Майнинг Биткоина

Благодаря тому, что первая криптовалюта продолжает занимать лидирующие позиции и является самой востребованной из всех цифровых валют, майнинг Биткоина находится на первом месте среди всех других коинов. Дословно «mining» переводится как «добыча», ведь именно таким способом новые единицы криптовалют поступают в оборот.

Однако основная функция майнинга заключается в обеспечении безопасности блокчейна и защите от хакерских атак. Добыча Биткоина имеет свои отличительные черты, более подробно о них мы и поговорим в данной статье, а также о том, сколько можно заработать и как делать это легально.

Узнать больше о том, как именно происходит процесс майнинга, а также как он эволюционировал с течением времени, какие устройства для добычи крипты нужны сейчас и сколько необходимо вложить перед тем, как начать зарабатывать, можно из статьи «Майнинг».

Что такое майнинг Биткоина?

В отличие от традиционных денег, цифровые валюты не поступают в оборот путем выпуска каким-либо органом или организацией. Процесс получения новых единиц криптовалюты схож с добычей драгоценных металлов из недр земли, поэтому его называют майнингом.

По аналогии с тем, как золотодобытчики тратят свои ресурсы и время на получение и добавление в оборот золота, майнеры затрачивают ресурсы специального оборудования, а также электроэнергию для получения новых цифровых монет, в том числе Биткоина.

Сама суть майнинга не заключается в том, что цифровые коины нужно где-то искать в прямом смысле этого слова. Майнеры получают новые «битки» в качестве награды за ту работу, которую они проделывают, а именно: проверяют транзакции, которые размещаются юзерами, и добавляют их в блоки.

Далее эти блоки объединяются в единую цепочку, название которой всем хорошо известно – это блокчейн. Одна из основных характеристик блокчейна – это децентрализация, это подразумевает, что нет единого сервера, на котором хранятся все данные, их хранение производится на множестве независимых друг от друга устройств, именуемых нодами (или узлами).

Таким образом, блокчейн является распределенным реестром, который должен храниться на всех устройствах в одинаковом состоянии. Для этого существует специальный алгоритм достижения консенсуса, который называется PoW (Proof-of-Work) – «доказательство работы».

Такое название произошло оттого, что участникам необходимо доказать, что они выделили достаточные ресурсы для выполнения задачи. Тот, кому удается это сделать первому, получает вознаграждение, которое состоит из двух частей:

Для чего нужен майнинг

Итак, получив представление о том, что такое майнинг Биткоина, попробуем разобраться, для чего он вообще нужен и какие функции выполняет. Ведь получение новых монет и поступление их в оборот – это не единственная и не основная цель майнинга.

Главная функция, которую выполняет майнинг – это достижение консенсуса в чейне и защита от хакерских атак. Как мы уже могли убедиться, блокчейн представляет из себя реестр, копии которого хранятся на большом количестве независимых друг от друга устройств и где хранится информация обо всех транзакциях с Биткоинами за все время их существования.

В этот реестр вносятся записи обо всех операциях, которые произведены в чейне Биткоина. Они объединяются в блоки, на образование нового блока отводится около 10 минут. Помимо транзакций, каждый следующий блок содержит в себе ссылку на предыдущий, это позволяет сохранить непрерывность цепочки и не дает возможности вносить какие-либо изменения в записи.

Благодаря децентрализации нет какого-либо единого органа, который распределял бы между нодами операции для обработки. Вместо этого достижение консенсуса и координация майнеров осуществляется коллективно в соответствии с протоколом чейна Биткоина.

Большинство нод хранят историю реестра, а также проверяют истинность операций и передают новые блоки другим узлам на проверку. Как только одному из участников чейна удается добыть новый блок, он отправляет его всем другим нодам на проверку, после чего блок добавляется в сеть, а все узлы получают обновленную копию реестра.

Однако в каждом чейне есть также небольшая группа участников, которые соревнуются между собой в скорости решения задач блокчейна и тем самым борются за право добавления нового блока в чейн. Тот, кому удается найти решение задачи первым, и получает вознаграждение в виде новых «битков».

Перед тем, как новый блок добавляется в чейн, он проверяется всеми узлами, что усложняет возможность совершения хакерской атаки. Ведь для того, чтобы подтвердить неправильную копию реестра, необходимо контролировать более чем 51% всех нод, что на практике сделать практически невозможно.

Как работает майнинг Биткоина?

Рассмотрим поэтапно сам процесс: как на практике осуществляется майнинг Биткоина. Весь алгоритм работы подробно описан в основном документе – white paper («белой книге»), которая публикуется при запуске любой новой криптовалюты.

Итак, процесс начинается с того, что в сети совершается новая операция, которую могут видеть все участники. Далее каждая нода начинает собирать новые операции в блок, при этом занимаясь поиском решения сложной задачи и предоставляя доказательство работы.

Когда какому-то из участников удается найти доказательство, он передает блок на проверку всем остальным узлам чейна. Все остальные участники принимают блок только в том случае если все операции в нем являются подлинными и не истрачены (то есть не происходит двойной передачи одних и тех же коинов).

Свое согласие и принятие нового блока ноды выражают путем работы над созданием следующего блока в цепочке и использования хеша принятого блока в качестве предыдущего хеша. Хеширование подразумевает преобразование данных в специальные коды, а хеш представляет собой отображение данных в виде уникальной цепочки символов.

При этом майнеры могут выбирать для проверки абсолютно любые транзакции из мем-пула. Как правило, в первую очередь они выбирают те операции, к которым прикреплены более высокие комиссии. Первая нода, завершившая проверку транзакции, предоставляет ее на согласование другим участникам.

После того, как узлы проверяют блок на корректность, а именно соответствие двум правилам:

1. Все операции в блоке действительны (нет двойных расходов);
2. Новый блок ссылается на предыдущий и нумеруется как следующий в цепочке.

После такой проверки новый блок распространяется по всей сети и формируется новая, актуализированная копия реестра.

Бывают ситуации, когда более чем одному участнику удается практически одновременно создать новый блок и добавит его в цепочку. Кроме этого, за счет географической разрозненности нод по разным регионам и часовым поясам, также могут возникать небольшие задержки.

Тем не менее, новые блоки разных майнеров будут отличаться, так как каждый узел сам выбирает операции для добавления в блок. Когда два участника одновременно добавляют новые блоки в сеть, две разные версии «истины» распространяются по чейну. Однако в итоге сеть отдает предпочтение той цепочке, которая растет быстрее и принимает ее за истинную.

Изменение сложности майнинга

Учитывая то, как происходит процесс добычи новых блоков, со стороны может показаться, что майнинг Биткоина – это очень простое занятие, доступное каждому. Кажется, что деньги берутся «из воздуха», ведь человеку не нужно прикладывать никаких усилий, все сложные вычисления производят машины.

Однако не все так просто, а точнее процесс добычи претерпевает постоянные усложнения. Этот алгоритм заложен в самом коде Биткоина: по мере увеличения числа участников сети процесс майнинга постепенно усложняется. Это делается с целью поддержания постоянной скорости добавления новых блоков – примерно 10 минут на каждый.

Корректировка уровня сложности добычи происходит через каждые 2016 блоков, по срокам это составляет около 2 недель. Однако на это также влияет совокупный объем вычислительных мощностей: когда этот показатель повышается, уровень сложности увеличивается, майнинг становится более сложным для всех, когда совокупная мощность снижается – сложность также понижается.

Это способствует более равномерному поступлению новых коинов в обращение, так как их общее число ограничено 21 миллионами. Соответственно, добывать Биткоины бесконечно невозможно. Независимо от того, сколько вычислительной мощности направлено на их добычу, объем произведенных монет останется неизменным.

Когда первая цифровая валюта только появилась, заниматься ее майнингом можно было на обычном стационарном компьютере или ноутбуке. Однако никто не видел в этом реальной ценности, и юзеры добывали Биткоины просто для развлечения, а потом пересылали друг другу или тратили десятки монет на мелкие покупки.

Однако уже буквально через год ситуация резко изменилась, начали появляться первые криптобиржи, на которых можно было обменять цифровые деньги на реальные, что привлекло гораздо большее количество юзеров к добыче коинов. И в этот период запустился процесс повышения сложности майнинга, который был автоматически заложен в коде валюты.

Мощности обычных компьютерных процессоров уже не хватало, поэтому юзеры начали пользоваться видеокартами. Притом на одну материнскую плату размещалось по 6-8 видеокарт, что, конечно, повышало мощность и скорость добычи. Таким образом начали появляться первые майнинг фермы.

Процесс добычи продолжал усложняться, и майнерам понадобились еще более мощные устройства. На смену видеокартам пришло специализированное оборудование – ASIC-майнеры, разработанные специально для поиска решений задач в блокчейне. В настоящее время самые крупные фермы состоят именно из таких устройств.

Сколько можно заработать?

Несмотря на то, что процесс добычи постоянно усложняется, а размер вознаграждения уменьшается, майнинг Биткоина остается весьма привлекательным для многих юзеров. Вероятно, это связно с тем, что на его добыче до сих пор можно зарабатывать гораздо больше, чем на других цифровых монетах.

Однако для того, чтобы понимать, сколько можно зарабатывать на этом занятии, необходимо понимать, какие расходы необходимо будет понести. Что касается расходов, то две главные категории это:

• Оборудование (включает в себя покупку специальных устройств для майнинга, их размещение в специально оборудованном помещении, ремонт и обслуживание);
• Электрическая энергия (для добычи крипты требуется огромное количество энергии, поэтому если юзеру удастся получить постоянный доступ к дешевой электроэнергии, это будет для него большим преимуществом).

Оборудование, конечно, можно приобрести на вторичном рынке, однако его производительность будет гораздо ниже, чем у нового, плюс ему потребуется больше обслуживания и ремонта. Поэтому единственный путь сократить расходы – это снизить затраты на электроэнергию, например, путем использования альтернативных ее источников.

Если произвести приблизительный подсчет, во сколько может обойтись все это предприятие при условии создания майнинг фермы на дому, то по самым скромным подсчетам сумма составит не меньше $2500. При этом окупаемость такой фермы составляет не менее 1,5-2 лет.

Кроме этого, необходимо учитывать, что каждые 4 года в сети Биткоина происходит уменьшение размера награды в два раза (халвинг). Если в 2009 году вознаграждение за один добытый блок равнялось 50 BTC, то на текущий момент оно снизилась более чем в 15 раз и составляет только 3,125 BTC.

По различным оценкам, стоимость добычи одного Биткоина в мире составляет от $15000 - $20 000 до $45 000 (в зависимости от стоимости электроэнергии в различных регионах). При этом маржинальная прибыль от добычи одного коина может достигать от 20% до 50% (в зависимости от курса и других факторов).

Воздействие на экологию

В свете растущей обеспокоенности людей по поводу ухудшающейся экологической ситуации по всему миру, майнинг Биткоина у многих вызывает крайне негативное отношение. В первую очередь это вызвано огромным потреблением электроэнергии и выбросами CO2 в атмосферу.

Алгоритм консенсуса PoW, который используется в чейне Биткоина, действительно требует большое количество энергии. С каждым годом процесс майнинга все больше усложняется, поэтому требует все более мощного оборудования, увеличения его количества, и как следствие, более высокого потребления электроэнергии.

Правительства многих стран были настолько обеспокоены этим, что запретили майнить Биткоин. Одним из наиболее ярких примеров стал Китай, который был одной из лидирующих стран в этой сфере (на его долю приходилось более 45% всей добычи). Но в 2021 году в этой стране был введен полный запрет на майнинг, и все майнеры вместе с их фермами были вынуждены покинуть страну.

Высокое потребление энергии способствует выбросу парниковых газов, которые, в свою очередь, приводят к изменению климата. Подсчитано, что ежегодно на добычу Биткоина потребляется около 91 ТВч (это выше годового потребления энергии Финляндией), а углеродный след составляет около 65 млн тонн CO2 в год (это около 0,2% от всех мировых выбросов).

Проблемы с высоким энергопотреблением сторонники криптовалют пытаются решить с помощью «зеленой» энергетики, то есть использования возобновляемых источников энергии, таких как ветер, солнце, вода и так далее. На текущий момент более 50% электроэнергии для майнинга поступает из возобновляемых источников.

Однако высокое энергопотребление и выбросы углекислого – это далеко не единственные проблемы, которые вызывает майнинг. Когда оборудование для добычи Биткоинов устаревает, оно производит значительное количество электронных отходов. Кроме этого, высокое потребление энергии может создавать перегрузки в сетях и даже аварии.

В связи со всеми вышеперечисленными проблемы, многие разработчики новых валют начали применять другие алгоритмы достижения консенсуса. Один из наиболее популярных – PoS (Proof-of-Stake, или доказательство доли). Функции майнеров в таких чейнах выполняют валидаторы.

Они выполняют проверку транзакций и добавляют их в блоки. А для того, чтобы стать валидатором, не требуется приобретение какого-либо оборудования. Необходимо только приобрести определенное количество монет той или иной криптовалюты и положить их на счет, то есть не использовать для торговли или других нужд.

Правовые аспекты

Различные операции с цифровыми валютами, в том числе майнинг Биткоина, разрешены в большинстве государств мира. Однако есть некоторые нюансы, на которые следует обратить внимание при занятии такой деятельностью. Рассмотрим эти аспекты более подробно в данном разделе.

Первое, что необходимо подчеркнуть – это то, что майнинг является легальным занятием во многих странах мира. Однако, как уже упоминалось, есть страны, в которых добыча крипты запрещена по большей части из-за обеспокоенности ее негативным воздействием на экологию (например, Китай).

Тем не менее, в некоторых странах, где майнинг разрешен, юзерам запрещается пользоваться льготными тарифами на электроэнергию, а необходимо использовать тарифы для бизнеса. Многие пытаются обойти это требование, однако если энергоснабжающая компания установит факт нарушения, то она имеет право сделать перерасчет по максимальному тарифу.

Кроме этого, размещение майнинг фермы в домашних условиях может создавать неудобства для соседей, такие как шум или перегрузки в электросетях, которые могут иногда приводить к авариям. В такой ситуации майнер может быть привлечен к ответственности (административной, а в некоторых случаях – уголовной).

Добыча цифровых валют в большинстве стран относится к предпринимательской деятельности, а один из наиболее важных аспектов любой предпринимательской деятельности – это уплата налогов. Как правило, с майнеров взимается подоходный налог, ставка которого в зависимости от государства может варьироваться от 12% до 20%, однако в некоторых странах может составлять 45%-55%.

Список стран, где майнинг разрешен и пользуется большой популярностью, возглавляют США и Россия, также в тройку лидеров до 2021 года входил Китай. Среди европейских стран наиболее активно майнинг поддерживает Исландия благодаря низкой стоимости электроэнергии, получаемой из возобновляемых источников.

В странах Латинской Америки и Африканского континента майнинг набирает популярность и даже становится источником основного дохода для людей в условиях экономического кризиса. Однако в большинстве этих стран отсутствует четкое правовое регулирование добычи цифровых валют, что может привести к проблемам с законом у майнеров.

Советы для начинающих майнеров

Мы уже достаточно много поговорили о различных аспектах добычи цифровых валют. Многие пользователи, прочитав эту статью, могут заинтересоваться и захотеть начать майнинг Биткоина. В данном разделе мы постарались собрать основные рекомендации для начинающих.

• Обычно начинать нужно с выбора криптовалюты. Но здесь выбор очевиден – это первая и самая привлекательная из всех цифровых валют. Повышенный интерес к ней связан с потенциально высокой прибылью от добычи новых монет.
  
• Следующий этап – это приобретение оборудования. Необходимо понимать, что конкуренция в данной сфере очень высока, поэтому потребуются самые мощные и современные устройства, из которых будет необходимо создать ферму. Это подразумевает также покупку и размещение систем питания и охлаждения и других элементов.

1. Вместо создания фермы можно вступить в пул, то есть объединиться с другими майнерами, и добывать крипту совместно. Плюсы пула заключаются в разделении и распределении задач между всеми участниками, а главный минус – в том, что наградой тоже придется делиться со всеми.
   
2. Для хранения добытых коинов понадобится кошелек. Если пользоваться криптовалютой вы не планируете, то лучше размещать ее на «холодных кошельках», не имеющих доступа к Интернету, поэтому их сложнее взломать. Если же коины нужны для постоянного использования, то можно хранить их в «горячем» кошельке.
   
3. Реально оценивайте потенциал заработка, учитывая все расходы, которые необходимо будет понести. Майнинг – это не деньги «из воздуха», он требует немалых первоначальных вложений, а вот окупятся они или нет, зависит различных факторов.
   
4. Если есть возможность разместить оборудование и использовать его в регионах, где низкая стоимость электроэнергии, этим нужно воспользоваться. Однако не стоит идти в обход законов и размещать ферму в квартире у бабушки-пенсионерки, так как в итоге экономия может обернуться крупными штрафами и доплатой по максимальному тарифу.
   
5. Для того, чтобы легализовать деятельность по добыче коинов, необходимо платить налоги. Зачастую к занятию майнингом применяется подоходный налог. В некоторых странах также требуется оформление майнера как индивидуального предпринимателя.

Заключение

В этой статье мы разобрали, что из себя представляет майнинг Биткоина, для чего он нужен и как работает. Добыча цифровых монет состоит из нескольких этапов: майнеры проверяют транзакции, которые инициируются юзерами в сети, после чего добавляют их в блоки, которые объединяются в одну непрерывную цепочку.

В блокчейне Биткоина на создание нового блока уходит около 10 минут. Для поддержания постоянной скорости майнинга, его сложность постоянно меняется: когда в чейне становится больше участников, добыча усложняется, когда число узлов уменьшается – упрощается.

Первоначально добывать Биткоин можно было на обычном ноутбуке или ПК, сейчас для этого требуются специальное мощное и дорогостоящее оборудование. Помимо этого, процесс майнинга требует больших энергозатрат, что вызывает обеспокоенность его воздействием на экологию.

Для снижения вреда для экологии майнеры в некоторых странах начинают использовать возобновляемые источники энергии. Помимо этого, при занятии добычей «битков» следует уделить внимание правовым аспектам: майнинг относится к предпринимательской деятельности, которая подлежит обложению налогами.