Майнінг біткоінів — це процес, за допомогою якого нові одиниці цієї криптовалюти вводяться в обіг. Однак, з часом майнінг став надзвичайно складним і дорогим. Видання Business розглядає, як працює майнінг біткойнів, які вимоги ставляться до учасників, що потрібно для успішної участі в цій діяльності та чи варто інвестувати у майнінг сьогодні.
Як працює процес майнінгу біткоїнів
Процес майнінгу виглядає складним, але його суть можна пояснити доволі просто. Кожного разу, коли відбувається транзакція між біткоїн-гаманцями, її дані (адреси відправника і отримувача, сума переказу) об’єднуються з іншими транзакціями в спеціальний блок.
Цей блок проходить через криптографічний алгоритм — процес, який називається хешуванням. Результатом є унікальне 64-символьне шістнадцяткове число — хеш. Завдання майнерів — знайти такий хеш, який відповідатиме певним умовам складності (наприклад, починатиметься з певної кількості нулів).
Що таке хеш? Це шістнадцяткове число з 64 символів, яке включає як цифри (0–9), так і літери (A–F). Але чому саме така комбінація? У комп’ютерах для кодування інформації використовують шістнадцяткову систему числення, основу якої становить число 16. Тобто кожна позиція в числі може містити 16 можливих значень: від 0 до 9 — це перші десять, і від A до F — ще шість, які представляють числа від 10 до 15.
Це дозволяє кодувати величезну кількість комбінацій. Наприклад, 64-символьний хеш може мати приблизно 1,1579 новемвігінтильйона можливих варіантів (це одиниця з 90 нулями!). Така колосальна кількість комбінацій забезпечує високий рівень безпеки всієї системи.
Навіщо це потрібно? Майнери перебирають мільярди можливих хешів, поки не знайдуть правильний. Як тільки відповідний хеш знайдено, блок вважається «розгаданим» і додається до блокчейну, а майнер отримує винагороду. Потім процес повторюється для наступного блоку.
Обладнання для майнінгу
Що потрібно для майнінгу біткойнів? Це складний процес, що вимагає значних фінансових витрат, технічного обладнання та обчислювальних потужностей. Ось що потрібно для того, щоб зайнятися майнінгом біткойнів:
- Процесори та графічні процесори (GPU).
- Раніше для майнінгу біткойнів використовували звичайні процесори або графічні карти, однак зараз ці методи стали неефективними. Майнінг за допомогою одного графічного процесора має мінімальні шанси на успіх, адже його потужність складає лише незначну частину загальної хеш-потужності мережі.
- Потужні графічні процесори коштують від 1000 до 2000 доларів. Втім, їх ефективність порівняно з сучасними методами майнінгу є низькою.
- Спеціалізовані інтегральні схеми (ASIC).
- Найбільш ефективним рішенням для майнінгу є використання ASIC (Application-Specific Integrated Circuit) — спеціалізованих чіпів, розроблених саме для майнінгу.
- Ці чіпи мають набагато більшу потужність і енергоефективність. Наприклад, за $11,000 можна придбати пристрій, що має потужність 335 ТГ/с і споживає 16 ват на трильйон хешів на секунду.
- Однак ці пристрої можуть коштувати значно дорожче — до десятків тисяч доларів.
Майнінгові пули
Оскільки конкуренція за видобуток біткойнів є надзвичайно високою, більшість майнерів об’єднуються в майнінгові пули. Це дозволяє розділяти винагороди між усіма учасниками і збільшити шанси на отримання винагороди.
Пул майнінгу — це група майнерів, які об’єднують свої ресурси для вирішення складних обчислювальних задач. Після того як блок буде видобутий, винагорода розподіляється пропорційно до вкладених потужностей.
Цільовий хеш і нонс
Щоб додати новий блок до блокчейну, майнери мають згенерувати хеш, який буде меншим за спеціальне контрольне значення — цільовий хеш. Це шістнадцяткове число визначає складність видобутку біткоїнів і регулярно коригується мережею, щоб утримувати час створення блоку приблизно на рівні 10 хвилин.
Оскільки сучасне обладнання здатне генерувати трильйони хешів за секунду, система змушена встановлювати дуже складну ціль, щоб не дати блокам з’являтися надто швидко.
У цьому процесі важливу роль відіграє спеціальний параметр — nonce (скорочення від number only used once, тобто «число, що використовується лише один раз»). Що таке нонс? Це змінна частина блоку, яку майнери постійно змінюють, щоб отримати бажаний хеш.
Як працює нонс:
- Програма бере всі дані блоку, додає до них нонс, і пропускає їх через хеш-функцію (SHA-256).
Якщо отриманий хеш не менший за цільове значення, нонс збільшується, і процес повторюється. - Це триває, поки не знайдеться правильне значення, яке дає хеш, що підходить за умовами складності.
Скільки разів можна пробувати? Стандартне поле нонсу в блоці дозволяє перебрати близько 4,3 мільярда варіантів. Але цього може бути недостатньо. Тому майнери використовують додатковий лічильник — змінюють ще й спеціальне поле транзакції coinbase, яке має більший обсяг. У поєднанні це дає можливість перевіряти астрономічну кількість комбінацій.
Як працює майнінг блоку на прикладі блоку №490163
Мета майнінгу — знайти хеш блоку, який буде меншим за цільовий хеш, встановлений мережею. Це досягається шляхом перебору різних значень nonce (та за потреби додаткового nonce), поки не буде згенеровано відповідний хеш.
Основна інформація про майнінг блоку №490163
| Параметр | Значення |
| Номер блоку | 490163 |
| Майнінг-пул | AntPool |
| Виграшний nonce | 731,511,405 |
| Кількість підтверджених транзакцій | 1768 |
| Час створення блоку | ~10 хвилин (стандарт для мережі Bitcoin) |
| Цільовий хеш | Починається з великої кількості нулів (точне значення можна подивитися на Blockchain.info) |
| Хеш блоку | Унікальний шістнадцятковий код, який відповідає цільовому значенню |
| Складність майнінгу | 102,890,000,000,000 (102,89T) |
| Формула складності | Стара складність × (2016 ÷ середній час майнінгу останніх 2016 блоків) |
| Роль майнерів | Перевірка транзакцій, створення блоку, захист мережі |
| Нагорода майнеру | Фіксована сума BTC + комісії з транзакцій |
Навіщо видобувати біткойн
Майнінг біткоїнів — це ключовий процес, який забезпечує функціонування всієї мережі Bitcoin. У найпростішому розумінні це перевірка й додавання нових транзакцій до загального реєстру — блокчейну. Саме завдяки цьому процесу система залишається децентралізованою та надійною.
Окрім цього, майнінг є єдиним способом емісії нових біткоїнів. Коли майнери успішно обробляють блок транзакцій, вони отримують винагороду у вигляді нових монет. Цей механізм називається “Proof of Work” — доказ роботи.
Щоб розв’язати складну криптографічну задачу, майнери використовують спеціалізоване апаратне забезпечення (ASIC-майнери або потужні відеокарти) і програмні алгоритми. Їхня мета — знайти хеш (тобто зашифроване число), який буде відповідати умовам складності, які задає протоколобіткоїна. Ця складність постійно змінюється залежно від загальної потужності мережі.
Перший, хто знайде правильний хеш, отримує право додати блок у блокчейн та отримує біткойн-винагороду. На квітень 2025 року ця нагорода становить 3.125 BTC за один блок (після халвінгу).
На що можуть розраховувати майнери
Саме винагорода є головним стимулом для майнерів — вона компенсує витрати на обладнання, електроенергію та обслуговування. Однак перш ніж інвестувати в техніку та витрачати час на освоєння технічних нюансів, варто детальніше вивчити, як працює майнінг, та оцінити потенційні ризики й прибутки:
- Майнери отримують винагороду у вигляді біткоїнів за успішне додавання нових блоків до блокчейну. Це не лише джерело прибутку, а й важлива частина безпеки та стабільності всієї мережі.
- Конкуренція у сфері майнінгу дуже висока. Винагороду отримує лише той, хто першим знайде правильне рішення криптографічної задачі, тому шанси на успіх зменшуються з ростом загальної потужності мережі.
- Імовірність здобуття винагороди безпосередньо залежить від потужності обладнання. Чим вища обчислювальна здатність майнера (хешрейт), тим більше шансів на успішний результат.
- Майнінг вимагає значних фінансових вкладень, особливо на старті. Необхідно інвестувати в дороге спеціалізоване обладнання, стабільне електропостачання, охолодження, а також мати базові технічні знання.
- Для ефективного майнінгу потрібні ASIC-пристрої (Application-Specific Integrated Circuit) — надпотужні інтегральні мікросхеми, створені виключно для майнінгу криптовалют. Звичайні комп’ютери чи відеокарти більше не забезпечують конкурентної переваги.
Чому біткойн взагалі потребує майнерів? Вони забезпечують безпеку мережі, перевіряють транзакції, виступаючи аудиторами, створюють нові блоки, додаючи їх до блокчейну, а також отримують винагороду: фіксована кількість BTC + комісії з транзакцій.
Головною причиною, чому люди займаються майнінгом біткойна, є фінансова винагорода. З плином часу біткойн значно зріс у ціні, і навіть часткова винагорода може принести суттєвий дохід. Наприклад, 5 грудня 2024 року вартість одного біткойна вперше перевищила $100 000, досягнувши понад $101 000 на біржі Coinbase. У той день майнери отримували по 3,125 BTC за кожен новий блок, що становило приблизно $315 625,1 на момент закриття торгів.
Недоліки майнінгу
- Фінансові ризики — майнінг потребує великих витрат на обладнання, яке може коштувати від кількох тисяч до десятків тисяч доларів. Однак немає гарантії, що інвестиції окупляться, оскільки конкуренція є надзвичайно сильною.
- Законодавчі обмеження — у деяких країнах майнінг та використання біткойнів є незаконними або регулюються дуже суворо. Перш ніж інвестувати у майнінг, важливо перевірити законодавчі вимоги у вашій країні.
- Екологічний вплив — майнінг біткойнів має суттєвий вплив на навколишнє середовище, оскільки мережа споживає величезну кількість енергії. Це призводить до високих викидів вуглецю, оскільки більшість майнінгових ферм працюють на енергії, отриманій від викопних джерел.
- Електронні відходи — постійне оновлення обладнання для підтримки конкурентоспроможності на ринку майнінгу створює значну кількість електронних відходів. Наприклад, оцінки показують, що щорічно створюється понад 39 кілотонн е-відходів.
- Витрати на охолодження — обладнання для майнінгу генерує багато тепла, тому додаткові витрати на охолодження можуть значно збільшити загальні витрати на майнінг.
Чи може звичайна людина займатися майнінгом біткойнів
Фізичні особи можуть займатися майнінгом біткойнів, але з кількох причин це стало менш прибутковим. Якщо все ж вирішили зайнятися майнінгом, важливо перевірити законодавство у вашій країні, щоб переконатися, що діяльність не порушує місцеві закони.
Чи можна відстежити майнінг біткойнів
Біткойни можна відстежити до їхніх майнерів через блокчейн-адреси, однак визначити особу власника адреси без додаткових даних складно. Якщо майнери використовують централізовані біржі для обміну біткойнів на фіатні валюти, їх можна ідентифікувати через процедури верифікації клієнтів на цих біржах. У країнах, де майнінг є незаконним або оподатковується за високими ставками, збільшення енергоспоживання може привернути увагу органів влади.
Історія зменшення винагороди за майнінг (Halving)
Процес halving — це зменшення винагороди за видобуток блоку вдвічі кожні 210 000 блоків, або приблизно кожні чотири роки. Ось як змінювалася винагорода з часом:
- 2009 рік – початкова винагорода: 50 BTC.
- 2012 рік – перше зменшення: 25 BTC.
- 2016 рік – друге зменшення: 12,5 BTC.
- 2020 рік – третє зменшення: 6,25 BTC.
- 2024 рік – четверте зменшення: 3,125 BTC.
- 2028 рік (очікується) – п’яте зменшення: 1,5625 BTC.
- 2032 рік (очікується) – шосте зменшення: 0,78125 BTC.
Коли зупиниться випуск нових біткойнів
Очікується, що приблизно у 2140 році останній біткойн буде видобуто. Після цього нові монети більше не створюватимуться, і майнери будуть отримувати виключно комісію за транзакції. Утримання інтересу до участі у мережі Bitcoin тоді залежатиме від розміру цих комісій.
Скільки часу потрібно, щоб видобути 1 біткойн
Неможливо просто «видобути один біткойн» як окрему одиницю. Видобуваються цілі блоки, кожен з яких містить певну кількість біткойнів. Але можна розрахувати, скільки часу в середньому потрібно, щоб «створити» 1 BTC, залежно від винагороди й часу створення блоку:
Формула для розрахунку: Середній час блоку ÷ Винагорода за блок = Час на 1 BTC.
Приклад (на 5 грудня 2024 року):
- Середній час блоку: 9,796 хвилин.
- Винагорода за блок: 3,125 BTC.
- Розрахунок: 9,796 ÷ 3,125 = приблизно 3,13 хвилини на створення 1 BTC.
У майбутньому цей показник змінюватиметься:
- 2024 рік – 3,125 BTC за 9,8 хвилини → 1 BTC за ~3,13 хв.
- 2028 рік – 1,5625 BTC за 10 хвилин → 1 BTC за ~6,4 хв.
- 2032 рік – 0,78125 BTC за 10 хвилин → 1 BTC за ~12,8 хв.
Ці значення залежать від хешрейту мережі, тобто загальної обчислювальної потужності, яку використовують майнери.
Де видобуток біткоїнів є незаконним
Видобуток біткойнів не є незаконним в усіх країнах, однак деякі країни запровадили обмеження або повні заборони на цю діяльність через екологічні, економічні або енергетичні причини. Ось деякі країни, де видобуток біткоїнів є або був заборонений або значно обмежений:
- Китай — у 2021 році у країні ввели загальну заборону на майнінг криптовалют, що включає біткойн. Це рішення було частиною ширшої кампанії щодо контролю за криптовалютами та зменшенням енергоспоживання.
- Казахстан — влада дозволила майнінг криптовалют лише за умови наявності надлишкової енергії. У 2022 та 2023 роках країна збільшила податки на енергію, яку використовували для майнінгу, що зробило цю діяльність менш прибутковою.
- Парагвай — у квітні 2024 року тут ввели тимчасову заборону на майнінг на період не менше шести місяців, що дозволяє уряду оцінити вплив цієї діяльності на країну.
- Швеція — країна ввела 6000% підвищення податку на енергію, що використовується для майнінгу криптовалют, роблячи цей процес економічно неприбутковим.
- Норвегія — у 2024 році влада країни запропонувала обов’язкову реєстрацію центрів обробки даних, що займаються майнінгом криптовалют. Це дозволяє уряду контролювати та обмежувати майнінг у країні.
