Czym jest wydobywanie bitcoinów i jak to działa?

Czym jest wydobywanie bitcoinów?

Transakcje Bitcoin i tworzenie nowych Bitcoinów są weryfikowane w procesie zwanym "miningiem". Wydobywanie opiera się na aplikacjach, które działają na specjalnie zaprojektowanym sprzęcie, a minerzy na całym świecie łączą swoje urządzenia do wydobywania, tworząc sieć peer-to-peer. Razem są oni "odpowiedzialni" za utrzymanie księgi Bitcoin poprzez walidację, że tylko legalne transakcje są zatwierdzane, tj. walidację, że każda transakcja jest unikalna i że nikt nie próbuje "podwójnie wydać" Bitcoina poprzez skopiowanie tego samego kodu cyfrowego Bitcoina.

Jak działa wydobycie Bitcoina?

Podobnie jak górnicy złota używający kilofów i łopat do wydobywania złota, miner Bitcoina potrzebuje dwóch rzeczy: sprzętu wydobywczego i energii. Minerzy to właściciele komputerów, którzy wnoszą swoją moc obliczeniową i energię do sieci kryptowaluty opartej na Proof-of-Work, takiej jak Bitcoin. 

Wydobywanie polega na rozwiązywaniu złożonych zagadek matematycznych. Komputery minerów (zwane węzłami) zbierają i łączą poszczególne transakcje z ostatnich dziesięciu minut (ustalony "czas bloku" Bitcoina) w bloki. Następnie komputery rywalizują o rozwiązanie złożonej łamigłówki kryptograficznej, aby jako pierwsze zweryfikować nowy blok dla łańcucha bloków. 

Oto jak to działa: Transakcje powodują otwarcie bloku. Informacje o transakcji są wprowadzane, a następnie blok zamyka się i tworzy numer hash, który zawiera zakodowane szczegóły transakcji. Każdy nowy blok zawiera informacje z poprzedniego bloku, tworząc łańcuch, który nie może być manipulowany ani zmieniany, co gwarantuje, że nikt nie może wydać tej samej jednostki waluty dwa razy. W systemie Bitcoin Proof-of-Work (PoW) komputery wydobywcze muszą udowodnić, że zużyły energię w procesie wydobywania, co jest sposobem na udowodnienie, że wszystko jest poprawne.

Tylko jeden miner może być pierwszym, który znajdzie prawidłowe rozwiązanie zagadki matematycznej. Zwycięskie rozwiązanie jest następnie transmitowane do całej sieci, a pozostałe węzły sprawdzają, czy rozwiązanie jest prawidłowe. Jeśli wszystko jest w porządku, nowy blok jest dodawany do łańcucha bloków. Następnie proces ten rozpoczyna się od początku.

Nagrody za blok

W miarę wydobywania coraz większej liczby jednostek Bitcoina, trudność tych zagadek kryptograficznych wzrasta. Oznacza to, że minerzy muszą zwiększyć swoją moc obliczeniową, aby nadal zarabiać taką samą ilość Bitcoinów za rozwiązywanie zagadek.

Celem każdego minera w sieci jest rozwiązanie tej zagadki jako pierwszy. W nagrodę za swoje wysiłki, pierwszy miner, który znajdzie rozwiązanie, otrzymuje określoną ilość nowo wydobytych Bitcoinów, co nazywane jest nagrodą blokową. Nagrody blokowe stanowią zachętę dla wszystkich w sieci do udziału w procesie i utrzymania jego prawidłowego działania. Bez pewnej formy weryfikacji i nagrody, technologia blockchain w znanej nam formie nie mogłaby funkcjonować.

Wydobycie i bezpieczeństwo

Mechanizm rozwiązywania zagadek jest niezbędny do ochrony sieci Bitcoin przed atakami. Na przykład, gdyby ktoś chciał odwrócić transakcje w łańcuchu bloków Bitcoin, wymagałoby to co najmniej 51% mocy obliczeniowej całej sieci, znanej również jako atak 51%. 

Jednak taki napad byłby dość kosztownym i bezowocnym przedsięwzięciem, ponieważ bardzo trudno byłoby zmodyfikować transakcje, które zostały zatwierdzone przed atakiem - im starsza transakcja, tym trudniej. 

Trudność wydobycia

Trudność wydobycia odnosi się do poziomu trudności zagadki matematycznej używanej do tworzenia nowych bloków. W zależności od liczby minerów w sieci, trudność wydobywania nowych bloków może wzrastać lub maleć. Zwiększona trudność wydobycia jest potrzebna do utrzymania określonego czasu tworzenia bloków w sieci, który w przypadku Bitcoina wynosi około dziesięciu minut.

Ile Bitcoinów można wydobyć?

Protokół Bitcoina przewiduje, że nigdy nie będzie więcej niż 21 000 000 Bitcoinów. Oznacza to, że podaż Bitcoina jest skończona, a całkowita podaż jest stała, potencjalnie zwiększając jego wartość w wyniku niedoboru. Kiedy wszystkie Bitcoiny zostaną wydobyte, minerzy nie będą już nagradzani nowo wytworzonymi bitcoinami, ale ułamkiem kosztów transakcyjnych ponoszonych przez innych użytkowników sieci. 

Do chwili obecnej (kwiecień 2023 r.) wydobyto około 19 milionów Bitcoinów. Szacuje się, że ostatni Bitcoin zostanie wydobyty około 2140 roku.

Co to jest kryptowaluta pre-mined?

Podczas gdy Bitcoin wypuszcza nowe monety do obiegu poprzez wydobycie, niektóre kryptowaluty, takie jak Ripple, Cardano i Stellar, są wstępnie wydobywane, co oznacza, że część monet jest tworzona i dystrybuowana przed oficjalną datą uruchomienia projektu. W większości przypadków część wstępnie wydobytych monet jest dystrybuowana do inwestorów ICO, deweloperów i członków zespołu. W tym ostatnim przypadku dystrybucja wstępnie wydobytych monet wśród członków zespołu może służyć jako zachęta dla pracowników i pierwszych użytkowników. 

Czym są pule wydobywcze?

Aby zwiększyć swoje szanse na zdobycie nagrody blokowej, niektórzy minerzy kryptowalut mogą łączyć swoje zasoby w tak zwaną pulę wydobywczą, wykorzystując połączone zasoby obliczeniowe do wydobywania Bitcoinów lub innych wydobywanych kryptowalut. Nagrody blokowe są wypłacane w zależności od tego, ile mocy obliczeniowej ktoś wniósł do puli. Im większa moc obliczeniowa, tym większe szanse na zdobycie nagrody.