Kopanie kryptowalut – na czym polega? Co to jest mining?

Intencją tego wpisu jest omówienie na czym polega kopanie kryptowalut w ujęciu ogólnym, a nie roztrząsanie zawiłości kryptograficznych z których niewiele osób coś zrozumie.

W przypadku każdego coina proces miningu przebiega inaczej. Dlatego nie będę wdawał się w techniczne szczegóły. Jak z punktu widzenia matematyki wygląda kopanie konkretnej kryptowaluty znajdziesz na jej oficjalnej stronie.

Przedstawię koncepcję ogólną, najważniejsze zagadnienia z nią powiązane oraz wady i zalety poszczególnych metod. Jako uzupełnienie przeczytaj osobny artykuł na temat wydobywania BTC.

Co to jest kopanie kryptowalut?

Ten tajemniczy zwrot jest potocznym określeniem zbioru procesów kryptograficznych. Użytkownicy sieci, a właściwie ich komputery komunikują się według zasad ustalonych w algorytmie. Te operacje to właśnie kopanie kryptowalut czyli mining.

Waluty kryptograficzne działają na zasadzie bezpośredniego przesyłu. Nie ma zarządzającego wszystkim pośrednika, który czuwałby nad bezpieczeństwem oraz emisją nowych monet.

W systemach tradycyjnych taką rolę pełni bank i inne instytucje finansowe (zaufana trzecia strona). W systemach nowoczesnych, opartych na bezpośrednim przesyle, pośrednik jest zbędny. Jego funkcje przejmuje matematyka i dowód kryptograficzny.

Na czym polega kopanie kryptowalut?

Kopanie kryptowalut polega na przeprowadzaniu lub implementowaniu skomplikowanych obliczeń matematycznych. Do tego celu wykorzystuje się urządzenia zwane koparkami lub aplikacje internetowe zwane portfelami.

Funkcje i metody wydobywania

Kopanie kryptowalut jest najważniejszym elementem systemu, a właściwie rdzeniem umożliwiającym jego działanie. Spełnia trzy podstawowe funkcje bez których kryptowaluty w obecnej formie nie mogłyby istnieć.

I – Przesyłanie przelewów

Przetwarzanie wszystkich transakcji wewnątrz sieci odbywa się zgodnie z zasadami kryptografii. Każdy przelew musi zostać poprzedzony lub potwierdzony obliczeniami.

Pozwala to na bezpośrednie i bezbłędne przesyłanie środków od jednego do drugiego użytkownika. Nic nie jest pozostawione przypadkowi. Każdy pojedynczy coin trafia dokładnie tam gdzie miał trafić.

II – Zapewnienie bezpieczeństwa

Wewnętrzna komunikacja pomiędzy poszczególnymi węzłami sieci (koparkami, komputerami) odbywa się za pomocą liczb i kryptografii. Utrudnia to osobom nieuprawnionym anulowanie lub zafałszowanie transakcji.

Kopanie kryptowalut zapewnia gwarancję własności i bezpieczeństwo wszystkim użytkownikom sieci. Chroni przed przestępcami zainteresowanymi kradzieżą oraz instytucjami, które mogłyby zamrozić lub przejąć środki.

III – Emisja nowych jednostek

Osoby zaangażowane w proces kopania otrzymują w zamian nowo powstałe jednostki waluty. Odbywa się to według zasad zawartych w algorytmie. Istnieją kryptowaluty, w których emisja nie występuje. Całkowita podaż monet jest dostępna od chwili startu.

Metody

Ekosystem danej kryptowaluty to sieć. Metody wydobywania są jednym z elementów określających na jakich zasadach ta sieć ma działać.

Dwie najbardziej popularne metody to Proof of Work (PoW) – dowód pracy i Proof of Stake (PoS) – dowód stawki, a właściwie stanu. Istnieją też ich odpowiednio zmodyfikowane odmiany.

Zazwyczaj wykorzystuje się jedną z tych opcji, ale nie zawsze. Niektóre kryptowaluty, na przykład DASH można kopać jedną i drugą metodą.

Kopanie kryptowalut koparką

W przypadku metody Proof of Work (PoW) kopanie kryptowalut polega na wykonywaniu obliczeń matematycznych za pomocą urządzeń zwanych koparkami. Są to dedykowane komputery dysponujące mocą obliczeniową wyrażaną przez funkcję skrótu hash na sekundę (H/s).

Dowodem wykonanej pracy jest rozbicie bloku, czyli znalezienie ciągu liczb będącego rozwiązaniem równania matematycznego. Jest to zadanie trudne i wymaga dużej mocy obliczeniowej.

Osoby, które kopią kryptowaluty metodą PoW ponoszą koszty urządzeń i prądu. Za to otrzymują nagrodę w postaci nowo wygenerowanych monet. W tym modelu zarabiaja się też na prowizjach od transakcji.

W protokole każdej kryptowaluty jest określona częstotliwość emisji oraz wielkość nagrody dla górników, czyli osób zajmujących się wydobywaniem.

Poziom bezpieczeństwa sieci opartej o konsensus Proof of Work zależy od ilości zaangażowanej mocy obliczeniowej oraz stopnia jej decentralizacji.

Kopalnie

Z racji na dużą konkurencję górnicy łączą się w kartele zwane kopalniami. Kopalnia dysponuje mocą wszystkich górników w niej zrzeszonych co zwiększa szanse na rozbicie bloku (rozwiązanie zagadki matematycznej) i tym samym wpływa na zysk z wydobywania.

Kopalnią błędnie nazywa się miejsce w którym znajduje się wiele koparek. W zasadzie jest to farma – hangar o dużej powierzchni. W środku na ustawionych w rzędach, piętrowych regałach są zainstalowane urządzenia.

Współczynnik trudności

W przypadku nagłego wzrostu mocy obliczeniowej mogłoby dojść do sytuacji w której proces wydobywania uległby znacznemu przyspieszeniu. Miałoby to katastrofalne skutki ekonomiczne. Aby zapobiec tego rodzaju sytuacji, w metodzie proof of work został wprowadzony współczynnik trudności kopania.

Zwiększenie sumarycznej mocy obliczeniowej całej sieci powoduje, że trudniej jest wydobywać daną kryptowalutę i odwrotnie.

Ten warunek jest zaimplementowany w protokole kryptowalut opartych o konsensus Proof of Work. Jest to samoregulujący się mechanizm zapewniający stabilność całego systemu.

Współczynnik trudności kopania jest zmienny i zależy od mocy obliczeniowej w danym momencie. Jego aktualny poziom sprawdzisz tutaj. Pod wykresem możesz wybierać konkretne coiny.

Wydobywanie Proof of Work – wady i zalety

Do wad zaliczyłbym bardzo wysoki koszt urządzenia sięgający kilkunastu tysięcy złotych. Koszty stałe w postaci zużycia prądu, hałas i ciepło oraz dużą awaryjność.

Istotny jest też wzrost poziomu trudności wydobycia. Może on spowodować, że nasza inwestycja nigdy się nie zwróci.

Zaletą kopania kryptowalut metodą Proof of Work jest otrzymywanie urobku codziennie. Działa to tak jakbyś systematycznie, codziennie kupował niewielką ilość wydobywanego coina co powoduje uśrednienie ceny i w przypadku wzrostu kursu może pozytywnie wpłynąć na zysk.

Do plusów zaliczę też możliwość dyskretnej zamiany walut FIAT na kryptowaluty bez weryfikacji i przesyłania dokumentów. Oczywiście jeśli sprzęt kupisz płacąc w złotówkach lub w innej walucie fiducjarnej.

Proof of Work

• Kupujesz lub składasz urządzenie
• Podłączasz do sieci i konfigurujesz ustawienia
• Otrzymujesz zyski proporcjonalne do mocy obliczeniowej

Kopanie kryptowalut na komputerze

W metodzie Proof of Stake (PoS) rezultat i skuteczność miningu zależą od ilości monet trzymanych na włączonym portfelu zainstalowanym na komputerze. Algorytm decyduje, który górnik potwierdzi transakcje i otrzyma prowizję.

Jest to uzależnione od różnych czynników. Jednym z nich jest ilość posiadanych monet (stan portfela). W uproszczeniu: im więcej monet tym większa szansa na wykopanie kolejnych.

Ilość monet zwiększa prawdopodobieństwo potwierdzenia transakcji, ale nie jest to element decydujący. W grę wchodzą również czynniki losowe na które górnicy nie mają wpływu. Pominę je ponieważ w każdym przypadku są inne.

Jest to zabezpieczenie przed powstaniem monopolu zagrażającego stabilności sieci opartej o konsensus Proof of Stake.

Kopanie kryptowlaut za pomocą portfela

Aby rozpocząć kopanie kryptowalut metodą Proof of Stake nie ma potrzeby kupowania koparki. Wystarczy komputer stacjonarny lub laptop. Na twardym dysku należy zainstalować pełny portfel, który zawiera cały łańcuch bloków, czyli wszystkie transakcje od początku istnienia danego coina.

Niejednokrotnie jest to kilkadziesiąt gigabajtów danych. Synchronizacja portfela, czyli pobranie danych może potrwać kilka dni. Dopiero po jej zakończeniu będzie możliwe wydobywanie metodą Proof of Stake.

Gdy portfel będzie gotowy do działania trzeba przelać na niego monety. Tyle wystarczy aby rozpocząć wydobywanie. Oczywiście komputer musi być uruchomiony i podłączony do internetu, a portfel odpalony. Listę coinów, które można kopać metodą Proof of Stake znajdziesz tutaj.

Komputer z aplikacją zawierającą łańcuch bloków na której zgromadzone są coiny staje się węzłem sieci zapewniającym jej podstawowe funkcje.

Master node – pełny węzeł sieci

Master node to również węzeł, ale o większym znaczeniu dla sieci i znacznie większych uprawnieniach. Właściciel master noda ma możliwość głosowania w sprawach związanych z rozwojem danej kryptowaluty oraz otrzymuje większy zysk z kopania niż zwykły górnik.

Uruchomienie master noda wymaga serwera z dedykowanym adresem IP i całodobową dostępnością. Niezbędne jest też posiadanie określonej ilości coinów. Zazwyczaj jest to ilość bardzo duża. Po przeliczeniu warta nawet kilkaset tysięcy złotych.

Kopanie kryptowalut za pomocą master noda to zajęcie dla posiadających doświadczenie osób z grubym portfelem. Mam na myśli coiny, które mają w miarę stabilną pozycję. Master noda wydobywającego niszowe wynalazki można postawić posiadając nawet 1000 USD kapitału.

Wydobywanie Proof of Stake – wady i zalety

Aby portfel kopał, komputer musi być podłączony do internetu. Przechowywanie kryptowalut na urządzeniu online jest mało bezpieczne. Zachodzi obawa zhakowania komputera i kradzieży coinów.

Portfel Ledger Nano S pozwala przechowywać kryptowaluty w najbezpieczniejszy sposób. Może pełnić rolę sejfu. Nie nadaje się do wydobywania większości coinów. Możesz na nim kopać na przykłat Tezos (XTZ).

Najlepszym rozwiązaniem jest zakup osobnego, najlepiej nowego komputera oraz zainstalowanie czystego systemu operacyjnego. Taki zestaw powinien być używany tylko i wyłącznie do kopania kryptowalut metodą Proof of Stake.

Można też zaszyfrować pliki wallet.dat na każdym z zainstalowanych portfeli. Są tam zapisane klucze prywatne dające możliwość przelewania coinów.

Zalety kopania kryptowalut metodą Proof of Stake to niskie koszty wejścia, niskie koszty stałe, niska awaryjność sprzętu oraz duża płynność inwestycji.

Proof of Stake

• Instalujesz portfel na zwykłym komputerze i uruchamiasz go
• Kupujesz coiny i przelewasz je na portfel
• Otrzymujesz zyski proporcjonalne do czasu i ilości coinów na portfelu