За счет чего происходит майнинг криптовалюты
Что такое майнинг, и почему майнят на видеокартах
Что представляет собой майнинг? Почему для майнинга криптовалют в подавляющем большинстве случаев лучше подходят видеокарты, а не CPU? Чем так хороши асики? В этом посте я постарался понятным языком рассказать об основах технической стороны майнинга.
Для понимания общей картины информация дана в упрощенном виде, некоторые детали опущены.
Что такое майнинг?
Возьмем в качестве примера блокчейн биткоина. Если максимально упростить, то вычислительные мощности майнинговых компьютеров направлены на шифрование операций по переводу биткоинов с одного кошелька на другой.
Предположим, Сатоши Бутерин со своего кошелька переслал 1 биткоин на кошелек Виталика Накамото. Согласно сути блокчейна, нужно зашифровать информацию, содержащую адреса кошельков Сатоши и Виталика, а также количество переведенных биткоинов. Тут в дело вступает майнинговое оборудование — ему нужно найти правильный вариант шифровки.
Согласно алгоритму хеширования SHA-256, на котором построен блокчейн биткоина, сделать это нужно строго определенным способом. Например, алгоритм предписал зашифровать информацию так, чтобы на конце шифрованной строки был ноль. Подобное требование исходит от разработчиков криптовалюты — им нужен шифр с определенным символом, чтобы повысить устойчивость к взлому.
Едва только нужная комбинация шифровки найдена, она записывается в базу данных (блокчейн), а конкретнее — в небольшой кусочек этой базы данных, который называется блоком.
Блокчейн — это база данных, которая по сути является журналом транзакций. Основные его идеи, заложенные разработчиками:
1 Мб. И чтобы блок считался сформированным, его нужно заполнить зашифрованными записями транзакций. Как только блок сформирован, блокчейн автоматически генерирует эмиссионную транзакцию биткоинов, чтобы наградить майнера за его работу.
Но не стоит думать, что можно просто взять и спокойно перебрать тысячу комбинаций, найдя нужную. Над одной задачей может «трудиться» не один десяток, или даже не одна сотня мощностей. И кто окажется первым, «того и тапки». Получается, что чем больше у тебя вычислительная мощность, тем выше шанс первым найти нужный вариант шифровки.
Но один человек-майнер может формировать отдельный блок на своем компьютере очень долго. Вряд ли кого-то обрадует перспектива майнить несколько лет без перерыва, формируя один-единственный блок, и получить потом за него 12,5 биткоинов в награду (именно такое количество биткоинов сейчас выдается за формирование нового блока). Поэтому люди объединяют свои мощности в пулы. В этом случае сеть биткоина выделяет награду за сформированные блоки не отдельному майнеру, а пулу. Пул, в свою очередь, распределяет награды отдельным майнерам, в соответствии с потраченным временем и мощностью (за вычетом комиссии).
Почему именно видеокарты, а не CPU?
Архитектуры графического процессора (GPU) и центрального процессора (CPU) сильно отличаются. Современные CPU состоят из 4-8 ядер — это делает их подходящими для решения больших и сложных задач. Вдобавок при такой архитектуре они могут быстро переключаться с выполнения одной задачи на выполнение другой.
А графические процессоры были созданы для того, чтобы решать огромное множество небольших и несложных задач. Поэтому они состоят не из пары больших ядер, а из тысяч маленьких ядрышек. В таком виде им гораздо удобнее обрабатывать миллионы пикселей и полигонов. Но выполнять сложные задачи, вдобавок переключаясь от одной к другой — чересчур сложно для GPU.
Создатели видеокарт изначально стремились к улучшению изображения и его обработки в компьютерных играх. И они точно не ожидали, что подобная архитектура их графических процессоров как нельзя лучше подойдет для майнинга.
Ведь что такое майнинг? Это перебор сотен тысяч различных комбинаций для шифровки, различающихся по сути только одним символом. С такой однотипной несложной работой куда быстрее справляются тысячи ядер GPU, чем 4-8 умных, но малочисленных ядер CPU.
Для сравнения: ядро CPU обрабатывает восемь 32-битных инструкций за такт (AVX). А процессор видеокарты Radeon HD 5970 обрабатывает 3200 32-битных инструкций за такт.
Но есть устройства, на которых майнинг происходит еще быстрее — их называют ASIC.
В переводе с английского application-specific integrated circuit означает «интегральная схема специального назначения». Это оборудование, которое сделано с целью решения строго конкретной задачи. Если говорить об ASIC для майнинга, то по сути это «все в одном»: блок питания, охлаждающее устройство и небольшая плата, на которой расположены CPU, ПЗУ, ОЗУ и другие блоки. И если видеокарты изначально не были созданы для майнинга, то подобное железо «заточено» именно под эту задачу.
Возьмем в качестве примера популярную у добытчиков биткоина видеокарту AMD Radeon RX 580. Стоит она порядка 26 000 р., и мощность ее майнинга составляет 1,5 GH/s. Поставим против нее ASIC AntMiner R4: при стоимости в
100 000 р. его мощность составляет 8,7 TH/s. Разница очевидна.
AntMiner R4
Причем производители майнинговых ASIC создают их для добычи определенной криптовалюты. Они подбирают компоненты и настраивают софт в асике таким образом, чтобы он лучше всего справлялся с решением задач по конкретному алгоритму, на котором построена конкретная криптовалюта (например, SHA-256 для майнинга биткоина). То есть, в теории асик для биткоина можно использовать для майнинга другой криптовалюты, но его производительность в таком случае не будет впечатлять.
Но если видеокарту потом можно воткнуть в компьютер и спокойно играть с ее помощью в различные игры, то с ASIC такого сделать нельзя — на них устанавливают сильно упрощенные операционные системы, чьи способности «заточены» специально для добычи криптовалют.
Майнинг и как он работает: матчасть
Привет, %username%!
Я расскажу и покажу как работает основа генерации денег в криптовалютах — майнинг. Как создается первый блок, новые блоки и как появляются деньги из ниоткуда.
Чтобы было проще понять, мы напишем свой импровизированный майнер для импровизированной криптовалюты HabraCoin.
Сначала упрощенный ликбез, куда без него.
Кошельки
Каждый кошелек — это случайно сгенерированная пара ключей. Собственно, адрес кошелька — это хэш от публичного ключа. Так его можно однозначно идентифицировать.
Транзакция
Это запись о том, с какого кошелька на какой какая сумма переводятся. А так же, время и дата операции. Эта запись (её хэш) подписывается закрытым ключом отправителя и рассылается всем в округе в ожидании подтверждения.
Подтверждение
Чтобы о транзакции узнали и все себе её записали, необходимо её подтверждение, которое получается в результате создания нового блока.
Это служебные данные + список транзакций + номер кошелька майнящего + волшебное число.
Цепочка блоков
Последовательность, в которой каждый следующий блок включает в себя Id предыдущего.
Начало
Итак, есть некоторое количество народа, можно один. Назовём его Хаброша. Он решает запустить свою систему криптовалюты HabraCoin.
Поскольку выделенных серверов у этой валюты нет, то все её участники равноправны и должны как-то договариваться о валидности транзакций. То есть, нужен механизм, который обеспечит:
Для этого он формирует блок из существующих на данный момент неподтвержденных транзакций, номера предыдущего блока, номера своего кошелька и т.д. Для самого первого блока транзакций у нас нет, номера предыдущего блока у нас нет, ничего толком нет. Только адрес кошелька Хаброши да дата со временем.
Так же, в алгоритме HabraCoin указаны следующие вещи.
Ограничение скорости
Как мы видим, сам факт создания блока говорит о том, что его создатель получает за это вознаграждение. И чтобы это вообще имело смысл, скорость и сложность создания блоков следует ограничить. Иначе сами понимаете, тонны блоков из ничего и никакого толку.
Как этого добиться?
Если помните, все блоки состоят из нескольких полей. Мы берем эти поля, конкатенируем, получаем из них массив байт. Это массив байт отдаем хэш функции, получаем результат и смотрим: меньше то, что получилось с учетом текущей сложности, или нет?
Если нет, то изменяем этот массив байт до тех пор, пока не получим нужное значение. А именно:
В каждом блоке есть поле, называемое nonce. Это число размером несколько байт, которое нужно увеличивать на единицу, дописывать к блоку и опять считать от него хэш. Поскольку хорошие хэш функции выдают более-менее равновероятностные значения, то мы не знаем заранее, сколько раз придется повторять процесс. Может 1-2 раза, а может миллиарды.
Тот, кому удалось получить хэш, удовлетворяющий условиям сложности, рассылает всем блок с включенными в него транзакциями. На случай, если несколько человек сделали это одновременно, вводится условие, что несколько цепочек блоков существовать вместе не могут, а побеждает самая длинная. Таким образом, если у нас есть две цепочки:
то победит та, для которой 4й блок найдут раньше времени. А меньшая цепочка выкидывается и её транзакции снова попадают в очередь на подтверждение.
Комиссия
Все у себя в кошельках видели поле «комиссия» при совершении транзакции. Эта комиссия идет людям, занимающимся генерацией блоков. То есть, они в первую очередь будут выбирать из всех транзакций, ожидающих подтверждения, те, которые содержат в себе комиссию. После формирования блока считается, что вся комиссия, содержащаяся в транзакциях, отходит к его (блока) создателю.
То есть, когда кончится вознаграждение за генерацию блока (если это прописано в алгоритме валюты), то майнерам останется лишь комиссия, а халявные транзакции могут быть никогда не обработаны.
Давайте смоделируем ситуацию и поможем Хаброше скрафтить какой нибудь блок.
Под спойлером программа (в виде Junit теста), которая ради приличия генерирует 2 случайных пары ключей, формирует какое то подобие транзакции (даже подписывает её, все по честному!), а потом ищет такую к ней добавку, чтобы первые 2 байта хэша были нулевыми. Типа сложность такая. Работает пару минут, а потом действительно выдает хэш, который можно быстро проверить, сконкатенировав байты транзакции и счетчика.
Пример получившегося блока:
1824B9ADF09908222CF65069FDE226D32F165B3CF71B7AA0039FDFEF75EAA61610909EBFFBAC023480FC87FCF640C4A
009B82C4A6D25A0F4B8A732AE54EF733E792681137BA378577DFDC2732D192DAF323966EAD4ADC9635D7A12EDD50E34
9F660622D186AF3C03BF7D265F2AA7EB125056F4BF45BE519E8B22B845B28065110000006400000142E5D667CB01CEE
EDD0AC15EC4C491819A99030BD5FEF7CD2B469F2B90BA13D7981EDCD0708353D13390B8564F496C44FAC2777B0AF79D
C94CBF36D0CC0F047E807889F34C4DC5FEB724699C257391F84F3DDD70B84F841D115F4EFEAF4E58779042F35257E5C
035046037DE740718D199A8F06AD7A58E37CCCD4CC5E95295DCC2C5F3C70847BD59FA57BCC5FF4B208F93948FCFD763
EC1E5C85B61C43EB64B77A9F53B28785D7DE2335333003260A0839D53927976751A8D8967B2BB325909D86E82BC4125
2A28ECF6F0E7476BB99B29585EB0E75410000
Вот мы и заработали пару хабракоинов для Хаброши. Статья конечно поверхностная, так что готов к вашим вопросам.
Что такое майнинг? Зачем нужны майнеры и кто им платит?
Современные интернет-технологии предоставляют возможность зарабатывать деньги. Относительно недавно интернет-рынок обрел новый способ получения валютной массы со своими требованиями и правилами. 
Если перенести данный процесс в компьютерные технологии, то речь идет о получении виртуальной криптовалюты.
При этом нет необходимости постоянно присутствовать у монитора. Единственное ограничение – достаточная мощность видеокарты, процессора или же наличие специального оборудования. Суть процесса – это воспроизведение криптовалюты (в частности биткоина). Множество компьютеров, через специальное программное обеспечение производят математические вычисления. Результат – появление криптовалюты.
Что же такое майнинг? В чем смысл майнинга и почему он стал таким популярным?
Слово «майнинг» появилось давно и означало добычу полезных ископаемых. Люди, которые добывают криптовалюту, называются майнерами.
Когда появился майнинг – точно сказать невозможно, так же нет достоверной информации о том кто и как его придумал. Есть несколько предположений. Большинство отдает предпочтение версии о том, что основное развитие криптовалюты получили в 2008 году и главную роль в этом сыграл японец Сатоши Накамото. За короткий промежуток времени у данного способа заработка появилось много поклонников.
Что такое криптовалюта?
Криптовалюта – электронная, цифровая валюта, обретающая все большую полярность. Сразу стоит установить разницу между цифровыми деньгами в интернете и интернет-деньгами такими как (Яндекс, Вебмани) они имеют своий эквивалент в рублях. Пользователь всегда может обналичить их и перевести на карту. Криптовалюта – это немного другое. Цифровая валюта основана на шифровании, криптографии. У нее нет физического воплощения в виде монет или купюр. Второе отличие – курсы криптовалют не контролирует единственный регулятор, как например Центробанк контролирует рубль.
Как и запас золота, количество криптовалюты (в частности самой популярной биткоина) постепенно уменьшается. Всего существует 21 000 000 монет. Из них уже более 2/3 добыты пользователями и находятся в обороте. Сложность добычи увеличивается с уменьшением свободной валюты. Хотя существуют и другие популярные криптовалюты с неограниченной денежной эмиссией (например Ethereum), но о них поговорим позже.
Система «биткойн» положила начало новой технологии блокчейн. Это база данных с четкой структурой и своими правилами, по которым строятся цепочки транзакций и доступ к информации. Преимущество технологии – исключение возможности кражи или мошенничества. Это своеобразная тетрадь, где отображена вся информация о переводах виртуальной валюты.
Как устроен майнинг
В процессе обслуживания пользователями сетей Биткоин появляются новые доступные монеты. Это и есть майнинг, принцип работы данного явления. Главная функция майнинга – добавление переводов в реестр биткоина. Для этого требуется выполнить сложные математические задачи, которые под силу только мощным компьютерам, требующим много энергии.
В настоящее время добывать биткоины дома, в одиночку, без специального оборудования просто невозможно. Поэтому возникает сеть из нескольких мощных вычислительных машин. Майнеры получают вознаграждение, которое с каждым годом становится меньше. Для постоянного получения вознаграждения пользователи объединяются в пулы. Это позволяет разбить задачу не маленькие подзадачи, которые и решаются постепенно участниками пула.
Для того чтобы знать, как добывать криптовалюту, необходимо усвоить принципы майнинга:
Множество биткоин-ферм расположено в Китае, рядом с недорогими источниками энергии. 
Что такое майнинг криптовалют?
Добыча правильного цифрового кода – это и есть майнинг криптовалюты. Как же это работает и какой смысл майнинга криптовалют? – в процессе майнинга происходит создание структуры для обеспечения функционирования всей системы. В ходе сбора данных о последних перемещениях в блоки для решения сложных головоломок пользователь, первый нашедший решение задачи, получает вознаграждение – монеты. Задача сводится к подбору зашифрованного кода.
Кто может заниматься добычей криптовалюты? Каждый, у кого есть соответствующее оборудование.
Повысить рентабельность майнинга можно с помощью создания целой фермы для добычи криптовалюты.
Майнить криптовалюту сегодня можно не только в виде биткоинов, но и в виде других альтернативных виртуальных единиц. Пример – (Zcash, Darkcoin, Etherium, Litecoin и др.)
Кто платит за майнинг?
Можно подумать, что суть майнинга – получение денег из воздуха. Возникает логичный вопрос, зачем майнить? Каким участникам сети нужны вычисления, которые производят мощные компьютеры? Зачем за это платить? Все просто. Это необходимо для тех, кто использует виртуальную валюту в своей организации. Важно понимать, что блокчейн – это не вечная база данных. Она может меняться и разрушаться с течением времени. Только оплата по счетам поможет сохранить информацию.
Если вспомнить функцию майнинга, как он работает, можно понять, кому и зачем нужны мощности майнеров. Объединение нескольких машин в сеть повышает их мощность и увеличивает вероятность положительного результата, расшифровки кода. В ходе операции происходит сбор данных о транзакции и перемещении блоков информации, создание блокчейнов. За это человек и получает награду.
Виды майнинга
Начать майнить криптовалюту может каждый. Но процесс постоянно усложняется и требует больших мощностей компьютера. Из сложившейся ситуации есть выход – к сети подключаются все желающие и предоставляет свои мощьности для проведения математических вычислений. Это увеличивает шансы заработать на майнинге.
Основа для заработка на майнинге – это наличие необходимого оборудования. Также необходимо знать алгоритмы майнинга. Пользователи придумали несколько способов повысить эффективность работы и приблизится к решению задачи. Если дома есть стационарный компьютер, можно майнить при наличии:
Первые пользователи начинали майнить биткоин на процессорах. Сейчас же получение дохода возможно при наличии минимального оборудования это карты Raderon R9 280 или GeForce GTX 1050 Ti и выше. К интернету особых требований нет, высокой скорости для процесса не требуется. Софт для майнинга находится в открытом доступе, так же Вы можете скачать его у Нас на сайте в разделе Майнеры. Создание кошелька не представляет никакой сложности, для этого потребуется скачать его с официального сайта выбранной криптовалюты, либо использовать кошельки бирж.
Соло майнинг
Это процесс добычи криптовалюты в одиночку. Данный способ потребует от Вас либо небывалой удачи, или огромных мощностей соизмеримых с другими пользователям. Вы можете попробовать майнить соло, мне этот способ представляется целесообразным в случаее новых, не популярных криптовалют. У данного способа есть свои плюсы и минусы.
Плюсы и минусы соло майнинга
Перед тем, как решиться на соло майнинг, что нужно знать? Достоинства добычи блокчейнов в одиночку: возможен старт без крупных вложений, параллельное использование компьютера для личных целей, не надо делить ни с кем полученную награду. Главный минус – зарабатывать таким способом сейчас мало кому удается.
С биткойнами это было возможно только на заре появления данной технологии. Тогда не требовалась особая мощность процессора и видеокарты. С увеличением количества участников получить награду стало невозможно. Конкуренция все больше. Доказательством может быть факт того, что на самом мощном оборудовании для получения награды в одиночку потребуется несколько лет.
Майнинг в пуле
Развитие оборудования и рост сложности привел к появлению майнинг пулов. Одиночная расшифровка блоков больше не приносит прибыль и стала нерентабельна. Выходом было объединение мощьностей пользователей в группы – Пулы.
Плюсы и минусы майнинга в пулах
Майнинг криптовалюты в пуле повышает вероятность нахождения блока в несколько раз. Сервер делит большие задачи на подзадачи, которые и решают пользователи. Вклад каждого человека носит название «шара». Это небольшая доля решаемой задачи по поиску и расшифровки валидного блока.
Сегодня майнинг пул – это полноценный бизнес. Человек, организующий процесс, берет комиссию с участников. Для реализации существуют шаблонные программы и инструкции. Но привлечь новых участников во вновь организованный пул сложно. Пулы, которые появились первыми, стали популярными и предлагают заманчивые условия. Главный недостаток этого варианта – необходимость делить выгоду между всеми участниками сети.
Облачный майнинг
Третий способ – облачный майнинг, как это работает? Майнер использует удаленный центр обработки данных с общей вычислительной мощностью. При этом управлять оборудованием не требуется. Этот способ хорош для тех, у кого высокие тарифы за электричество.
Плюсы и минусы облачного майнинга
Главные плюсы этого способа – простота и доступность. Начать майнить криптовалюту легко. Специальных навыков и знаний не требуется. Надо лишь заплатить сервису, выкупить любую «долю» оборудования и зарабатывать виртуальные деньги. Однако прибыль меньше, в сети много мошейников, а оборудование, за которое заплачено, все равно останется у сервиса.
Как начать майнить самому
Прежде чем приступить к самостоятельной добыче виртуальных денег, необходимо понять устройство майнинга. Моржно выбрать популярный майнинг пул и стать его новым участником. Если решено делать это в одиночку, то придется потратить большую сумму на покупку оборудования. Из-за высокой конкуренции соло-добыча требует сильных мощностей. Считается, что именно фермы для майнинга сегодня – прибыльный вариант.
Собираем оборудование
Из чего сделана ферма для майнинга? Это одна или несколько мощных видеокарт, материнская плата с памятью и процессором, блок питания, райзеры, жесткий диск либо флешка.
Специальное оборудование не требуется. Непременно должны быть стабильный (не обязательно быстрый) интернет, зарегистрированный кошелек и программное обеспечение.
Определяемся с криптовалютой
Для майнинга существуют огромное количество криптовалют. Первая и самая популярная – Биткоин. Майнить ее с помощью видеокарты не получится, не поможет даже большая ферма.
Выход простой – майнить другие альткоины и конвертировать их в биткоин.
В текущих реалиях я бы выделил четыре основных стратегии для майнинга на небольших мощностях:
Плюсы: Небольшая сложность, за короткий промежуток можно добыть довольно существенное количество, а с листингом монеты на бирже и появлением к ней интереса покупателей, можно получить огромных доход.
Минусы: Проект может прекратить свое существование так и не появившись на бирже.
Плюсы: Можно сразу просчитать дневной доход, возможность конвертировать добытое в криптовалютное золото – Биткоин. Вероятность пампа цены и как следствие увеличение доходности.
Минусы: Когда монета становится очень прибыльной, то количество майнеров увеличивается, это влечет за собой увеличение сложности сети и как следствие уменьшение доходности. Вероятность дампа цены на бирже.
Плюсы: Стабильность. Курс следует за биткоином.
Минусы: Высокая сложность, не большая доходность. Вероятность получить сверх доходность крайне мала.
Плюсы: Возможность вытянуть лотерейный билет и разгадать сразу весь блок.
Минусы: На маленьких мощностях небольшая вероятность вычислить блок, нестабильность дохода данного вида майнинга.
Лично я использую первые три стратегии, диверсифицируя мощности и риски. Данная стратегия оправдывает себя с лихвой!
Есть небольшие нюансы по выбору новых альткоинов такие как наличие whitepaper, road map итд. Все это нужно для уменьшения вероятности, что проект окажется скамом, или же просто прекратит свое существование.
В разделе сайта “Что майнить” я буду выкладывать инструкции по майнингу новых альткоинов которые я считаю перспективными и использую в своей стратегии майнинга.
Выбираем пул сервер для майнинга
Проверенно разные пулы дают разную доходность при одной и той же комиссии, здесь нужно проводить тестирование.
В инструкции по майнингу той или иной монеты я буду указывать оптимально выбранный пул.
Выбираем биржу или кошелек где будет копиться добытая криптовалюта
Биржа – онлайн-сервис, на котором можно создать виртуальный кошелек. Это подходящий вариант для тех, кто хочет заработать на скачках валюты. Главный недостаток – слабая защищенность от хакеров. Все добытые средства можно легко потерять.
Кошелек для виртуальной валюты бывает локальный, онлайн или аппаратный. Локальный кошелек – это специальная программа, которая храниться на компьютере. Аппаратный кошелек находится на накопителе и подключается к сети при необходимости передать данные.
Почему биткойну нужны майнеры технические детали
Пользователи могут подумать, есть ли смысл в майнинге? Кому это необходимо? Здесь есть несколько сторон. И для их понимания важно вспомнить, на чем основан принцип майнинга криптовалюты. Так же нужно учитывать: чем больше майнеров участвует в процессе – тем выше сложность. Конкуренция положительно влияет на курс биткоина. А это приносит прибыль людям которые используют виртуальную валюту для своих нужд.
Крупные инвестиции в майнинг в 2018 году стоит ли начинать
Вспомним, откуда берутся деньги в майнинге. Что касается биткоина то на сегодняшний день более 2/3 от всего количества монет уже добыто и находится в обороте. В 2017 году риск был оправдан. Курс большинства криптовалют сильно вырос. Насколько вероятен подобный сюжет в новом году, не скажет никто. Можно лишь предположить развитие событий. Переход 2017 в 2018 год ознаменовался для биткоина фазой коррекции, которая продолжается до сих пор. Доходность упала.
Прежде чем решиться на блокчейн инвестиции куда бы то ни было, нужно рассчитать прибыльность дела. Какой вид майнинга подходит больше всего, что принесет доход – все должно быть рассчитано в цифрах, иной подход опасен. Нужно оценить степень сложности, стоимость оборудования, программ, электричества. Доходность можно также рассчитать с помощью специальных программ.