NiceHash — это лишь некоторые из наиболее часто упоминаемых.

· Блокировка платы за электричество

Некоторые поставщики электроэнергии позволят вам зафиксировать плату за киловатт-час на год или два.

Таким образом, лучший способ найти монеты, которые легко добыть, — это просеивать форумы и криптогруппы и выбирать монеты, которые звучат многообещающе, но все еще не имеют сильного имени в сообществе. Добывайте и накапливайте новые монеты столько, сколько вы можете, и надеемся, что цена взлетит через некоторое время, как только она достигнет больших обменов, и более широкое сообщество узнает об этом.

Как работает майнинг криптовалют

Большинству пользователей криптовалют нет необходимости разбираться в процессе майнинга (добычи), однако крайне важно понимать, что создание виртуальной валюты происходит именно таким образом. В отличие от традиционных валют, в случае которых банк или правительство просто принимают решение об эмиссии на определенную сумму, криптовалюта должна быть создана пользователями с помощью специализированных программ для майнинга, использующих специализированное оборудование и сложные алгоритмы для выпуска в обращение новых монет.

Эмиссия посредством майнинга является главной отличительной особенностью криптовалют. Здесь никто не может получить любое количество монет одним нажатием кнопки. В процессе добычи все конкурируют, находясь в равных условиях и имея доступ к одинаковому оборудованию. Разные криптовалюты используют для создания монет разные алгоритмы. Вы вовсе не обязаны этим заниматься, так как для этого требуется специальное оборудование, а счета за электричество съедят всю прибыль от добычи монет. Важно также отметить, что чем больше монет произведено для определенной валюты, тем труднее становится выпускать новые блоки, а значит — получать новые монеты. Алгоритмы созданы таким образом, чтобы предотвратить быстрое создание всех монет сразу, дать возможность валюте стабилизироваться и избежать ее переизбытка на начальном этапе.

Количество возможных монет в криптовалютах ограничено. После того, как все они будут выпущены, производство новых станет невозможным. Это означает, что когда все 21 миллион биткойнов будут добыты, они останутся единственными монетами, находящимися в обращении в данной системе, и других добавляться не будет. То же самое относится и к другим криптовалютам. Именно поэтому многие рассматривают их в качестве хорошей альтернативы традиционным валютам, стабильность которых обеспечивается только за счет договоренностей между государствами.

Следует иметь в виду, что в настоящее время производить прибыльную добычу монет довольно сложно, так как оборудование, электричество и т. п. обойдутся вам дороже, чем просто покупка монет на рынке. Лучше воспользоваться онлайн-биржами, где можно научиться зарабатывать покупая и продавая криптовалюту, избавив себя от хлопотного процесса добычи.

Среди наиболее популярных и надежных сайтов, где можно покупать, продавать и хранить биткойны и другие криптовалюты можно выделить Coinbase, Cryptsy и AlfaCashier.

Майнинг и программное обеспечение для добычи монет

Процесс майнинга криптовалюты включает два простых этапа. Рассмотрим их в понятной форме.

Самое первое, что необходимо для начала майнинга криптовалюты, — это программа для того чтобы добывать монеты. Для крупных валют можно найти несколько программ, работающих с общим пулом добычи, а для более мелких обычно предлагается только один клиент, который также служит кошельком для данной криптовалюты. Нужно просто скачать такую программу и установить ее, после чего можно переходить к следующему этапу.

После первой установки программа подключается к сети и синхронизируется с ней. Это может занять от нескольких минут до нескольких часов, в зависимости от того, сколько блоков нужно решить, прежде чем вы сможете синхронизироваться. Когда синхронизация завершена, можно начинать добычу.

Для этого нужно просто перейти в ту часть своего кошелька, которая предназначена для майнинга, ввести желаемые значения и нажать кнопку «Начать майнинг». После этого система начнет «добывать» монеты, и, в зависимости от используемого оборудования, результат появится в течение нескольких минут, часов или дней. Но процесс майнинга этим не ограничивается.

Криптовалютные алгоритмы

При разработке каждой криптовалюты закладывается свой алгоритм добычи монет. Есть две разновидности алгоритмов, которые используются практически во всех существующих сегодня валютах, — SHA-256 и Scrypt. Майнинг по обоим алгоритмам достаточно сложный, и его трудность возрастает по мере увеличения общего числа добытых монет. Приведем краткое описание работы этих алгоритмов, чтобы можно было лучше понять процесс майнинга.

SHA-256

SHA-256 — первый алгоритм, который начал использоваться для криптовалют. На его основе был создан Биткойн. Он был разработан Национальным агентством по безопасности (NSA) США и впервые обнародован в 2001 году. SHA означает Secure Hash Algorithm — алгоритм безопасного хэширования. Он прекрасно соответствует идее криптовалют, где нужно решать задачи хэширования, чтобы добывать монеты. Чем больше монет добыто, тем сложнее становится алгоритм хэширования, так как он изначально использовался в системах безопасности компаний и государственных органов.

Scrypt

Алгоритм Scrypt, применяемый в криптовалютах, использует так называемое «доказательство выполнения работы» (proof-of-work). Scrypt представляет собой функцию формирования ключа, разработанную Колином Персивалом, и предъявляет высокие требования к памяти компьютера. Он появился в 2012 году и был быстро внедрен в криптовалютные программы для добычи монет в качестве альтернативы алгоритму SHA-256, который использовался в Биткойн. Scrypt лучше для майнеров, так как можно повысить производительность, купив лучшее оборудование. В случае SHA-256, улучшить добычу за счет покупки дополнительного оборудования не получится.

Будьте в курсе всех важных событий United
Traders — подписывайтесь на наш
телеграм-канал