Что такое майнинг биткойнов?

Майнинг биткоинов - простое объяснение

Вы, вероятно, уже знаете, что это не имеет никакого отношения к майнингу и является очень техническим. Майнинг - это процесс, с помощью которого новые биткоины поступают в обращение. В этой статье мы хотим рассказать обо всем, что связано с процессом майнинга биткоинов. От проверки транзакций до создания новых блоков и обеспечения безопасности всей сети Биткойн.
Чтобы легко начать майнинг биткоинов, существуют специализированные поставщики услуг по майнингу биткоинов, такие как Munich International Mining, которые берут на себя хостинг, обслуживание и логистику оборудования для майнинга.

Der Prozess des Bitcoin Mining ist die Validierung von Informationen in einem Blockchain-Block durch die Generierung einer kryptografischen Lösung, die bestimmten Kriterien entspricht.

Когда майнер успешно решает задачу вычисления хэша, в блокчейн добавляется новый блок, а майнер получает вознаграждение в виде биткоинов за свой труд.
Майнинг биткоинов имеет решающее значение для функционирования децентрализованной сети, поскольку он обеспечивает целостность транзакций и одновременно стимулирует участие в обеспечении безопасности сети.

Как работает майнинг биткойнов?

Ähnlich wie Goldschürfer, die Kraft und Schaufeln verwenden, benötigst du als Bitcoin-Miner zwei Dinge: Bitcoin Miner und Energie. Es benötigt gewisse Kosten und Aufwand Bitcoins zu schürfen, genau wie beim Schürfen von Edelmetall.

Das Bitcoin Mining beinhaltet das Lösen komplexer mathematischer Rätsel. (Das ist der Energieaufwand im Bitcoin Mining) Der erste Miner, der einen gültigen Hash findet, wird mit neu geschaffenen Bitcoins und Transaktionsgebühren belohnt.

Компьютеры майнеров соревнуются в решении этой сложной криптографической головоломки, чтобы первыми подтвердить новый блок для блокчейна. Они собирают и объединяют в блоки отдельные транзакции за последние десять минут.

Хэш

1. Was ist ein Hash: Ein Hash ist eine Art mathematische Funktion, die Daten in einen festen Zeichenfolgenwert umwandelt. Dieser Wert wird als „Hashwert“ bezeichnet. Der Zweck eines Hashwerts besteht darin, eine eindeutige, feste Länge darzustellen, unabhängig von der Größe oder Art der ursprünglichen Daten.
   Stell dir vor, du möchtest ein Buch in einer Bibliothek finden, aber du kennst nur die Größe des Buches, nicht den Titel oder den Inhalt. Der Bibliothekar könnte dir ein Etikett mit einer eindeutigen Nummer geben, die auf dieses Buch verweist. Diese Nummer ist wie ein Hashwert. Egal, wie groß oder klein das Buch ist, die Nummer bleibt gleich.
2. Алгоритм SHA-256: в качестве криптографической хэш-функции биткоин использует SHA-256 (Secure Hash Algorithm 256-Bit). Этот алгоритм принимает входные данные и генерирует 256-битное (64-символьное) шестнадцатеричное число в качестве выходного. Алгоритм SHA-256 разработан как односторонняя функция. Поэтому обратный процесс и получение исходных данных из хэша математически неосуществимы.
3. Rolle des Hash im Bitcoin-Mining: In der Welt der Computerwissenschaften wird Hashing oft in der Sicherheit und Datenintegrität verwendet. Das Bitcoin-Netzwerk verwendet Hashfunktionen, um Blöcke von Transaktionen zu einem einzigen Hashwert zu kombinieren. Dadurch wird die Integrität der Transaktionsdaten sichergestellt und ermöglicht es, die Daten effizient zu überprüfen. Ein kleiner Unterschied in den Daten würde zu einem völlig anderen Hashwert führen, was Manipulationen erschwert.
   Im Mining-Prozess konkurrieren die Miner darum, einen spezifischen Hash-Wert zu finden, der bestimmte Kriterien erfüllt. Dieser Wert wird „Ziel-Hash“ genannt. Miner versuchen im Wesentlichen, einen Hash für den neuen Block zu finden, der unterhalb des Ziel-Hash liegt, was die Aufgabe erschwert.
4. Заголовок блока и данные о транзакциях: Входные данные для алгоритма SHA-256 в майнинге биткоина поступают из заголовка блока. Заголовок блока содержит такую информацию, как хэш предыдущего блока, метку времени, корень Меркла для данных транзакции и нонс.
5. Нонс и процесс майнинга биткоинов: майнеры изменяют нонс (уникальное число) в заголовке блока и многократно прогоняют его через алгоритм SHA-256, пока не найдут хэш-значение, которое ниже целевого. Поскольку хэш-функция детерминирована, хэш изменяется при изменении nonce, что дает майнерам возможность быстро опробовать различные комбинации.
6. Difficulty - регулировка сложности добычи биткоина: целевой хэш периодически корректируется, чтобы обеспечить добычу нового блока в среднем каждые 10 минут. Когда к сети присоединяется больше майнеров и становится легче найти правильный хэш, целевой показатель снижается. Если майнеры покидают сеть, усложняя задачу, цель повышается.

Вот упрощенное объяснение на примере: представим, что хэш - это как уникальный отпечаток пальца для буквы.

• Der Brief: Du hast einen Brief geschrieben, der eine Nachricht enthält, z. B. „Hallo, wie geht es dir?“
• Хеширование: когда вы хешируете букву, вы как будто кладете ее в волшебный ящик, который выдает уникальное число, соответствующее только этой конкретной букве. Это все равно что дать букве отпечаток пальца.
• Уникальность: каждая буква имеет свой собственный уникальный отпечаток. Даже если вы измените всего одну маленькую букву в письме, весь отпечаток (хэш) будет совершенно другим.
• Неизменность: если вы будете класть одно и то же письмо в волшебный ящик снова и снова, то каждый раз будете получать один и тот же отпечаток пальца. Как будто отпечаток пальца - это своего рода печать для вашего письма.
• Безопасность: Показывая отпечаток пальца другим людям, вы ничего не узнаете о содержании письма. Поэтому можно смело делиться отпечатком пальца без необходимости знать оригинал письма.

В мире компьютеров и криптографии хэширование работает аналогичным образом. Хэш - это как уникальный отпечаток пальца для данных, и он часто используется для проверки целостности информации или защиты паролей.

Доказательство работы

Der Mining-Prozess ist Arbeitsaufwand, was als Proof-of-Work (PoW) bezeichnet wird – es erfordert viel Energie und Rechenleistung, um einem Zielhash zu erreichen. Die geleistete Arbeit wird als der erforderliche Validierungsnachweis angesehen.
Das Finden eines Hash unterhalb des Ziels ist der Proof-of-Work im Bitcoin-Mining. Es erfordert erheblichen Rechenaufwand und Energieaufwand. Sobald ein Miner einen gültigen Hash entdeckt, senden sie ihn an das Netzwerk, und andere Knoten überprüfen seine Gültigkeit. Der erste Miner, der einen gültigen Hash findet, wird mit neu geschaffenen Bitcoins (reward) und Transaktionsgebühren (fees) belohnt.
Wenn man alleine im Netzwerk Mining betreibt (Solo Mining), ist diese Art der Ausschüttung weniger häufig, aber man bekommt, denn vollen Blockreward und die Transaktionsgebühren.
Wenn man sich einem Mining Pool anschließt, wird die Rechenleistung aller Teilnehmer gebündelt und im Team öfter ein Block gefunden, und anteilig an der beigesteuerten Rechenleistung, die Gewinne aufgeteilt. Bei dieser Methode lässt sich ein konstantes Einkommen durch Bitcoin Mining generieren.

Blockreward - вознаграждение за блоки

Die Belohnung für das erfolgreiche Validieren eines Blocks sind Bitcoins. Im Jahr 2009 hat man 50 Bitcoin für das Mining eines Blocks erhalten. Aber die Blockbelohnung halbiert sich alle 210.000 Blöcke (ungefähr alle vier Jahre), und so sank die Belohnung im Jahr 2013 auf 25, dann auf 12,5 und schließlich auf 6,25.
Beim der nächsten „Halving“ von Bitcoin wird die Belohnung auf 3,125 geändert.

Ein weiterer Anreiz für Bitcoin-Miner, am Prozess teilzunehmen, sind die Transaktionsgebühren. Miner erhalten zusätzlich zu ihren Belohnungen auch Gebühren für die Transaktionen, welche in diesem Block gesammelt werden.
Wenn Bitcoin seine geplante Obergrenze von 21 Millionen erreicht (werden wir nicht mehr erleben: erwartet um das Jahr 2140), werden Miner nur noch mit Gebühren für die Verarbeitung von Transaktionen belohnt, die Netzwerkbenutzer zahlen. Diese Gebühren gewährleisten, dass Miner weiterhin den Anreiz haben zu minen und das Netzwerk am Laufen zu halten. Die Idee ist, dass der Wettbewerb um diese Gebühren dazu führen wird, dass sie niedrig bleiben, nachdem die Halbierungsevents (Halvings) abgeschlossen sind.

Wie funktioniert Bitcoin Mining Sicherheit

Механизм решения головоломок необходим для защиты сети Bitcoin от атак. Мы узнали, что для добычи биткоинов и генерации новых блоков требуется оборудование и энергия. Майнеру, например, нет смысла генерировать ложный блок, который содержит больше биткоинов для адреса или неверно направляет транзакцию, поскольку такой блок будет отвергнут узлами сети. Уже проделанная работа (энергия) оказалась бы напрасной. Потребуется более 50 % всей мощности хэширования, чтобы добыть неправильный блок как правильный, что приведет к слишком большим затратам и будет трудно организовать из-за децентрализованной природы сети. Таким образом, скомпрометировать сеть крайне сложно и дорого.

Сколько биткойнов можно добыть?

Das Bitcoin-Protokoll sieht vor, dass maximal 21.000.000 Bitcoins existieren werden. Dies bedeutet, dass das Angebot an Bitcoins endlich ist und die Gesamtmenge festgelegt ist. Bis heute (Januar 2024) wurden fast 19,6 Millionen Bitcoins gemined, und es wird geschätzt, dass der letzte Bitcoin etwa im Jahr 2140 gemined wird.
Funfact: Es gibt kein vergleichbares Gut auf der Welt was eine fest definierte „Endlichkeit“ hat, was mittlerweile auch Ökonomen und Wissenschaftler beschäftigt.

Что такое майнинговые пулы?

Чтобы повысить свои шансы на получение вознаграждения за блок, некоторые майнеры криптовалют могут объединяться в так называемые майнинговые пулы и объединять свои ресурсы для совместной добычи биткоина или других криптовалют. Вознаграждение выплачивается в зависимости от вложенной вычислительной мощности, то есть более высокая вычислительная мощность увеличивает шансы на получение вознаграждения.

Факты и цифры о майнинге биткоинов:

• В среднем новый блок создается примерно каждые 10 минут
• Сложность добычи меняется каждые 2 016 блоков
• На сегодняшний день (январь 2024 года) уже добыто почти 19,6 миллиона из 21 миллиона возможных биткоинов ; по оценкам, последний биткоин будет добыт в 2140 году.
• Верхний предел составит 21 миллион биткойнов.
• В начале, в 2009 году , вы получали 50 биткоиновза добычу блока.
• 2012: 28 ноября произошел первый халвинг биткоина, в результате которого вознаграждение за блок снизилось с 50 до 25 биткоинов.
• 2016: 9 июля произошло второе сокращение биткоина в два раза, в результате которого вознаграждение за блок уменьшилось с 25 до 12,5 биткоинов.
• 2020: Третье сокращение биткоина вдвое произошло 11 мая и снизило вознаграждение с 12,5 до 6,25 биткоина за блок.
• 2024 год (прогноз): Следующее ожидаемое уменьшение биткоина в два раза произойдет в апреле 2024 года и снизит вознаграждение с 6,25 до 3,125 биткоина за блок.
• Gesamtanteil erneuerbarer Energien im Bitcoin Mining: 54,5 %

Добывайте биткоины самостоятельно

Lohnt sich Bitcoin Mining in Deutschland überhaupt? Wenn du Bitcoin-Mining selbst von zu Hause aus profitabel betreiben möchtest, hängt das von deinen individuellen Faktoren ab. Es gibt zwar immer effizientere Asic-Miner, wie z.B. der Antminer S19 XP, dennoch sind die gängigen Energiepreise in Deutschland für rentables Bitcoin Mining zu hoch. Hast du aber eine Solaranlage auf dem Dach, kann die Rechnung schon wieder ganz anders aussehen.

Можно заниматься майнингом профессионально как в малых, так и в больших масштабах. Компании, занимающиеся майнингом биткоинов, такие как MIM.farm, предлагают комплексные пакеты услуг, в которых майнеры надежно размещены, обслуживаются и управляются специалистами. Вы получаете выгоду от более низких затрат на электроэнергию, например, в Парагвае, надежности и логистических проблем.