Суть и механизм работы майнинга

Рождение криптоактивов отличается от традиционной финансовой системы тем, что они выпускаются децентрализованно. В системах, контролируемых банками и государством, законные деньги печатаются и циркулируют центральными учреждениями. Большинство криптоактивов используют совершенно другую модель — новые токены создаются с помощью механизма, называемого майнинг, а весь процесс строго соблюдает заранее установленные правила протокола и не контролируется никаким отдельным учреждением.

Майнинг как основная функция

Майнинг не только процесс генерации новых токенов, но и ключевой механизм, поддерживающий безопасность и целостность всей сети блокчейна. В сети Биткойн участники, занимающиеся майнингом, называются ноды или шахтерами, и они выполняют миссию обеспечения надежной работы сети.

Эти майнеры собирают неподтвержденные транзакции и организуют их в блок-кандидат для проверки. При создании кандидата на блок майнеры включают специальную транзакцию — отправку вознаграждение за блок себе, эта транзакция называется coinbase и обычно записывается первой в блокчейне.

Технический рабочий процесс майнинга

После завершения списка транзакций каждая транзакция проходит через хеширование. Эти хеш-выходы снова хешируются после парного сопоставления, новые выходы продолжают парное сопоставление и хеширование, этот итерационный процесс продолжается до тех пор, пока не будет получено единственное хеш-значение — то есть корень Меркла (Меркле-корень или корневой хеш).

Затем корень Меркла комбинируется с хэш-значением предыдущего подтвержденного блока, добавляется случайное число nonce и другие параметры, после чего эти элементы снова подвергаются хэшированию, в результате чего генерируется хэш блока кандидата.

Но здесь есть одно ключевое требование: майнеры могут успешно работать только в том случае, если сгенерированное хэш-значение ниже установленной целевой величины. Именно поэтому весь процесс основывается на многократных пробах и ошибках — майнеры должны использовать разные значения nonce для выполнения множества хэш-вычислений. Первый, кто найдет подходящий хэш, подтвердит свой кандидатный блок и получит награду за блок. Весь процесс в среднем занимает десять минут.

Доказательство работы и механизм вознаграждения

Этот действительный хэш, сгенерированный майнерами, фактически представляет собой вычислительную работу, которую они вложили, поэтому консенсусный алгоритм биткойна называется Proof of Work (доказательство работы). Каждый проверенный блок имеет уникальное значение хэша, которое используется в качестве его идентификатора.

вознаграждение за блок (блоковая награда) определяется протоколом Биткойна и следует механизму уменьшения — каждые 210,000 блоков (примерно каждые четыре года) оно сокращается вдвое. Этот механизм постепенно уменьшил первоначальное вознаграждение в 50 BTC до текущих 6.25 BTC. Такой дизайн обеспечивает предсказуемость и дефицит предложения Биткойна.