Wydobywanie kryptowalut – na czym polega?

Wydobywanie kryptowalut

Wydobywanie kryptowalut w ostatnich latach stało się bardzo popularne. Zajmują się tym zarówno pojedyncze jednostki, jak i wielkie skupiska miner’ów (górników), tak zwane pool’e. W kolejnych postach przybliżę Wam zasady działania branży górniczej. Dzisiaj chciałbym się zająć przede wszystkim na podstawowymi zasadami działania algorytmów zgodności oraz konieczności ich istnienia.

Zaczynając od początku, a więc od postania pierwszej kryptowaluty- Bitcoina. Jego twórca (Satoshi Nakamoto) musiał zmierzyć się z problemem podwójnego wydania tych samych BTC. W systemach bankowych sprawa jest dużo prostsza. Bank jako pośrednik i instytucja scentralizowana nadzoruje wszystkie transakcje i zapobiega sytuacji, w której jeden użytkownik przelewa tą samą kwotę więcej niż jeden raz. W przypadku sieci zdecentralizowanej, jaką jest blockchain Bitcoina, sytuacja nie jest tak oczywista.

Twórca Bitcoina wymyślił rozwiązanie prawie idealne. Otóż przesyłane transakcje miały być sprawdzane przez innych użytkowników sieci. Na początku istnienia kryptowalut można było to robić na własnym sprzęcie, używając do tego mocy obliczeniowej zwykłego komputera. Dzisiaj sieć jest na tyle rozbudowana, że zajmują się tym pool’e (całe hale wypełnione koparkami), dla zwiększenia efektywności pracy. Tak jest w przypadku Bitcoina, ale przecież wszyscy wiemy, że był pierwszy. Po nim powstało wiele kryptowalut bardziej zaawansowanych i lepszych technologicznie, również takich, których nie trzeba kopać w tym tego słowa znaczeniu.

Tak więc, problem podwójnego wydawania (double spending) wymagał takiego zabezpieczenia, które by temu zapobiegało. W systemie zdecentralizowanym istnieje możliwość wydania tej samej sumy tokenów dwukrotnie przez jednego użytkownika. Aby temu zapobiec, potrzebny jest system, który zweryfikuje transakcje i dopuści do realizacji tylko jedną z nich (pierwszą lub z większymi opłatami) w jednym bloku. Takie rozwiązanie to tzw. Algorytm konsensusu (zgodności). Jego najpopularniejsze typy to proof of work, proof of stake. Istnieją jeszcze inne np. proof of space, ale ich znaczenie jest marginalne więc zdecydowałem się je pominąć.

Wydobywanie kryptowalut najstarszą techniką, czyli Proof of Work

Potocznie zwane kopaniem kryptowalut, czyli skomplikowany proces rozwiązywania algorytmów matematycznych za pomocą urządzeń o wysokiej mocy obliczeniowej. Wymagany jest komputer wykonujący dużą liczbę obliczeń, rozwiązując przy tym funkcję haszującą, które polega na odnajdywaniu właściwego ciągu cyfr i sprawdzaniu czy jest on poprawny. Zwycięzcą jest osoba lub pool, która znajdzie rozwiązanie najszybciej. A sieć, czyli inni górnicy również potwierdzą, że rozwiązanie jest prawidłowe. Za rozwiązanie łamigłówki, czyli za dowód wykonanej pracy górnik zostaje wynagrodzony w postaci Bitcoinów. Obecnie jest to 12,5 BTC za blok, zmniejsza się ona o połowę co cztery lata. Otrzymują oni także wartość opłat uiszczanych przez wszystkie osoby, które dokonują transakcji.

Zaletą takiego rozwiązania jest bezpieczeństwo sieci i zapobieganie podwójnemu wydawaniu środków. Natomiast wady to przede wszystkim ogromne ilości zużywanej energii, która jest wykorzystywana w procesorach wykonujących obliczenia. Istotnymi problemami takiego systemu, silnie oddziałującymi na Bitcoina, są opóźnianie transakcji, transfery opatrzone wysokimi opłatami. Zdarzą się również sytuacje, kiedy transakcje z niskimi opłatami nie są traktowane priorytetowo i zostają umieszczane w kolejce lub nie są w ogóle przetwarzane przez sieć. Rentowność górników zależy od wysokości opłat za transakcję.

W chwili obecnej metoda wydobywania Proof of Work stała się przestarzała i nowopowstałe kryptowaluty już z niej nie korzystają.

Proof of Stake

Metoda ta wymaga od użytkownika posiadania określonej liczby tokenów i stałego dostępu do sieci. Każdy, kto posiada wystarczającą ilość kryptowaluty może stać się górnikiem. Wystarczy tylko wysyłać specjalny rodzaj transakcji, który blokuje ich kryptowalutę na poczet depozytu. Stan posiadania danej kryptowaluty decyduje o potwierdzaniu transakcji w sieci przy udziale określonego algorytmu. Nagroda stanowi nagrodę od samego systemu, w systemie gdzie w każdym bloku generowana jest pewna stawka przydzielana użytkownikowi, który wykopał dany blok. Im większa ilość posiadanych tokenów, tym większe szansę na sprawdzenie bloku.

Prowadzi to do problemu monopolizacji sieci. Użytkownicy, którzy mają duże zasoby bogacą się szybciej od tych z małymi zasobami i przewaga ta się powiększa. Jest kilka różnych sposobów, żeby nie doprowadzić do totalnego monopolu. Jednym z takich algorytmów jest losowanie (ilość losowanych hash’y zależy od tego ile posiadasz monet) oraz głosowanie (wybieramy 101 użytkowników). A także wiek monety (również na zasadzie losowania, w którym udział biorą monety starsze niż 30 dni, jeśli wykopie ona blok, 30 dni jest liczone od nowa).

Często, jednak nie jest to regułą, w systemie PoS wszystkie monety są już dostępne, a uczestnicy systemu rywalizują ze sobą o opłaty transakcyjne. Metoda na takie wydobywanie kryptowalut jest przede wszystkim ekologiczna. Nie potrzebuje takich nakładów energii jak PoW, jednak jej największą wadą jest możliwość monopolizacji sieci przez jednego użytkownika.

Jak możemy zauważyć prawie wszyscy twórcy nowych kryptowalut korzystają z PoS. Dobrze to widać na coinmarketcap.com – wszystkie coiny z gwiazdką przy liczbie tokenów w obiegu używają konsensusu PoS. Pomimo zagrożenia monopolem jest to zwyczajnie lepsza metoda kopania kryptowalut. Nie musimy mieć specjalistycznego sprzętu, prawie nie używamy energii elektrycznej, jak również jest to ekologiczne i tanie.

Close
Menu
Social profiles