Майнінг Bitcoin

Майнінг – це процес підбору числа Nonce, шляхом перебору цілих чисел починаючи з 1, з яким інформація блоку, при її хешуванні дає хеш, що починається з певної кількості нульових бітів.

Такий вид майнінгу називається proof-of-workпідтвердження роботою.

Пошук нового числа Nonce, застосування до даних в секціях блоку. Хеш-функції SHA-256 використовують для отримання хеш-значення поточного блоку. Це і є спрощений цикл процесу майнінгу. Цей процес займає певний проміжок часу, який залежить від обчислювальної потужності пристрою і алгоритму хешування.

Якщо пристрій розраховує одне хеш-значення за одну секунду – це швидкість 1 H/s (хеш на секунду). Комп’ютери здатні виконати мільйони обчислювальних операцій хешування за секунду, за алгоритмом SHA-256 (інші алгоритми хешування на тому ж пристрої мають інше значення швидкості хешування) MH/s.

Сьогодні для майнінгу біткоїнів використовують не комп’ютери, а спеціалізовані мікросхеми – ASIC-чіпи. На базі таких асік-чіпів розробляють асік-майнери. Наприклад асік-майнер від української компанії Hotmine Х6 має потужність 7 TH/s (терахеш на секунду), тобто за одну секунду обчислювальний пристрій виконує 7e12 обчислень хеш-значень поточного блоку, з метою знайти потрібний хеш з певною кількістю нулів на початку рядка. При цьому, електрична потужність асік-майнера Х6 становить 1,05 кВт.

Як тільки знайдено хеш-значення поточного блоку з потрібною кількістю нулів, це хеш-значення додається до відповідного сектору блоку з транзакціями і блок відправляється в систему Біткоїн вузлам (нодам), які перевіряють блок на відповідність вимогам системи і додають в свою копію блокчейна. Якщо блок прийнятий, система сигналізує майнерам, що необхідно починати роботу над формуванням нового блоку з транзакціями. Майнери перемикаються на формування і пошук хеш-значення для нового блоку.

Майнери, виконуючи обчислювальні операції, знаходять блок в середньому за 10 хвилин. Система Біткоїн, кожні 2016 блоків перераховує складність знаходження блоку таким чином, щоб при поточній обчислювальної потужності мережі Біткоїн (загальна обчислювальна потужність всіх майнерів в системі), блок було знайдено за 10 хвилин. Зміна складності відбувається шляхом зміни системою вимоги до кількості нулів на початку хеш-значення блоку.

Наприклад. Хеш-значення блоку #0, яке знайшов на своєму домашньому комп’ютері Сатоші Накамото, виглядає так:

000000000019d6689c085ae165831e934ff763ae46a2a6c172b3f1b60a8ce26f

Хеш-значення блоку #615229 (знайденого 30.01.2020 13:26) має наступний вигляд:

000000000000000000079725d914cb727e54dd9986c064f8ffdb8d6256816f5b

Кількість нулів на початку рядка хеш-значення в першому випадку менша, ніж у другому випадку. Для того, щоб знайти хеш-значення з 10 першими нулями необхідно набагато менше обчислень, ніж при пошуку хеш-значення з 18 першими нулями.

Обчислювальна потужність мережі Біткоїн (хешрейт, hashrate) зі складністю мережі Біткоїн пов’язана наступною формулою:

Hs = D * 2^48 / 65535 / 600

де,

Hs – обчислювальна потужність мережі Біткоїн, H/s;

D – складність мережі Біткоїн, Difficulty. Мінімально можливе значення 1, максимально можливе значення складності 2^224;

600 секунд = 10 хвилин – середній час знаходження блоку.

30.01.2020 складність мережі Біткоїн становила 15 466 098 935 555; обчислювальна потужність мережі Біткоїн дорівнює 123 011 822 000 000 000 000 H/s.

Майнери формують блок і шукають хеш блоку, який задовольняє вимогам системи біткоїн. Навіщо це робиться, з якою метою, витрачається купа грошей на обладнання і електроенергія?

Відповідь проста – Вигода.

Перша транзакція, яку додають в блок нараховує на біткоїн адресу майнера певну кількість біткоїнів. Майнер сам створює цю транзакцію, відповідно до правил системи Біткоїн.

Якщо майнер знайшов потрібний хеш, і система Біткоїн додала сформований ним блок до блокчейну, перша транзакція, яка нараховує майнеру винагороду, стає валідною, тобто дійсною.

Кількість монет, яку майнер може собі нарахувати за правильний блок, суворо контролюється системою Біткоїн (кожним Біткоїн вузлом) на відповідність певним правилам.

Кожні 210000 блоків (приблизно кожні 4 роки), сума винагороди зменшується в два рази.

Halving (Халвінг) – це момент зменшення винагороди за наступний знайдений блок в два рази, від тієї, яка була нарахована за поточний блок.

Наприклад, спочатку запуску системи Біткоїн, винагорода за блок становила 50 біткоїнів, після першого халвінгу – 25 біткоїнів, після другого халвінгу – 12,5 біткоїнів. Наступний халвінг відбудеться в 2020 році, і винагорода за знайдений блок становитиме 6,25 біткоїнів.

Кількість біткоїнів не може бути більшою 21 000 000 btc. Емісія монет здійснюється через винагороду майнерам за успішно виконану роботу по знаходженню хешу для блоку з транзакціями і підтверджується додаванням знайденого блоку до блокчейну Біткоїна.

Оскільки майнери знаходять блок кожні 10 хвилин і через 210000 блоків відбувається халвінг, емісія монет в системі Біткоїн чітко розподілена за часом – її можна передбачити і відобразити графічно.

21 000 000 монет ніколи не буде емітовано в системі Біткоїн. Сума винагороди за знайдений блок буде нескінченно прагнути до 21 000 000 але ніколи не досягне цього значення. Це означає, що в майбутньому, винагорода за блок втратить привабливысть для майнерів, як джерело прибутку. Пошук блоків майнери не припинять, бо разом з винагородою за блок існує ще одне джерело прибутку майнерів – комісії з транзакцій доданих до блоку.

Чи вигідний майнінг Біткоїна? Як розрахувати рентабельність майнінгу біткоїна?

Майнінг біткоїна завжди буде вигідний, бо саме вигода є мотивуючим фактором для майнерів. Отже, якщо відбувається процес майнінгу – це вигідно.

Питання в тому, наскільки вигідний майнінг в Україні, або в іншій країні світу?

Розрахунок рентабельності майнінгу потребує деякий параметрів:

  1. Ціна електроенергії за 1 кВт*год, грн.;
  2. Обчислювальна потужність пристрою для майнінгу, або загальна обчислювальна потужність декількох пристроїв для майнінгу біткоїна, H/s (або, для зручності TH/s);
  3. Загальна обчислювальна потужність мережі Біткоїн на даний момент, TH/s. Цей параметр можна подивитися на сайтах статистики мережі біткоїн, наприклад blockchain.com;
  4. Електрична потужність пристрою для майнінгу, або загальна електрична потужність кількох пристроїв для майнінгу (разом з блоками живлення, вентиляційною системою і т.п. витратами електроенергії для забезпечення роботи пристроїв для майнінгу), кВт;
  5. Поточний курс вартості біткоїна в доларах США, в грн.;
  6. Ціни на обладнання для майнінгу.

Алгоритм розрахунку рентабельності майнінгу Біткоїна.

Енергоефективність приладу для майнінгу – це витрати електроенергії на одиницю обчислювальної потужності 1 TH/s вашого пристрою (або вашої майнінг-ферми, тобто кількох пристроїв, які виконують майнінг). Для цього, загальну енергетичну потужність пристроїв ділимо на загальну обчислювальну потужність і помножимо на одиницю обчислювальної потужності.

Наприклад, у нас є прилад для майнінгу, від компанії Hotmine Smart-Heater CM-1. Його обчислювальна потужність 11 TH/s, електрична потужність 0,75 кВт. Отже, енергоефективність Smart-Heater CM-1 дорівнює 0,75 кВт / 11 TH/s * 1 TH/s = 0,068 кВт/(TH/s). Показник енергоефективності майнерів є важливим при виборі майнингового обладнання. Цим нижче значення енергоефективності, тим більш вигідним є майнінг, при сталому курсі біткоїна.

  1. Дізнаємось, скільки біткоїнів заробляє майнер обігрівач Hotmine Smart-Heater CM-1 за одну годину роботи. Для цього, обчислювальну потужність Hotmine Smart-Heater CM-1 ділимо на поточну обчислювальну потужність мережі Біткоїн і помножимо на кількість біткоїнів, які емітує система Біткоїн за годину: 11 TH/s / 123011832 TH/s * (60 хв. / 10 хв. * 12,5 btc) = 0,00000670 btc заробить майнер Hotmine Smart-Heater CM-1 за годину роботи. Відповідно, за 24 години – 0,00016096 btc. За місяць (середній 30,4 доби) – 0,00489318 btc. За поточним курсом біткоїна 9100 доларів США і курсом гривні до долара 25 грн за 1 долар, виходить, що Hotmine Smart-Heater CM-1 за місяць заробляє 0,00048883 * 9100 * 25 = 1113.20 грн.
  2. Розрахуємо, скільки електроенергії витрачає Hotmine Smart-Heater CM-1 за місяць (30,4 доби). Для цього, електричну потужність Hotmine Smart-Heater CM-1 помножимо на кількість годин: 0,750 кВт * (30,4 * 24) = 547,2 кВт. Ціна 1 кВт в Україні становить 1,40 грн./кВт. Отже маємо: 547,2 * 1,4 = 766,08 грн. необхідно буде сплатити за електроенергію, яку споживає Hotmine Smart-Heater CM-1.
  3. Оцінюємо чистий прибуток від роботи Hotmine Smart-Heater CM-1 протягом середньорічного місяця (30,4 доби). Для цього, від загальної суми, яку заробив Hotmine Smart-Heater CM-1, віднімемо оплату за спожиту електроенергію: 1113 грн. – 766 грн. = 347 грн. чистого прибутку ви отримаєте від роботи Hotmine Smart-Heater CM-1 протягом місяця.
  4. Окупність майнеру Hotmine Smart-Heater CM-1 розрахуємо відповідно до поточної ціни Hotmine Smart-Heater CM-1, яка вказана на сайті виробника $1000 = 25000 грн: 25000 грн. / 347 грн = 72 місяці або 6 років безперервної роботи Hotmine Smart-Heater CM-1. 6 років безперервної роботи Hotmine Smart-Heater CM-1 – це реально, оскільки ця модель майнера немає рухомих частин (кулери відсутні), лише електроніка.

Важливо розуміти!

Загальна обчислювальна потужність мережі Біткоїн постійно коливається, курс біткоїна змінюється, курс гривні до долара також змінюється, ціна за електроенергію – змінюється. Наведені розрахунки стосуються змінних даних на конкретний момент часу. Передбачити напевно, якими будуть зміні в майбутньому неможливо, тому ці зміні є фактори ризику майнінгу біткоїна.

Чи варто боятися факторів ризику майнінгу біткоїна?

Напевно, боятися факторів ризику майнінгу біткоїна не варто. По-перше, дорослі, адекватні, психічно здорові люди розуміють, що життя постійно супроводжують фактори ризику і ніяких гарантій не існує. Здатність оцінювати фактори ризику, і приймати відповідальне рішення, на основі знань – це характеристика дорослою, адекватної людини.

перелічені фактори ризику процесу майнінгу біткоїна залежать від вільного ринку, який і формує поточні значення факторів ризику. Наприклад, якщо зростає обчислювальна потужність мережі Біткоїн, ваш прилад для майнінгу зароблятиме менше біткоїнів, проте, зростання обчислювальної потужності зумовлене курсом біткоїна на ринку. Обчислювальна потужність буде падати, яку падатиме курс біткоїна. Тому в середньому, ваш прибуток від майнінгу залишатиметься більш-менш стабільним незважаючи на зміні фактори ризику (але гарантій не існує).

Майнінг біткоїна для опалювання вашої оселі, теплиці, комерційної площі (магазини, виробничі площі, офіси і інше).

В процесі роботи мікропроцесорів виділяється теплова енергія. Цю теплову енергію можна використовувати для опалення ваших приміщень.

Є майнери, в конструкцію яких вбудовано кулери для охолодження, такі майнери виділяють багато шуму і їх застосування для опалення приміщень де працюють або проживають люди неможливе.

Є майнери, наразі Hotmine Smart-Heater CM-1, конструкція яких спеціально розроблена для опалення житлових приміщень і офісів. Такі майнери позбавлені кулерів і взагалі не видають звукових коливань.

Зверніть увагу, що разом з прибутком, який приносить майнінг біткоїна, ви можете отримати теплову енергію для опалення вашої оселі, і таким чином, повністю відмовитися від опалення вашого дому газом (конвектор, котел), або від централізованого опалення оселі. Осягніть розумінням вигоду від майнінгу біткоїна!

Майнінг біткоїна беззаперечно вигідна Вам справа!