Czym jest kopanie Bitcoinów?
Transakcje Bitcoina i tworzenie nowych monet (BTC) odbywają się poprzez proces zwany kopaniem. Proces ten opiera się na aplikacjach działających na specjalnie zaprojektowanym sprzęcie. Górnicy z całego świata łączą swoje urządzenia do kopania z siecią peer-to-peer. Wspólnie dbają o poprawność księgi Bitcoin, zapewniając, że zatwierdzane są wyłącznie legalne transakcje. Oznacza to, że każda transakcja jest unikalna i nikt nie może spróbować wydać tego samego Bitcoina dwa razy, kopiując jego kod cyfrowy.
Jak działa kopanie Bitcoinów?
Podobnie jak górnicy złota potrzebują kilofów i łopat, aby wydobywać złoto, górnik Bitcoinów potrzebuje dwóch rzeczy: sprzętu do kopania i energii. Górnicy to właściciele komputerów, którzy udostępniają swoją moc obliczeniową i energię w sieci kryptowaluty opartej na konsensusie Proof of Work (PoW), takiej jak Bitcoin.
Kopanie polega na rozwiązywaniu złożonych zagadek matematycznych. Komputery górników (nazywane węzłami) zbierają i grupują indywidualne transakcje z ostatnich dziesięciu minut (ustalony czas bloku dla Bitcoina) w bloki. Następnie komputery rywalizują ze sobą, aby jako pierwsze rozwiązać złożoną zagadkę kryptograficzną i zatwierdzić nowy blok w łańcuchu bloków (blockchain).
Jak to działa: Transakcje uruchamiają otwarcie bloku. Informacje o transakcjach są wprowadzane, po czym blok zostaje zamknięty i generuje się liczba skrótu (hash), która zawiera zakodowane szczegóły transakcji. Każdy nowy blok zawiera informacje z poprzedniego bloku, tworząc łańcuch, którego nie można zmanipulować ani zmienić – zapewnia to, że ta sama jednostka waluty nie zostanie wydana dwa razy. W systemie Proof of Work Bitcoina, komputery górnicze muszą udowodnić, że zużyły energię w procesie kopania – w ten sposób potwierdzają poprawność całego procesu.
Tylko jeden górnik może jako pierwszy znaleźć prawidłowe rozwiązanie zagadki matematycznej. Zwycięskie rozwiązanie jest przekazywane do całej sieci, a inne węzły sprawdzają jego poprawność. Jeśli wszystko jest w porządku, nowy blok zostaje dodany do łańcucha bloków. Proces zaczyna się od nowa.
Nagrody blokowe
W miarę jak kopanych jest coraz więcej jednostek Bitcoina, trudność tych zagadek kryptograficznych rośnie. Oznacza to, że górnicy muszą zwiększyć swoją moc obliczeniową, aby nadal zarabiać tyle samo Bitcoinów za rozwiązanie zagadek.
Celem każdego górnika w sieci jest jako pierwszy rozwiązać zagadkę. W nagrodę za swoje wysiłki pierwszy górnik otrzymuje określoną liczbę nowo wykopanych Bitcoinów – nazywa się to nagrodą blokową.
Nagrody blokowe są zmniejszane co 210 000 wydobytych bloków, w ramach cyklicznego wydarzenia znanego jako Bitcoin Halving.
Ostatecznie nagrody blokowe są kluczowe, ponieważ dają uczestnikom sieci motywację do udziału w procesie i jego prawidłowego funkcjonowania. Bez weryfikacji i nagród technologia blockchain, jaką znamy, nie mogłaby działać.
Kopanie a bezpieczeństwo
Mechanizm rozwiązywania zagadek chroni sieć Bitcoin przed próbami ataków. Aby cofnąć transakcje w łańcuchu bloków, atakujący musiałby dysponować co najmniej 51% całkowitej mocy obliczeniowej sieci – mówimy wtedy o ataku 51%.
Jednak taki atak byłby kosztowny i prawdopodobnie nieskuteczny, ponieważ bardzo trudno zmienić transakcje, które zostały wcześniej zatwierdzone – im starsza transakcja, tym trudniej ją zmodyfikować.
Trudność kopania
Trudność kopania odnosi się do stopnia złożoności zagadek matematycznych używanych do tworzenia nowych bloków. W zależności od liczby górników w sieci, poziom trudności może rosnąć lub maleć. Wzrost trudności jest potrzebny do utrzymania ustalonego czasu tworzenia bloków – w przypadku Bitcoina to około dziesięciu minut.
Ile Bitcoinów można wykopać?
Protokół Bitcoin przewiduje, że łączna liczba Bitcoinów nigdy nie przekroczy 21 000 000. Oznacza to, że podaż Bitcoina jest ograniczona i stała, co może wpływać na jego wartość przez efekt niedoboru. Gdy wszystkie Bitcoiny zostaną wykopane, górnicy nie będą już otrzymywać nowych jednostek, a jedynie część opłat transakcyjnych płaconych przez użytkowników sieci.
Do maja 2025 roku wydobyto około 19,8 miliona Bitcoinów. Szacuje się, że ostatni Bitcoin zostanie wykopany około 2140 roku.
Czym jest kryptowaluta pre-mined?
W przeciwieństwie do Bitcoina, który wprowadza nowe monety do obiegu przez kopanie, niektóre kryptowaluty – takie jak Ripple, Cardano i Stellar – są pre-mined. Oznacza to, że część monet została utworzona i rozdzielona jeszcze przed oficjalną premierą projektu. Zwykle część pre-mined monet trafia do inwestorów ICO, deweloperów i członków zespołu. W tym ostatnim przypadku stanowi to zachętę dla pracowników i wczesnych użytkowników.
Czym są pule wydobywcze?
Aby zwiększyć swoje szanse na zdobycie nagrody blokowej, niektórzy górnicy łączą zasoby w tzw. pule wydobywcze. Wspólnie wykorzystują swoją moc obliczeniową, aby kopać Bitcoina lub inne kryptowaluty. Nagrody blokowe dzielone są proporcjonalnie do wkładu mocy obliczeniowej – im większy udział, tym większe szanse na nagrody.
Jak kopanie Bitcoinów wpływa na środowisko?
Szacunki wskazują, że w 2022 roku kopanie kryptowalut zużyło 90 terawatogodzin energii elektrycznej, co czyni je jednym z najbardziej energochłonnych działań w sektorze technologii cyfrowych. Mimo rosnącego wykorzystania odnawialnych źródeł energii, sieć wciąż w dużym stopniu opiera się na paliwach kopalnych.
Wysokie zużycie energii przez sieć Bitcoin budzi pytania o jej zrównoważony rozwój i wpływ na środowisko. Intensywne wykorzystanie paliw kopalnych wiąże się z dużą emisją dwutlenku węgla, co przyczynia się do zmian klimatu. W obliczu kryzysu klimatycznego stanowi to poważne wyzwanie. Z tego względu prowadzone są prace nad alternatywnymi metodami – np. mechanizmem konsensusu Proof of Stake – które mogą znacząco zmniejszyć zużycie energii. Takie rozwiązania są kluczowe, by ograniczyć ślad środowiskowy i wspierać bardziej zrównoważoną przyszłość technologii blockchain.
