Как работает майнинг Bitcoin?

Как работает майнинг Bitcoin? Объясняем простыми словами

Представь лотерею, где билеты оплачиваются электричеством. Каждый майнер собирает свой вариант блока и как можно быстрее «покупает билеты», вычисляя хеши. Большинство билетов проигрывает. Примерно каждые 10 минут где-то в мире кто-то выигрывает, показывает результат всем, и гонка начинается заново на основе этого блока.

Каковы этапы майнинга блока?

В анимации выше они показаны на блоке 969 006. Вот как это происходит:

1. 1

   Собрать транзакции

   Возьми ожидающие транзакции из мемпула, начиная с тех, у которых выше комиссия за единицу данных, и добавь coinbase-транзакцию с выплатой майнеру.

2. 2

   Собрать корень Меркла

   Хешируй транзакции парами, уровень за уровнем, пока не останется один хеш, представляющий их все.

3. 3

   Заполнить заголовок

   Шесть полей в 80 байтах: версия, хеш предыдущего блока, корень Меркла, время, целевое значение и нонс.

4. 4

   Хешируй, меняй nonce и повторяй

   Дважды посчитай хеш заголовка с помощью SHA-256. Если результат слишком большой, измени нонс и попробуй ещё раз.

5. 5

   Попасть ниже целевого значения

   Хеш ниже целевого значения — это доказательство работы. Другие узлы проверяют его одним хешированием.

6. 6

   Получить награду

   Блок добавляется в цепочку, а coinbase-транзакция выплачивает субсидию блока и комиссии. Все переходят к следующему блоку.

Когда заканчиваются все 4,3 миллиардов возможных значений nonce, а на современной машине на это уходит меньше секунды, майнер меняет дополнительное поле в coinbase-транзакции. Это даёт новый корень Меркла и новый набор nonce для проверки.

Почему майнинг Bitcoin такой сложный?

Потому что SHA-256 невозможно предсказать. Измените один бит заголовка, и хеш полностью изменится, поэтому короткого пути нет. Единственный способ найти победителя — пробовать, а целевой показатель задан так, чтобы всей сети требовалось около 10 минут.

Если подключается больше машин, какое-то время блоки находятся быстрее. При следующей корректировке сложность майнинга повышается. Если майнеры отключаются, сложность снижается. В руководстве по сложности в реальном времени отслеживается следующая корректировка.

Можно ли попробовать самому добыть блок?

Да, прямо здесь. В браузере выполняется настоящее двойное хеширование SHA-256 для упрощённого блока. Установи сложность в 5 или 6 начальных нулей и посмотри, насколько дольше это займёт:

Каждый дополнительный ноль делает задачу примерно в 16 раз сложнее. Для настоящих блоков нужно около 19 или 20. О том, как хешировать, редактировать заголовок побайтно и что потребуется для атаки с мощностью 51%, читай в статье доказательство выполнения работы.

Зачем Bitcoin нужен майнинг?

В Bitcoin нет банка, который решает, какие платежи прошли первыми. Эту задачу выполняет майнинг. Каждый блок упорядочивает набор транзакций. Каждый новый блок строится на предыдущем, поэтому для изменения старого платежа пришлось бы заново выполнить всю работу после него. Поэтому подтверждённый платёж сложно отменить.

Так же выпускаются новые биткоины, по фиксированному графику: каждые четыре года награда уменьшается вдвое. О награде рассказывают статьи «Награда за блок» и «Халвинг».

Можно ли майнить Bitcoin самостоятельно?

Да, если использовать специализированный ASIC, дешёвое электричество и майнинг-пул, хотя прибыльность невысока. Телефон или ноутбук работают слишком медленно, в миллионы раз.

Проще всего начать с приложения CloudMineCrypto. Майни бесплатно на бесплатном тарифе, за просмотр рекламы, игры, предложения и ежедневные отметки. Не нужны оборудование, тишина и оплата электричества. Выводи средства на свой кошелёк через Lightning, Bitcoin on-chain или BNB Smart Chain. Платные тарифы доступны по желанию. Награды рассчитываются по актуальным данным сети и не гарантированы.

Часто задаваемые вопросы

Источники и дополнительное чтение

1. Bitcoin: система электронных денег peer-to-peer (белая книга) · Сатоши Накамото, 2008
2. Руководство по блокчейну: заголовки, деревья Меркла, доказательство работы · документация для разработчиков Bitcoin
3. Руководство по майнингу: в одиночку и в пуле · документация для разработчиков Bitcoin
4. Алгоритм хеширования блока · Bitcoin Wiki
5. Деревья Меркла · Bitcoin Wiki
6. Сложность · Bitcoin Wiki

Актуальные данные на этой странице поступают из API CloudMineCrypto или из указанных рядом общедоступных сервисов с данными блокчейна. Они обновляются по расписанию, а источник указан рядом с каждым показателем. Это руководство носит образовательный характер и не является финансовой рекомендацией. CloudMineCrypto не является инвестиционным продуктом. Вознаграждения в приложении являются оценочными и не гарантированы.