Что такое майнинг криптовалюты

Содержание статьи:

• Транзакции
• Создание блока
• Решение криптографической задачи
• Консенсус
• Награда за майнинг
• Изменение сложности
• Халвинг
• Proof of Work (PoW)
• Proof of Stake (PoS)
• Delegated Proof of Stake (DPoS)
• Proof of Authority (PoA)
• Proof of Space (PoSpace) или Proof of Capacity (PoC)
• Proof of Elapsed Time (PoET)
• Соло-майнинг
• Майнинг в пулах
• Облачный майнинг
• CPU
• GPU
• ASIC
• Мастерноды и стекинг
• Калькулятор
• Выберите оборудование
• Расчет рентабельности
• Создайте кошелек
• Присоединитесь к пулу
• Установите программное обеспечение
• Настройте майнер и программное обеспечение
• Запустите майнинг

Майнинг нужен для создания новых монет и поддержания работы блокчейнов. Кроме того, это один из основных способов заработка на криптовалютах. Многообразие типов майнинга обеспечивает возможность добывать как топовые криптовалюты (например, Биткоин), так и монеты уникальных и специфических проектов (например, Ravencoin или Chia Network).

В статье эксперты простыми словами объясняют, что значит майнинг, как начать добычу криптовалют и посчитать потенциальный доход.

Зачем нужен майнинг криптовалюты

Смысл майнинга криптовалют заключается в необходимости поддерживать устойчивую работу блокчейна. При помощи майнинга в блокчейне от пользователя к пользователю передается криптовалюта, подтверждаются транзакции, создаются новые монеты, обеспечивается децентрализация и постоянная работа сети.

Майнинг – не единственный способ поддерживать работоспособность блокчейнов. Майнинг используется для криптовалют, которые работают на алгоритме консенсуса PoW (Proof-of-Work – c англ. “доказательство работы”). PoW применяется в сетях Bitcoin, Litecoin и тд. Но существует множество других разновидностей алгоритмов консенсуса, например, PoS (Proof-of-Stake), DPoS (Delegated Proof of Stake), Proof of Elapsed Time (PoET) и т.д.

Как работает майнинг: объяснение процесса

Чтобы понять, как работает майнинг, проще всего разбить процесс на несколько отдельных частей и разобраться с каждой из них по отдельности.

Транзакции

В блокчейне существуют публичные и приватные адреса. Публичные адреса используются для отправки и получения криптовалюты, приватные – дают доступ к публичным ключам и помогают подтверждать отправку криптовалюты. Пользователи блокчейна отправляют друг другу криптовалюту на публичные адреса. Такие транзакции попадают в специальные временные хранилища – мем-пулы или пулы транзакций, где ожидают включения в блок транзакций (список транзакций, прошедших в блокчейне). ?

Создание блока

Майнеры в блокчейне собирают блоки из транзакций, попавших в мем-пул. Каждый блок имеет ограниченный размер и может включать определенное количество транзакций. Майнерам предоставлено право выбирать транзакции с более высокими комиссиями – такие транзакции могут быстрее сформировать блок. После того как блок сформирован, майнеры начинают решать криптографическую задачу, чтобы добавить блок в цепочку блокчейна.

Решение криптографической задачи

Криптографические задачи, которые решают майнеры, могут существенно отличаться в зависимости от блокчейна. В простейшем варианте майнеры используют вычислительные мощности своего оборудования и ищут хэш – цифро-буквенный код.

Консенсус

Майнер, который первым нашел верный хэш, считается создателем нового блока. Теперь еще несколько майнеров должны получить такое же решение задачи, чтобы найденный хэш считался верным. Подтверждение правильности найденного хэша называется консенсусом. Он гарантирует, что участники блокчейна согласились с решением задачи и записанные в блок транзакции верны.

После того, как хэш подтвержден несколькими узлами, майнер, нашедший хэш первым, получает право добавить блок в блокчейн, после чего криптовалюта передается получателям транзакций.

Награда за майнинг

Майнер, который рассчитал верный хэш и добавил блок в блокчейн, получает награду. Она складывается из двух частей: определенного количества новых монет (они переводятся на публичный адрес майнера) и суммы комиссий за переводы криптовалюты, которые были включены в блок. Получаемая награда служит стимулом для майнеров участвовать в процессе добычи и поддерживать работу сети.

Изменение сложности

Чтобы поддерживать постоянный интервал времени между созданием блока в блокчейне, в сети происходит постоянное изменение сложности задачи, которую должны решать майнеры. Общий принцип такой: если хэшрейт сети (общая вычислительная мощность) увеличивается, то увеличивается сложность задачи, если уменьшается – сложность задачи снижается. Для каждого блокчейна момент пересчета сложности происходит по своему графику.

Например, сложность в сети Bitcoin изменяется каждые 2016 блоков, что составляет примерно две недели. У Litecoin сложность также меняется через 2016 блоков, но из-за более высокой скорости формирования блока изменения происходят примерно раз в 4 дня. У Chia сложность изменяется каждые 4608 блоков и т.д.

Халвинг

В большинстве сетей величина вознаграждения майнеров за нахождение блока уменьшается по мере увеличения количества блоков в блокчейне, т.е. чем дольше существует блокчейн, тем меньше в нем вознаграждение за майнинг. Как правило, каждый раз вознаграждение уменьшается вдвое. Такой процесс называется халвингом (с англ. – “делить пополам”).

Каждый блокчейн имеет свое время халвинга, которое привязано к количеству добытых блоков в блокчейне (или общему времени для добычи определенного их количества). Халвинг используется, как инструмент снижения инфляции криптовалюты (через уменьшение предложения монет на рынке), а также для ограничения максимального количества монет, которые могут быть созданы.

Алгоритмы консенсуса

Ранее в статье уже упоминалось, что PoW – не единственный алгоритм консенсуса, который используется для обеспечения работы блокчейнов. Ниже рассмотрены другие распространенные виды алгоритмов. ??

Proof of Work (PoW)

Proof of Work (PoW) (“доказательство работы”) – алгоритм консенсуса, в котором для создания нового блока нужно подтверждение решения криптографической задачи несколькими майнерами. Вознаграждение получает майнер, который первым нашел решение. Из известных криптовалют на алгоритме PoW работают Bitcoin, Litecoin и Dogecoin.

Proof of Stake (PoS)

Proof of Stake (PoS) – “доказательство владения”. Существует также несколько более прямолинейный перевод названия, который хорошо объясняет суть алгоритма – “доказательство ставки”. PoS – один из популярных и наиболее распространенных алгоритмов консенсуса. Из-за отсутствия необходимости постоянно наращивать вычислительные мощности (а следовательно, и потребление электричества) считается более экологичным, чем PoW. Добыча монет в блокчейнах с PoS называется форджингом или минтингом. Занимаются им валидаторы-стейкеры.

Валидаторы-стейкеры покупают монеты блокчейна и блокируют их (стейкают или “делают ставки”) на своих адресах. После этого валидатор включается в процесс формирования блоков. Право сформировать блок и получить вознаграждение с большей вероятностью получает тот валидатор, у которого заблокировано большее количество монет (т.е. валидаторам выгодно увеличивать количество криптовалюты блокчейна на своих кошельках). В итоге каждый валидатор реализует свое право формирования блока с течением времени. Остальные стейкеры подтверждают верность найденного блока.

Чтобы ограничить число желающих стать валидаторами и при этом сделать блокчейн более стабильным, часто используется минимальный порог входа. Например, чтобы стать валидатором в сети Ethereum нужно вложить 32 ETH.

Delegated Proof of Stake (DPoS)

Delegated Proof of Stake (DPoS) – “делегированное доказательство доли.” Алгоритм консенсуса, развивающий идеи PoS в духе выборной демократии. В DPoS участники блокчейна передают право стать валидатором некоторому узлу сети (компьютеру-ноде). Для этого участники голосуют с помощью внутренних монет блокчейна: узел, который собрал большее количество монет за свою кандидатуру, становится валидатором. Монеты, используемые в голосовании, стейкаются на адресе выбранного узла.

После окончания голосования формируется пул валидаторов. Специальный алгоритм формирует из них очередь и выделяет каждому поочередно время на добавление блока в блокчейн. Вознаграждение в блокчейнах, использующих такую систему, может распределяться различным образом: валидатор получает фиксированное количество монет, а комиссии делятся среди голосовавших за него; комиссии достаются валидатору, а сумма добытых монет распространяется среди голосовавших. DPoS используется в Solana, Tron, EOS, Tezos.

Proof of Authority (PoA)

Proof of Authority (PoA) – “доказательство полномочий”. Один из самых централизованных алгоритмов консенсуса. Принцип работы похож на DPoS, но на роль валидаторов выбираются реальные люди, проходящие строгий репутационный отбор. Выбранный валидатор отвечает перед сообществом блокчейна собственной реальной репутацией и обязуется поддерживать работу сети. ?

При этом валидаторы не получают вознаграждения за стейкинг, а только комиссионные сборы за проведенные транзакции. Из-за высокой степени централизации PoA чаще используется в непубличных блокчейнах. Из известных публичных проектов можно назвать POA.Network, VeChain, Bitgert, Palm Network и Xodex.

Proof of Space (PoSpace) или Proof of Capacity (PoC)

Proof of Space (PoSpace) или Proof of Capacity (PoC) – “доказательство емкости”. В блокчейнах с этим алгоритмом консенсуса в качестве метода валидации и создания блока используется свободное место на жестких дисках майнеров. В общем случае, чем больше места предоставляет майнер, тем выше его шанс создать и подтвердить следующий блок в сети.

Для работы в таком блокчейне майнер-валидатор должен устанавливать дополнительное ПО – плоттер, которое используется для записи на жесткий диск участков информации с возможными решениями криптографической задачи (плотов). При переборе вариантов решений в плотах у майнера есть шанс найти верное значение – так формируется его вознаграждение. Один из самых известных блокчейнов на PoC – Chia Network.

Proof of Elapsed Time (PoET)

Proof of Elapsed Time (PoET) – “доказательство прошедшего времени”. Этот алгоритм консенсуса позволяет любому узлу блокчейна добыть следующий блок. Для этого используется элемент лотереи: для каждого майнера-узла задается случайное время “сна”. После прошествия этого времени узел активируется и может подтвердить следующий блок блокчейна. Блок находит самый первый из активированных узлов.

Алгоритм также предусматривает дополнительные меры для исключения манипуляций с продолжительностью времени “сна” узлов и слишком частыми выигрышами новых блоков одним и тем же майнером. PoET используется как базовый алгоритм консенсуса в сети HyperLedger.

Способы майнинга криптовалюты

Существует несколько типов майнинга криптовалют, отличающихся способом использования оборудования для добычи монет: соло-майнинг (одиночный майнинг), майнинг в пулах и облачный майнинг. ??

Соло-майнинг

Соло-майнингом называется способ добычи криптовалюты, когда майнер задействует для добычи только собственное оборудование. Этот способ появился самым первым и был сильно распространен в первые годы появления криптовалют. В нынешних реалиях соло майнинг часто является либо невыгодным вариантом добычи монет, либо не самым прибыльным. Отдельные виды монет все еще можно добывать самостоятельно (например, RVN, XCH и другие монеты, ставящие децентрализацию блокчейна в качестве одной из своих целей), но реальную выгоду добыча будет приносить при объединении мощностей нескольких майнеров в пулах.

Майнинг в пулах

Майнинг в пулах – наиболее выгодный способ добычи криптовалюты для индивидуального майнера. При этом подходе несколько майнеров объединяют мощности своего оборудования и выступают в качестве единого узла блокчейна (для этого используется специальное ПО). В общем случае пул выплачивает майнеру вознаграждение, когда на его оборудовании был создан блок. За участие в пуле может взиматься комиссия.

Майнинг пулов очень много: свои пулы есть у больших криптовалютных бирж (Binance, OKX, Kucoin), компаний, занятых в бизнесе майнинга (например, Bitmain), разработчиков программных майнеров (2miners и многие другие), криптовалютных проектов (Ravencoin, Сhia и тп.) и т.д. В некоторых блокчейнах, особенно молодых, пользователи могут создавать собственные пулы.

Облачный майнинг

Облачный майнинг – это способ добычи криптовалюты, при котором майнинг происходит не на личном оборудовании майнера, а на арендованном. Пользователь может выбирать устройство-майнер, срок добычи, количество арендуемого хэшрейта, криптовалюту и т.д. Для удобства компании, предлагающие услуги облачного майнинга, часто объединяют перечисленные показатели в слоты.

При использовании облачного майнинга не потребуется покупать и обслуживать собственное оборудование, но для покупки слотов нужен начальный капитал.

Пользователь выбирает слот, оплачивает его (чаще всего фиатными деньгами), компания запускает для пользователя майнинг на своем оборудовании, и после этого пользователь может отслеживать процесс добычи из личного кабинета. Вывести криптовалюту можно по достижении определенного лимита, установленного компанией. Свои услуги облачного майнинга предоставляют многие криптовалютные биржи (например, Bybit, Gate, Binance) и отдельные специализированные компании (например, Hashing24, Nicehash, Cryptouniverse).

Оборудование для майнинга

Независимо от способа майнинга, добыча будет происходить на майнинговом оборудовании. В качестве него могут выступать центральные процессоры компьютеров (СPU), графические процессоры видеокарт (GPU) или специальные устройства, созданные для добычи определенной криптовалюты или нескольких монет (ASIC). Выбор оборудования определяет майнинговую мощность (хэшрейт), которую может получить майнер, используя те или иные устройства.

CPU

Центральные процессоры компьютеров широко использовались для майнинга в первые годы появления криптовалют. Результативность добычи определялась в основном тактовой частотой процессоров: чем она выше, тем больше информации может обрабатывать процессор и тем выше может быть хэшрейт.

Несмотря на мощность сегодняшних CPU, сложность майнинга выросла так сильно, что большинство криптовалют, особенно топовых, невозможно прибыльно добывать на CPU. Тем не менее многие проекты продолжают поддерживать добычу на CPU для майнинга своих монет. К ним относятся: Bitcoin Gold (BTG), Bytecoin (BCN), Beam (BEAM), Grin (GRIN), Zcash (ZEC) и тд.

GPU

Графические процессоры видеокарт гораздо производительнее центральных процессоров. Мощность GPU может в десятки раз превышать мощность СPU, соответственно, их хэшрейт также на порядок больше. GPU активно используется в добыче криптовалют: чаще в виде ферм, объединяющих процессоры нескольких видеокарт (такой способ используют соло-майнеры или майнеры в пулах). Проектов, поддерживающих майнинг на GPU много: ETH Сlassic (ETC), Ravencoin (RVN), Monero (XMR), Zcash (ZEC), Siacoin (SC) и тд.

ASIC

ASIC – это специальные устройства, состоящие из чипов, которые способны быстро вычислять криптографические задачи в рамках определенных алгоритмов хэширования (SHA256, Scrypt, X11 и тд.). Такие устройства обладают высоким хэшрейтом (могут превышать хэшрейт видеокарт на несколько порядков), часто настроены для работы с одним определенным алгоритмом, потребляют много электроэнергии и стоят дорого (стоимость одного устройства может превышать $10 тысяч). В основном они используются крупными коммерческими компаниями, занятыми добычей криптовалют. ASICи применяют для майнинга топовых монет, например, Bitcoin (BTC), Dogecoin (DOGE), Litecoin (LTC) и тд.

Мастерноды и стекинг

Криптовалюты, в основе которых лежат алгоритмы консенсуса без майнинга, не используют перечисленное выше оборудование. В таких проектах создание монет и поддержка сети обеспечивается за счет стейкинга (замораживания монет блокчейна на некотором адресе) и/или запуска мастернод (в этом случае оборудование потребуется, но затраты на него по сравнению с майнинговым несущественны).

Прибыльность майнинга

На прибыльность майнинга влияет используемое оборудование, его количество и общий хэшрейт, выбранная монета, сложность ее добычи, а также способ майнинга. Проще всего посчитать прибыльность майнинга при помощи бесплатных майнинговых калькуляторов: они показывают, сколько можно заработать ?? на добыче определенной монеты при выбранной конфигурации оборудования.

Калькулятор

Для расчета доходности или подбора процессоров, видеокарт или ASIC’ов для майнинга можно воспользоваться калькуляторами whattomine.com, minerstat.com или nicehash.com.

Как начать майнить

Чтобы начать прибыльно майнить криптовалюту, нужно: выбрать монету для майнинга, подобрать оборудование и рассчитать его рентабельность, создать кошелек, присоединиться к пулу, скачать и установить программное обеспечение для добычи, настроить его и запустить процесс майнинга. Рассмотрим каждый шаг подробнее. ?

Выберите оборудование

Оборудование выбирается в зависимости от монеты, которую собирается добывать майнер. Например, в случае добычи Биткоина потребуются ASIC, для Ravencoin – можно выбирать подходящие GPU, для ETH Classic – либо GPU, либо ASICи и т.д.

Расчет рентабельности

Для подсчета рентабельности добычи нужно разделить прибыль от потенциальной добычи монеты (с учетом выбранного оборудования) на стоимость добычи. В стоимость добычи войдут расходы на электричество и стоимость оборудования. Проще всего получить значение рентабельности при помощи майнинговых калькуляторов.

Создайте кошелек

На следующем этапе нужно создать кошелек в выбранном блокчейне. Для этого можно либо перейти на официальный сайт выбранного проекта и скачать официальный кошелек ??, либо воспользоваться другим кошельком, который поддерживает монету, которую планируете добывать.

Присоединитесь к пулу

Для прибыльного майнинга со стабильными выплатами рекомендуется добывать монеты в пулах. Списки пулов можно найти на специализированных сайтах (например, miningpoolstats.stream), официальных сайтах монет или воспользоваться предложением от криптовалютных бирж (например, BINANCE предлагает добычу 8 разных монет в своих пулах).

Установите программное обеспечение

После выбора майнера нужно скачать и установить ПО для добычи – майнер. Списки официально рекомендованных майнеров можно найти на сайте выбранной для добычи монеты.

Настройте майнер и программное обеспечение

В простейшем случае для настройки майнера потребует прописать url майнера и адрес кошелька для пересылки добытых монет в файле конфигурации. Но могут потребоваться дополнительные шаги. Например, при присоединении к пулу Binance нужно пройти процедуру регистрации и идентификации пользователя, прописать имена воркеров и т.п. Подробные инструкции по настройке ПО можно найти на официальных сайтах майнеров или в документации к устройствам.

Запустите майнинг

После настройки майнера ему потребуется некоторое время для подключения к пулу и начала добычи. Чаще всего никаких дополнительных действий от пользователя для запуска майнинга не требуется. Подробности этого этапа можно найти в официальной документации к майнерам, пулам или проектам.

Регулирование майнинга

В Российской Федерации пока не существует официального документа, регулирующего майнинг криптовалют. По словам главы комитета Госдумы РФ по финансовым рынкам Анатолия Аксакова, законопроект о майнинге и трансграничных сделках с криптовалютами будет принят в первом полугодии 2023-го. Каким будет итоговый текст документа и какую ответственность за неисполнение закона будет предусматривать – неизвестно. ??

В этом смысле добыча криптовалюты в РФ на начало 2023 года находилась в серой зоне: добыча ее не запрещена, но законодательные риски неясны. При этом в РФ существуют компании и физические лица, которые официально занимаются добычей криптовалюты и платят налоги в рамках действующего законодательства.

Плюсы и минусы

FAQ

Заключение

Майнинг – важный процесс, поддерживающий бесперебойную работу блокчейнов с алгоритмом консенсуса PoW.

Майнингом занимаются майнеры: они предоставляют вычислительные мощности для создания блоков и добавления их в блокчейн, а также для создания новых монет в сети. За эту работу майнеры получают вознаграждения в виде криптовалюты. Помимо майнинга есть и другие методы обеспечения работы блокчейна, например, PoS, DPoS, PoET и т.д.

—.

Существует огромное количество криптовалют, которые можно добывать при помощи майнинга. Также выделяют разные способы майнинга: самостоятельно, присоединяться к пулам или покупать слоты для добычи и майнить в облаке. Для первых двух способов добычи потребуется покупка собственного оборудования: CPU, GPU или ASIC’ов. ?