Как происходит добыча биткоинов

12 Окт, 2018

1003

Joanna

В традиционных системах бумажных денег правительства при необходимости печатают дополнительные деньги. Но в биткоин деньги вообще не печатаются – они обнаруживаются. Компьютеры во всем мире «добывают» монеты, соперничая друг с другом.

Как же производится добыча биткоинов?

Люди постоянно отправляют биткоины друг другу через сеть биткоин, не если бы не велся учет всех этих транзакций, невозможно было бы отследить, кто сколько заплатил. Сеть биткоин справляется с этим, собирая все транзакции, совершенные в течение установленного периода, в список под названием блок. Майнеры подтверждают эти транзакции и записывают их в главную бухгалтерскую книгу.

Эта главная бухгалтерская книга – длинный список блоков под названием цепочка блоков или блокчейн. Она позволяет изучить любую транзакцию, совершенную между любыми адресами биткоин в сети в любой момент. Всегда, когда создается новый блок транзакций, он добавляется в цепочку блоков, образуя гигантский список всех транзакций, когда-либо совершенных в сети биткоин. Постоянно обновляемая копия блока предоставляется всем участникам, чтобы они знали, что происходит.

Хранящейся в цифровой форме главной бухгалтерской книге приходится доверять. Что гарантирует неизменность цепочки блоков и невозможность ее подделки? Здесь вступают в дело майнеры.

Когда создается блок транзакций, майнеры обрабатывают его. Они берут информацию в блоке и применяют к ней математическую формулу, превращая ее в гораздо более короткую, псевдослучайную последовательность букв и цифр, именуемую хэшем. Этот хэш сохраняется вместо с блоком в конце цепочки блоков.

У хэшей есть ряд любопытных свойств. Легко получить хэш из такого набора данных, как блок биткоин, но практически невозможно понять, какими были данные, взглянув на хэш. Несмотря на то что очень просто получить хэш от большого объема данных, каждый хэш уникален. Если изменить всего один символ в блоке биткоин, его хэш совершенно изменится.

Майнеры не только генерируют хэш на основе транзакций в блоке, используется ряд других фрагментов данных, в том числе хэш последнего блока, хранящийся в цепочке блоков.

Так как хэш каждого блока получается с использованием хэша предшествующего ему блока, он становится цифровой разновидностью восковой печати. Хэш подтверждает, что данный блок – и всего последующие блоки – подлинные, потому что если бы его подделали, все бы узнали об этом.

Если попробовать подделать транзакцию путем изменения блока, уже хранящегося в цепочке блоков, то изменился бы хэш того блока. Если бы кто-то проверил подлинность блока путем вычисления его хэша, то выяснил бы, что хэш отличается от того, который уже хранится вместе с тем блоком в цепочке блоков. Блок бы сразу признали фальшивым.

В силу того что хэш каждого блока участвует в выработке хэша следующего блока в цепочке, то подделка блока изменила бы хэш следующего блока. А значит, подделка блока также сделала бы хэш следующего блока неправильным. Это продолжилось бы по всей цепочке, полностью разрушив бы ее.

Итак, таким образом майнеры «запечатывают» блок. Все они соперничают друг с другом за право сделать это, используя специальное программное обеспечение для добычи блоков. Всякий раз, когда кто-то успешно вычисляет хэш, он зарабатывает награду в 25 биткоинов, цепочка блоков обновляется, и все в сети узнают об этом. Это стимул продолжать майнинг, обеспечивая осуществление транзакций.

Проблема в том, что крайне легко получить хэш от набора данных. Компьютеры хорошо умеют делать это. Сеть биткоин вынуждена усложнить задачу, в противном случае все хешировали бы сотни блоков транзакций ежесекундно, и все биткоины были бы добыты за несколько минут. Протокол биткоин намеренно затрудняет дело, вводя так называемое «доказательство работы».

Протокол биткоин не принимает любой хэш. Требуется, чтобы хэш блока имел определенный вид; в его начале должно быть определенное число нулей. До вычисления хэша нельзя узнать, как он будет выглядеть, и как только в сочетание включается новый фрагмент данных, хэш становится абсолютно иным.

Майнеры не вправе трогать данные транзакции в блоке, но они обязаны менять данные, используемые ими для создания другого хэша. Для этого они используют другой случайный фрагмент данных под названием ‘контрольное слово’. Оно применяется совместно с данными транзакции для создания хэша. Если хэш не соответствует нужному формату, меняется контрольное слово, и хэш вычисляется заново. Нахождение подходящего контрольного слова требует множества попыток, и все майнеры в сети стараются сделать это одновременно. Таким путем майнеры зарабатывают свои биткоины.