💬 Какие математические задачи на самом деле решают майнеры биткоинов

Какие математические задачи на самом деле решают майнеры биткоинов

Майнеры биткоинов не решают сложные математические задачи — они угадывают числа. Хотя «решение математических головоломок» стало общепринятым описанием майнинга биткоинов, этот процесс больше напоминает масштабную цифровую лотерею, где майнеры соревнуются в генерации случайных чисел, пока не найдут то, которое соответствует определенным критериям. Важно отметить, что нет способа напрямую вычислить правильное число — майнеры могут только пробовать разные числа, пока не найдут то, которое подходит, поскольку обратный расчет невозможен по замыслу.

Ключевое различие заключается в вычислении и расчете. Математическая задача, такая как исчисление, требует пошагового решения. Майнинг похож на попытку подбросить монету и получить орел 10 000 раз подряд — хотя это кажется невозможным для человека, современные майнинговые машины делают триллионы попыток в секунду, чтобы найти правильную комбинацию. Один компьютер не может решить головоломку лучше другого — он может только делать больше предположений быстрее.

Вы даже можете майнить биткоины с помощью карандаша и бумаги, вручную вычисляя хэши SHA-256. Одно вычисление заняло бы много часов, что делает его непрактичным, но доказывает, что майнинг не требует сложной математики — только упорство в переборе разных чисел, пока не найдется работающее. Процесс остается идентичным, используете ли вы бумагу или склад машин — отличается только скорость.

Поскольку успех майнинга зависит от количества попыток, обычные компьютеры быстро стали неэффективными. Как и любой производственный бизнес, майнинг теперь требует капиталовложений в специализированное оборудование — майнеры обычно покупают машины ASIC стоимостью от 500 до 20 000 долларов за единицу. Это перемещает большую часть майнинга на промышленные объекты, но отдельные майнеры продолжают работать с надлежащими инвестициями в оборудование.

Майнинг преобразует электрическую энергию в тепло посредством физического процесса перемещения электронов через полупроводниковые схемы во время вычислений. Когда компьютеры обрабатывают эти вычисления, около 95% потребляемой электроэнергии преобразуется в тепловую энергию. Это свойство привело производителей и энтузиастов к разработке устройств двойного назначения — специализированных обогревателей и котлов, которые майнят биткоины, одновременно обогревая жилые помещения, снижая расходы на отопление и в некоторых случаях принося скромную прибыль.

В то время как некоторые мелкие майнеры сосредоточены на переработке тепла, крупные предприятия ищут области с дешевой энергией. Страны с обильными возобновляемыми источниками энергии, такие как Бутан, который добыл биткоины на сумму 750 миллионов долларов, используя гидроэлектроэнергию из своих гималайских рек, показывают, как страны могут преобразовать неиспользуемые мощности возобновляемой энергии в значительную финансовую прибыль.

Как работает расчет хеша биткоина

Когда пользователи совершают транзакции биткоинов, они попадают в пул ожидающих операций, ожидающих проверки. Майнеры объединяют ожидающие транзакции биткоинов в блок и добавляют к нему случайное число. Каждый майнер соревнуется за право первым подтвердить блок. Затем эти блоки проверяются тысячами узлов биткоинов по всей сети. Они обрабатывают эти данные с помощью формулы SHA-256, создавая 64-символьный код, называемый хешем. Хэш считается подходящим, только если он ниже целевого значения сети, которое устанавливает и поддерживает Bitcoin. Эта цель представляет собой требуемый уровень сложности — каждый новый хеш должен начинаться с определенного количества нулей, определяемого этим значением. Майнеры продолжают пробовать разные случайные числа, пока не найдут подходящий хеш.

Сеть Bitcoin отслеживает, как быстро майнеры находят действительные хеши. Каждые 2016 блоков сеть корректирует свое целевое значение. Когда майнеры находят блоки слишком быстро, сеть снижает целевой показатель, требуя меньших чисел хеша. Когда обнаружение блоков замедляется, целевой показатель повышается. Эта система корректировки поддерживает постоянную скорость в один новый блок каждые 10 минут, независимо от общей мощности майнинга.