Kemungkinan anda mendengar frasa "pertambangan bitcoin" dan fikiran anda mula bersiar-siar di fantasi barat pickaxes, kotoran dan menariknya kaya. Seperti ternyata, analogi itu tidak terlalu jauh.
Jauh kurang glamor tetapi sama sekali tidak menentu, perlombongan bitcoin dilakukan oleh komputer berkuasa tinggi yang menyelesaikan masalah matematik rumit kompleks (iaitu, begitu rumit bahawa mereka tidak dapat diselesaikan dengan tangan, dan memang cukup rumit untuk mengecaj bahkan komputer yang sangat kuat). Nasib dan kerja yang diperlukan oleh komputer untuk menyelesaikan salah satu masalah ini adalah setara dengan emas penambang yang menarik di tanah - sambil menggali dalam kotak pasir. Pada masa penulisan, peluang komputer menyelesaikan salah satu masalah ini adalah sekitar 1 dalam 13 trilion, tetapi lebih banyak lagi pada masa itu.
Hasil daripada "perlombongan bitcoin" dua kali ganda. Pertama, apabila komputer menyelesaikan masalah matematik kompleks pada rangkaian Bitcoin, mereka menghasilkan bitcoin baru (apabila merujuk kepada duit syiling individu itu sendiri, "bitcoin" biasanya muncul tanpa permodalan), tidak seperti ketika operasi perlombongan mengekstrak emas dari tanah. Dan kedua, dengan menyelesaikan masalah matematik pengiraan, pelombong bitcoin membuat rangkaian pembayaran Bitcoin boleh dipercayai dan selamat, dengan mengesahkan maklumat urus niaganya.
Ada peluang yang baik semua itu hanya masuk akal. Untuk menjelaskan bagaimana perlombongan bitcoin berfungsi dengan lebih terperinci, mari kita mulakan dengan proses yang sedikit lebih dekat ke rumah: peraturan mata wang dicetak.
Asas Bitcoin: Bagaimana Bitcoin Berbeza Dari Mata Wang Tradisional
Pengguna cenderung untuk mempercayai mata wang bercetak, sekurang-kurangnya di Amerika Syarikat. Ini kerana dolar AS disokong oleh bank pusat yang dipanggil Rizab Persekutuan. Sebagai tambahan kepada pelbagai tanggungjawab lain, Rizab Persekutuan mengawal pengeluaran wang baru, dan kerajaan persekutuan menuntut penggunaan mata wang palsu.
Malah pembayaran digital menggunakan dolar AS disokong oleh pihak berkuasa pusat. Apabila anda membuat pembelian dalam talian menggunakan kad debit atau kad kredit anda, misalnya, transaksi itu diproses oleh syarikat pemprosesan pembayaran seperti Mastercard atau Visa. Selain merakam sejarah urus niaga anda, syarikat-syarikat itu mengesahkan bahawa transaksi tidak penipuan, yang merupakan salah satu sebab kad debit atau kad kredit anda mungkin digantung ketika melakukan perjalanan.
Sebaliknya, Bitcoin tidak dikawal oleh pihak berkuasa pusat. Sebaliknya, Bitcoin disokong oleh berjuta-juta komputer di seluruh dunia yang dipanggil "nod." Rangkaian komputer ini berfungsi sama seperti Rizab Persekutuan, Visa dan Mastercard, tetapi dengan beberapa perbezaan utama. Nod menyimpan maklumat mengenai urus niaga sebelum dan membantu mengesahkan kesahihan mereka. Tidak seperti pihak berkuasa pusat, bagaimanapun, nod Bitcoin tersebar di seluruh dunia dan merekodkan data urus niaga dalam senarai umum yang boleh diakses oleh sesiapa sahaja, walaupun anda.
Asas Bitcoin: Apakah Perlombongan Cryptocurrency?
Apabila seseorang membuat pembelian atau jualan menggunakan bitcoin, kami menyebut bahawa "urus niaga." Urusniaga yang dibuat di kedai dan dalam talian didokumenkan oleh bank, sistem titik jualan dan penerimaan fizikal. Penambang Bitcoin mencapai kesan yang sama tanpa institusi ini dengan mengumpul transaksi bersama-sama dalam "blok" dan menambahkannya ke rekod awam yang dipanggil "blockchain." Node kemudian mengekalkan rekod blok tersebut supaya ia dapat disahkan ke masa depan.
Apabila pelombong bitcoin menambah blok baru urus niaga kepada blockchain, sebahagian daripada tugas mereka adalah untuk memastikan transaksi tersebut tepat. (Lebih banyak tentang keajaiban bagaimana ini berlaku dalam masa yang kedua.) Khususnya, pelombong bitcoin memastikan bahawa bitcoin tidak diduplikasi, kuantiti unik mata wang digital yang disebut "perbelanjaan dua kali". Dengan mata wang dicetak, penduplikasian wang tidak satu isu. Sebaik sahaja anda membelanjakan $ 20 di kedai, rang undang-undang itu ada di tangan kerani. Walau bagaimanapun, dengan mata wang digital, cerita itu berbeza.
Maklumat digital boleh diterbitkan semula dengan mudah, jadi dengan Bitcoin dan mata wang digital lain, terdapat risiko bahawa pembiaya boleh membuat salinan bitcoin mereka dan menghantarnya kepada pihak lain sambil tetap memegang asal. Mari kita kembali ke mata wang dicetak untuk seketika dan katakan seseorang cuba untuk menggandakan bil $ 20 mereka untuk membelanjakan kedua-dua asal dan tiruan di kedai runcit. Jika seorang kerani tahu bahawa pelanggan telah menduplikasi wang, semua yang perlu mereka lakukan ialah melihat nombor siri bil. Sekiranya bilangannya sama, kerani akan mengetahui wang itu telah diduplikasi. Analogi ini sama dengan apa yang dilakukan penambang bitcoin apabila mereka mengesahkan transaksi baru.
Menarik Pelombong
Dengan sebanyak 500, 000 pembelian dan jualan yang berlaku dalam satu hari, bagaimanapun, mengesahkan setiap transaksi itu boleh menjadi banyak kerja untuk pelombong, yang mendapat satu perbezaan utama lain antara penambang bitcoin dan Federal Reserve, Mastercard atau Visa. Sebagai ganti rugi untuk usaha mereka, pelombong diberikan bitcoin setiap kali mereka menambah blok baru transaksi ke blockchain. Jumlah bitcoin baru yang dilepaskan dengan setiap blok ditambang dipanggil "ganjaran blok." Ganjaran blok adalah separuh setiap 210, 000 blok atau kira-kira setiap 4 tahun. Pada tahun 2009, ia adalah 50. Pada 2013, ia adalah 25, pada tahun 2018 ia adalah 12.5, dan pada pertengahan tahun 2020, ia akan berkurangan kepada 6.25.
Pada kadar separuh ini, jumlah bitcoin dalam edaran akan mendekati had 21 juta, menjadikan mata wang itu lebih langka dan berharga dari masa ke masa tetapi juga lebih mahal bagi penambang untuk menghasilkan.
Bagaimana Kerja Perlombongan Bitcoin?
Inilah tangkapan. Agar pelombong bitcoin benar-benar memperoleh bitcoin daripada mengesahkan transaksi, dua perkara perlu berlaku. Pertama, mereka mesti mengesahkan urus niaga bernilai 1 megabyte (MB), yang secara teorinya boleh menjadi 1 transaksi kecil tetapi seringkali beberapa ribu, bergantung pada berapa banyak data setiap transaksi disimpan. Ini adalah bahagian yang mudah.
Kedua, untuk menambah satu blok urus niaga kepada pemegang blok, para peniaga mesti menyelesaikan masalah matematik rumit kompleks, juga dikenali sebagai "bukti kerja." Apa yang sebenarnya mereka lakukan ialah cuba menghasilkan nombor heksadesimal 64-digit, yang disebut "hash, " yang kurang daripada atau sama dengan sasaran hash. Pada asasnya, komputer pelombong meludahkan hash pada kadar megahashes sesaat (MH / s), gigahashes sesaat (GH / s), atau bahkan terahashes sesaat (TH / s) bergantung kepada unit, meneka semua kemungkinan 64- nombor digit sehingga mereka tiba di penyelesaian. Dalam erti kata lain, itu satu perjudian.
Tahap kesukaran blok paling baru pada masa penulisan adalah lebih dari 13 trilion. Iaitu, peluang komputer yang menghasilkan hash di bawah sasaran adalah 1 dalam 13 trilion. Untuk meletakkan perspektif itu, anda adalah kira-kira 44, 500 kali lebih cenderung untuk memenangi jackpot Powerball dengan tiket loteri tunggal daripada anda untuk memilih hash yang betul pada percubaan tunggal. Nasib baik, sistem komputer perlombongan meludahkan banyak, lebih banyak kemungkinan hash daripada itu. Walau bagaimanapun, perlombongan untuk bitcoin memerlukan sejumlah besar tenaga dan pengkomputeran pengkomputeran yang canggih, tetapi lebih lanjut mengenai hal itu kemudian juga.
Tahap kesukaran diselaraskan setiap blok 2016, atau kira-kira setiap 2 minggu, dengan matlamat menjaga kadar pertambahan perlombongan. Iaitu, semakin banyak penambang yang bersaing untuk penyelesaian, semakin sukar masalahnya menjadi. Sebaliknya juga benar. Sekiranya kuasa pengiraan diambil dari rangkaian, kesukaran menyesuaikan ke bawah untuk menjadikan perlombongan lebih mudah.
Terangkannya Seperti Saya Lima (ELI5)
Inilah analogi yang berguna untuk dipertimbangkan:
"Katakanlah saya memberitahu tiga sahabat bahawa saya memikirkan nombor antara 1 dan 100, dan saya menulis nombor itu pada sekeping kertas dan menutupnya dalam sampul surat. Rakan saya tidak perlu meneka nombor yang tepat, mereka hanya mesti menjadi orang pertama yang meneka nombor yang kurang daripada atau sama dengan nombor yang saya fikirkan. Dan tidak ada had berapa banyak yang ditebak.
"Katakan saya memikirkan nombor 19. Jika Friend A meneka 21, mereka kalah kerana 21> 19. Jika Friend B meneka 16 dan menafsirkan Friend C 12, maka mereka kedua-duanya secara teorinya sampai pada jawapan yang berdaya maju, kerana 16 < 19 dan 12 <19. Tidak ada 'tambahan kredit' untuk Rakan B, walaupun jawaban B lebih dekat dengan jawapan sasaran 19.
"Sekarang, bayangkan saya akan meneka 'berapa angka yang saya fikirkan' soalan, tetapi saya tidak bertanya hanya tiga kawan, dan saya tidak memikirkan nombor antara 1 dan 100. Sebaliknya, saya bertanya berjuta-juta daripada bakal pelombong dan saya memikirkan nombor heksadesimal 64-digit. Sekarang anda melihat bahawa ia akan menjadi sangat sukar untuk meneka jawapan yang betul."
Bagaimana Anda Boleh Bersaing dengan Jutaan Pelombong?
Jika 1 dalam 13 trilion tidak terdengar cukup sukar, inilah tangkapan untuk tangkapan. Bukan sahaja peniaga bitcoin perlu menghasilkan hash yang betul, tetapi mereka juga perlu menjadi orang pertama yang melakukannya.
Kerana perlombongan bitcoin pada dasarnya meneka, tiba di jawapan yang tepat sebelum pelombong lain mempunyai hampir segala-galanya dengan seberapa pantas komputer anda dapat menghasilkan hash. Hanya satu dekad yang lalu, pertambangan bitcoin boleh dilakukan secara kompetitif di komputer meja biasa. Walau bagaimanapun, dari masa ke masa, pelombong menyedari bahawa kad grafik yang biasa digunakan untuk permainan video lebih berkesan pada perlombongan daripada desktop dan unit pemprosesan grafik (GPU) datang untuk menguasai permainan. Pada tahun 2013, pelombong bitcoin mula menggunakan komputer yang direka khusus untuk cryptocurrency perlombongan secepat mungkin, dipanggil Litar Bersepadu Khusus Aplikasi (ASIC). Ini boleh berjalan dari beberapa ratus dolar hingga puluhan ribu. Sebaliknya, memandangkan harga semasa bitcoin sebagai penulisan ini adalah kira-kira $ 9, 330, dan ganjaran untuk menyelesaikan blok adalah 12.5 syiling, atau hampir $ 117, 000, pelaburan terdahulu dalam ASIC mahal akhirnya akan berbaloi.
Hari ini, pertambangan bitcoin sangat kompetitif sehingga hanya boleh dilakukan dengan menguntungkan dengan ASIC yang paling terkini. Apabila menggunakan komputer meja, GPU, atau model ASIC yang lebih tua, kos penggunaan tenaga sebenarnya melebihi hasil yang dihasilkan. Walaupun dengan unit terbaru di pelupusan anda, satu komputer jarang cukup untuk bersaing dengan penambang apa yang dikenali sebagai "kolam perlombongan."
Kolam perlombongan adalah sekumpulan penambang yang menggabungkan kuasa pengkomputeran mereka dan memecah bitcoin ditambang di antara peserta. Sebilangan besar blok tidak banyak ditambang oleh kolam dan bukan oleh pelombong individu. Pada beberapa titik dalam sejarah bitcoin, kolam perlombongan dan syarikat telah mewakili kira-kira 80% hingga 90% kuasa pengkomputeran bitcoin.
Adakah Perlombongan Bitcoin Berkelanjutan?
Antara 1 hingga 13 trilion kemungkinan, skala kesukaran, dan rangkaian pengguna yang mengesahkan urus niaga, satu blok transaksi disahkan kira-kira setiap 10 minit. Tetapi penting untuk diingat bahawa 10 minit adalah matlamat, bukan peraturan.
Rangkaian bitcoin boleh memproses kira-kira tujuh transaksi sesaat, dengan urus niaga yang dilog masuk di blockchain setiap 10 minit. Sebagai perbandingan, Visa boleh memproses kira-kira 24, 000 transaksi sesaat. Oleh kerana rangkaian pengguna bitcoin terus berkembang, namun jumlah urus niaga yang dibuat dalam 10 minit akhirnya akan melebihi jumlah urus niaga yang dapat diproses dalam masa 10 minit. Pada ketika itu, masa menunggu untuk urus niaga akan bermula dan terus menjadi lebih lama, kecuali perubahan dilakukan kepada protokol bitcoin.
Isu ini di tengah-tengah protokol bitcoin dikenali sebagai "penskalaan." Walaupun para peniaga bitcoin secara umumnya bersetuju bahawa sesuatu yang perlu dilakukan untuk menangani penskalaan, terdapat kurang konsensus mengenai cara melakukannya. Terdapat dua penyelesaian utama yang dicadangkan untuk menangani masalah skala. Pemaju telah mencadangkan sama ada (1) mengurangkan jumlah data yang diperlukan untuk mengesahkan setiap blok atau (2) meningkatkan bilangan urus niaga yang setiap blok boleh disimpan. Dengan kurang data untuk mengesahkan setiap blok, Solusi 1 akan melakukan transaksi lebih cepat dan lebih murah untuk pelombong. Penyelesaian 2 akan menangani skala dengan membenarkan lebih banyak maklumat diproses setiap 10 minit dengan meningkatkan saiz blok.
Pada bulan Julai 2017, pelombong bitcoin dan syarikat perlombongan mewakili kira-kira 80% hingga 90% kuasa pengkomputeran rangkaian mengundi untuk menggabungkan program yang akan mengurangkan jumlah data yang diperlukan untuk mengesahkan setiap blok. Iaitu, mereka pergi dengan Solusi 1.
Program yang digunakan oleh penambang untuk menambah protokol bitcoin dipanggil saksi yang terpisah, atau SegWit. Istilah ini adalah penggabungan Segregated, yang bermaksud "untuk memisahkan, " dan Saksi, yang merujuk kepada "tanda tangan pada transaksi bitcoin." Saksi Segregated, kemudian, bermakna untuk memisahkan tandatangan transaksi dari satu blok - dan melampirkannya sebagai blok lanjutan. Semasa menambah satu program tunggal ke protokol bitcoin mungkin tidak kelihatan seperti cara penyelesaian, data tanda tangan telah dianggarkan sehingga 65% daripada data yang diproses dalam setiap blok urus niaga.
Kurang dari sebulan kemudian pada Ogos 2017, sekumpulan pelombong dan pemaju memulakan garpu keras, meninggalkan rangkaian bitcoin untuk mencipta mata wang baru menggunakan asas yang sama sebagai bitcoin. Walaupun kumpulan ini bersetuju dengan keperluan untuk penyelesaian untuk penskalaan, mereka bimbang bahawa mengamalkan teknologi saksi terasing tidak akan sepenuhnya menangani masalah skala.
Sebaliknya, mereka pergi ke Solution 2. Mata wang yang dihasilkan, yang dipanggil "cash bitcoin, " meningkatkan blok kepada 8 MB untuk mempercepatkan proses pengesahan untuk membolehkan prestasi sekitar 2 juta transaksi setiap hari. Pada 6 November 2019, Bitcoin Cash bernilai kira-kira $ 302 kepada Bitcoin kira-kira $ 9, 330.
