Kako deluje Bitcoin in rudarjenje?
Kazalo
Bitcoin rudarjenje je ena izmed najbolj fascinantnih in pomembnih tehnologij, ki poganjajo Bitcoin omrežje. V tem članku bomo bolj v globino raziskali, kako deluje Bitcoin in rudarjenje, zakaj je ključno za delovanje Bitcoina in kako vpliva na varnost in decentralizacijo omrežja. Hkrati skozi razumevanje rudarjenja lahko bolj poglobljeno razuemo, kaj sploh je Bitcoin.
Na splošno so izrazi, ki so se uveljavili v Bitcoin svetu, pogosto neprimerni in povprečnemu človeku povzročajo zmedo, npr. “kovanci”, “denarnica”, “rudar”, “blok” ipd. Za vse te besede imamo v realnem svetu določene predstave, ki pa se v Bitcoin svetu uporabljajo v drugačnem kontekstu. Zato je pri osvajanju Bitcoin znanja pomembno, da ne povezujemo teh besed z njihovim običajnim pomenom, tako bo učenje bistveno lažje.
Ta članek poskuša celostno zajeti bistvene elemente Bitcoin omrežja, da bi bili vsaj v grobem razumljivi tudi laiku. Če menite, da smo kakšen pomemben vidik izpustili ali imate dodatna vprašanja, nas kontaktirajte, in z veseljem bomo članek dopolnili.
Kaj je Bitcoin rudarjenje?
Bitcoin rudarjenje je proces, pri katerem se v omrežju ustvarjajo novi Bitcoini in potrjujejo transakcije. Gre za ključen del delovanja Bitcoina, saj zagotavlja:
- Ustvarjanje novih Bitcoinov: Rudarji za svoje delo prejmejo nagrado v obliki novih Bitcoinov. Emisija je točno predvidena v naprej. Skozi proces rudarjenja počasi v obtok prihajajo nove enote Bitcoina, dokler ne bo dosežen maksimum 21 milijonov enot Bitcoina.
- Varnost omrežja: Z rudarjenjem se transakcije preverjajo in zapisujejo v blockchain, kar preprečuje goljufije.
- Decentralizacijo: Rudarjenje poteka v razpršenem omrežju, kjer ni centralne avtoritete.
Kaj je Bitcoin blok?
Bitcoin blok je kot poglavje v veliki glavni knjigi – blockchainu (verigi blokov) – kjer je zapisana celotna zgodovina transakcij v omrežju Bitcoin. Vsak blok vsebuje seznam potrjenih transakcij, ki so se zgodile v določenem časovnem obdobju (približno 10 minut), in je povezan s prejšnjimi bloki, kar tvori verigo blokov.
Je digitalni skupek podatkov, organiziranih po vnaprej določeni šabloni, ki sledi protokolu Bitcoin omrežja in mora vsebovati določene sestavine, da je sprejet kot veljaven. Več o tem v nadeljevanju.
Bloki si sledijo v časovnem zaporedju in vsak blok je označen z zaporedno številko. Blok št. 1 -> Blok št. 2 -> Blok št. 3….itd. Zaporedno številko bloka imenujemu “block height” oz. višina bloka.
Pomembno je razumeti, da je vsak nov blok v Bitcoin omrežju zadnje aktualno stanje. V omrežju lahko kroži veliko nepotrjenih transakcij, katere še niso bile vključene v blok in na njih se ne moremo zanašati. Šele, ko je transakcija “zrudarjena” v blok se smatra kot potrjena – postane del konsenza oz. del trenutne “resnice” stanja v Bitcoin omrežju.
Kaj je Bitcoin transakcija?
Bitcoin transakcija je digitalno sporočilo, ki se uporablja za prenos Bitcoinov od enega uporabnika k drugemu znotraj Bitcoin omrežja. Gre za osnovno enoto delovanja Bitcoina, ki omogoča, da kriptovaluta kroži med uporabniki.
Kaj vsebuje Bitcoin transakcija?
Vsaka transakcija vsebuje več ključnih elementov:
- Vhod (input): Vhod določa, od kod prihajajo Bitcoini, ki jih želimo poslati. V praksi to pomeni, da transakcija uporablja sredstva iz prejšnjih neporabljenih transakcij (UTXO – Unspent Transaction Output).
- Izhod (output): Izhod določa, kam želimo poslati Bitcoine – to je Bitcoin naslov prejemnika.
- Znesek: Natančna količina Bitcoinov, ki jih želimo poslati.
- Provizija: Majhen znesek Bitcoinov, ki ga plačamo rudarjem za obdelavo in vključitev transakcije v blockchain. Zanimivost, znesek provizije izberemo sami.
Kaj je Bitcoin vozlišče?
Za razjasnitev rudarjenja moramo nujno razložiti pojem t.i. (po)polnega Bitcoin vozlišča (ang. Bitcoin Full Node). Hkrati s tem tudi razjasnimo, kaj sploh je Bitcoin.
Bitcoin vozlišče je računalniški program oz. aplikacija, ki je nameščen na računalniku. Kot imate na računalniku nameščen na primer program “internetni brskalnik” s katerim morda prebirate ta članek, tako je tudi Bitcoin program oz. aplikacija. Če bi ga namestili na vaš računalnik, bi se na namizju pojavila ikona “Bitcoin”.
Bitcoin program je odprtokodna programska oprema, kar pomeni, da je njegova koda javno dostopna in jo lahko vsakdo pregleda, uporablja, spremeni ali deli. To zagotavlja transparentnost, saj lahko kdorkoli preveri, kako deluje omrežje, in se prepriča, da ni skritih manipulacij ali ranljivosti. Poleg tega omogoča skupnosti razvijalcev, da prispeva k izboljšanju programske opreme, kar Bitcoin ohranja varen, decentraliziran in tehnološko napreden.
Ob prvem zagonu Bitcoin vozlišča (programa) se zgodi naslednje:
- Bitcoin vozlišče začne iskati preostala Bitcoin vozlišča preko internetne povezave.
- Ko najde nekaj “sosedov” in se z njimi uspešno poveže se prične sinhronizacija blockchain-a (verige blokov) od začetka – od bloka številka 1
(iz dne 09.01.2009 ob 3:54:25). - Zaradi že kar nekaj let zgodovine lahko ta proces traja celo nekaj dni (odvisno od hitrosti internetne povezave in računalnika).
- Ker Bitcoin ne temelji na zaupanju, ampak na preverjanju, mora vsako novo Bitcoin vozlišče, ki se poveže v omrežje, skrbno v podrobnosti preveriti vsak blok in vse transakcije v njem med sinhronizacijo. Le tako je lahko vozlišče “sigurno”, da se sinhronizira z veljavno oz. “pravilno” verigo blokov.
- Ko je sinhronizacija dokončana pa Bitcoin vozlišče na videz več ali manj obmiruje. v ozadju pa ves čas:
- Išče nova vozlišča, se na njih povezuje, hkrati prekinja povezave z drugimi vozlišči, s katerimi morda nima najbolj kvalitetne povezave. Torej ves čas stremi temu, da je čim bolj kvalitetno povezan v omrežje, na več vozlišč hkrati. Za lažjo razlago si predstavljajmo, da se je naše Bitcoin vozlišče povezalo na tri druga, A, B in C.
- Posreduje transakcije, ki se dogajajo v omrežju. Na primer iz vozlišča A izve za neko novo transakcijo v omrežju, to transakcijo preveri, če je veljavna (glede na blockchain katerega hrani) in shrani v spominu in jo nemudoma sporoči še vozliščema B in C. Torej ves čas naprej posreduje podatke, katere zasledi v omrežju. Neveljavne transakcije pa zavrže. Vozlišča, ki bi konstantno pošiljala neveljavne podatke ali druge nevšečnosti pa blokira in se z njimi vsaj za nekaj časa ne poveže več. Vsako vozlišče ima torej neke vrste imunski sistem, ki blokira zlorabe in napade na mikro ravni.
- Shrani in posreduje nove bloke. Na primer iz vozlišča C prejme sveže zrudarjen blok. Blok najprej preveri, če je veljaven ter, če so vse transakcije v njem veljavne. Če blok prestane preverbo, se ta blok pripne v lastno verigo blokov in shrani. Nov blok nato nemudoma sporoči še vozliščema A in B, katera morda še nista izvedela, da obstaja ta novi blok.
- Servira drugim novo povezanim vozliščem. Na primer v omrežju se pojavi novo vozlišče D, ki se tudi želi sinhronizirati. Naše vozlišče bo vozlišču D posredovalo celotni blockchain.
Na ta način je na tisoče Bitcoin vozlišč med seboj povezanih in nenehno obveščajo druga drugo o novostih – novih transakcijah in novih blokih. To mrežo povezanih Bitcoin vozlišč imenujemo Bitcoin omrežje. Zaradi velikega števila vozlišč ni pomembno, če katero od njih postane nedosegljivo, izgubi internetno povezavo ali naleti na drugo težavo. To je primer ekstremno decentraliziranega omrežja, katerega je praktično nemogoče “ugasniti”.
Če naše Bitcoin vozlišče za nekaj dni ugasnemo, bomo ob naslednjem zagonu postopek sinhronizacije ponovili. Vendar tokrat ne od začetka – sinhronizacija bo zajela le bloke, ki so bili dodani po tistem zadnjem bloku, ki smo ga prejeli pred izklopom vozlišča. To pomeni, da je sinhronizacija dolgotrajna le ob prvem zagonu, ko moramo prenesti celotno zgodovino blockchaina, ki obsega več let. Ob kasnejših zagonih pa prenesemo samo podatke, ki smo jih “zamudili” medtem ko je bilo vozlišče izklopljeno.
Ko ustvarimo transakcijo, jo naše vozlišče posreduje drugim vozliščem, s katerimi je povezano. Ta informacija nato hitro zaokroži po celotnem Bitcoin omrežju in transakcija postane vidna vsem udeležencem. Nato čaka, da jo rudarji vključijo v naslednji blok, s čimer postane trajno zapisana v blockchain.
Če povzamemo, Bitcoin ni nič drugega kot množica med seboj povezanih vozlišč, pri čemer vsako hrani popolnoma enako kopijo blockchaina in upošteva enaka pravila. To je celoten sistem – preprosta, a izjemno učinkovita zasnova.
In res, Bitcoin ni nič drugega kot to – ni spletne strani, ni podjetja, ni pisarne, ni kralja, ni vladarja. Gre zgolj za mrežo Bitcoin vozlišč, ki so programska oprema, nameščena na računalnikih naključnih posameznikov po vsem svetu. Ta vozlišča skupaj tvorijo decentraliziran sistem, ki deluje brez centralne avtoritete ali upravljavca.
Ker lahko Bitcoin vozlišče poganja kdorkoli in kjerkoli, kjer je na voljo internetna povezava – tudi vi doma, na popolnoma običajnem domačem računalniku – je Bitcoin omrežje praktično neustavljivo.
Pomembno je omeniti, da za prejemanje in pošiljanje Bitcoina ne potrebujemo polnega vozlišča (Full Node). Na primer Bitcoin denarnica na pametnem telefonu, se bo povezala na specializirana vozlišča, ki so namenjena serviranju zgolj podatkov o transakcijah, ki so relevantne za to denarnico. Torej za uporabo omrežja ni pogoj poganjanje polnega Bitcoin vozlišča.
Kdo sploh je Bitcoin rudar?
Da lahko rečemo, da je nekdo Bitcoin rudar v ožjem pomenu, mora izpolnjevati naslednje pogoje:
- Imeti vklopljeno Bitcoin vozlišče in biti sinhroniziran z najnovejšo in trenutno veljavno različico Bitcoin blockchaina ter vsak nov blok, ki se pojavi, verificirati in shraniti (to je lahko običajni računalnik, na katerem je nameščen Bitcoin program in je prižgan ves čas 24/7).
- Imeti aktivno povezavo z internetom in biti povezan z ostalimi Bitcoin vozlišči (in posledično tudi z drugimi rudarji).
- Opravljati dejavnost iskanja rešitve naslednjega bloka z uporabo ustrezne računalniške opreme.
To pojmovanje opisuje enega rudarja, ki opravlja vse funkcije rudarjenja samostojno. Vse te naloge izvaja računalniška strojna in programska oprema avtomatsko. Dejanska fizična oseba, ki se ukvarja z rudarjenjem, skrbi predvsem za to, da naprave fizično delujejo, da je internetna povezava stabilna, da so programske posodobitve pravilno nameščene in računi za elektriko plačani. Torej, rudar ni fizična oseba, ki neprestano nekaj tipka na računalniku, temveč je to sistem strojne in programske opreme, ki jo oseba upravlja in vzdržuje. Ta oseba “rudari” Bitcoin le posredno – njene naprave opravljajo dejansko delo.
Rudar v širšem pomenu pa je lahko tudi nekdo, ki ne poganja lastnega Bitcoin vozlišča, temveč opravlja zgolj dejavnost iz točke 3. Takšna oseba uporablja strojno opremo, ki je namenjena iskanju rešitve naslednjega bloka in jo prek interneta poveže z rudarjem, ki ustreza zgornji ožji definiciji rudarja. Gre za dogovor, kjer oseba, ki opravlja samo računske operacije, dobi proporcionalni delež nagrade za blok glede na njen prispevek rudarske moči, ko ga najde ta pravi rudar, ki je povezan v Bitcoin omrežje preko svojega vozlišča. Takšnemu pristopu pravimo pool mining ali rudarjenje prek bazena rudarjev.
21 milijonov
Razložimo še kako je dosežen omejen obtok oz. maksimalno število Bitcoinov – 21 milijonov enot. Sama omejitev ni v programski kodi nikjer direktno zapisana, jo pa lahko izpeljemo iz nagrade rudarju na blok.
Omrežje na natančno 210000 blokov izvede t.i. halving oz. prepolovitev rudarske nagrade (ob hitrosti en blok na 10 minut je to približno vsake 4 leta).
| Halving cikel | Nagrada rudarju na blok | Št. blokov v 4 letnem ciklu | Skupaj ustvarjenih Bitcoinov v 4 letnem ciklu | Skupno število Bitcoinov v obtoku |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 50 | 210000 | 10.500.000 | 10.500.000 |
| 1 | 25 | 210000 | 5.250.000 | 15.750.000 |
| 2 | 12,5 | 210000 | 2.625.000 | 18.375.000 |
| 3 | 6,25 | 210000 | 1.312.500 | 19.687.500 |
| 4 | 3,125 | 210000 | 656.250 | 20.343.750 |
| 5 | 1,5625 | 210000 | 328.125 | 20.671.875 |
| 6 | 0,78125 | 210000 | 164.062,5 | 20.835.937,5 |
| 7 | 0,390625 | 210000 | 82.031,25 | 20.917.968,75 |
| 8 | 0,1953125 | 210000 | 41.015,625 | 20.958.984,375 |
| … | … | … | … | … |
V tabeli je navedenih samo prvih 9 ciklov, zadeva se po enaki logiki prepolavljanja nadaljuje in se vedno bolj počasi približuje končnemu številu 21.000.000 BTC. To je posledica matematične lastnosti neskončne geometrijske vrste, kjer se vsota približuje dvojnemu začetnemu številu, ker se vsak naslednji člen zmanjšuje za polovico.
Zgoščevalne funkcije
Zgoščevalne funkcije so ključne za delovanje Bitcoin rudarjenja, katere moramo vsaj v konceptu grobo razumeti, če želimo bolje razumeti pojem rudarjenja. Gre za enosmerne matematične funkcije, ki omogočajo pretvorbo podatkov v fiksno dolžino zgoščene vrednosti (hash, po slovensko izgovorimo “heš”). Njihova posebnost je v tem, da pretvorba deluje samo v eno smer:
- Nemogoče je ugotoviti vhodne podatke iz hash vrednosti.
- Preverjanje hash vrednosti je zelo hitro, če imamo vhodne podatke.
Primer za lažjo predstavo:
Predstavljajte si preprosto matematično funkcijo, na primer množenje: če vnesemo število 7 in ga pomnožimo z 3, dobimo 21. Če pa poznamo samo rezultat (21), lahko zlahka ugotovimo, da sta bila vhodna podatka 7 in 3 (? x ? = 21 )
Pri zgoščevalnih funkcijah to ne deluje tako. Če na primer vnesemo podatke v funkcijo SHA-256d, bo ta ustvarila hash, ki izgleda kot naključno število. Toda iz tega rezultata ne moremo ugotoviti, kaj je bil začetni vnos. Če pa imamo začetni vnos, lahko zelo hitro preverimo, ali ustreza hash vrednosti.
Primeri rezultatov SHA-256d funkcije:
Da bi ponazorili nepredvidljivost rezultatov zgoščevalne funkcije, si poglejmo nekaj primerov “hashanja” običajnih besed. Majhne spremembe v vnosu, kot je velika začetnica, popolnoma spremenijo hash rezultat:
- »stol«: 458770c0c1a98af832361034431add9e204cc0e5ebe0207c6b539eb614d0e097
- »Stol«: b79ba172dc2fc1a54a0794d3cd8e537753d20bc59603295308c1c9c69d7087b7
- »miza«: decf40c8eb5a7cb0407d408496667dcb224f436975062a13671515eccda8324c
- »Miza«: 1f7e7e30b985dfe9797c040d9291c65ed1d0bba4a8af52f51a1a3108a8deadb7
Ti primeri kažejo, da tudi najmanjša sprememba v vnosu (velika začetnica) povzroči povsem drugačen rezultat, kar zagotavlja visoko stopnjo varnosti in nepredvidljivosti. Iz primera hasha 1f7e7e30b985dfe9797c040d9291c65ed1d0bba4a8af52f51a1a3108a8deadb7 ne moremo nikakor ugotoviti, da je bil vhodni podatek beseda “Miza”.
Zgoščevalne funkcije se ne uporabljajo samo pri Bitcoinu, so ključni del celotne svetovne računalniške infrastrukture, sploh kjer je veljavnost in preverljivost podatkov ključna.
Z njimi pridobimo neke vrste digitalni “prstni odtis” za določen vnos – vnos pa je lahko karkoli. Na primer, vnos je lahko celotno delo Ivana Cankarja – Na klancu. Če v knjigi spremenimo samo eno vejico, bo digitalni “prstni odtis” zgoščevalne funkcije popolnoma drugačen – takoj bomo vedeli, da je nek nepridiprav spremenil vsebino izvirnika.
Nekaj primerov, kjer uporabo zgoščevalnih funkcij lahko neposredno opazimo tudi sami v vsakdanjem življenju:
- Elektronsko podpisovanje dokumentov (v elektronsko podpisanem dokumentu bomo ob elektronskem podpisu videli rezultat neke zgoščevalne funkcije)
- Davčno potrjevanje računov (naključni niz znakov, ki jih vidimo na koncu računa, katerega prejmemo v trgovini – ZOI in EOR, poleg QR kode, so zgoščevalne funkcije)
Poskus igre “rudarjenja” besede “miza”:
Da bi lažje razumeli, kako deluje rudarjenje, lahko izumimo svojo mini igro rudarjenja in poskusimo “zrudariti” besedo “miza”. Pravilo naše igre je, da mora vnos vsebovati besedo “miza” in poljuben dodatek, medtem ko mora rezultat funkcije SHA-256d ustrezati določenemu pravilu težavnosti – v naši izumljeni igri se mora začeti z vsaj eno številko 0. Naša “težavnost” bo v tem primeru zelo nizka. Poglejmo primer poskusa reševanja:
- miza.
cb5e04e2589e19d2b40a45cd730a8d0066aee142bbb583ad5f5ea37126c15fa4 - miza123
a937c8717ca0ecab485f652aa70b854122d81b8ef398f12d608f6db5b36b659a - mizatrobenta
e32fc1bffb6b96cc86a40ffd96c2bed071a7706aefb967fd343b4022313f58a9 - mizapoje
9cb06726120eaa3219b53654508123279748dd7e6c6c5399a60cd2d3c388456e - miza850936386493546
eb5a79f1d7832dae968ff954ceb0e7d44003d3cb5d7e4f75626f5bf6048f74e5 - mizaodmizarja
e5ac48e8375c0ceb306e73abfb8e4359f40b54e5437592febc9afe37ba14d50b - miza9643
3ccae46aba671550e9df2b840e41680e97a79cbe76526f921a2463c1102c8355 - mizanajdimistevilko0
c4e76fe101bfc965ab3b35656446bb1bb10bc0ee7750a0ac229f0d461acf7d5c - mizaprosimzacnisezstevilkonic
28b5eda88aa82bdab044fdb2c773eb534b67c7bcc108e31c844d1fb1f6981063 - miza2845648
99d1cce77bdc3b3af9e41888f2850cabc794eab6935e3a47edfcf1f5e41f5786 - miza5983
07bc725f5d372aa21ef5dc20d35177820ca6cc79e40695d26e75a868e026c82b
Uganko smo v tem primeru rešili z vnosom miza5983 (hash ima na prvem mestu eno št. 0) po 11 naključnih poskusih, kar ponazarja, kako rudarjenje vključuje veliko število poskusov, preden najdemo ustrezen rezultat. Če bi za pravilo igre namesto samo ene številke 0 zahtevali več zaporednih 0, postane problem vedno težji za reševanje. Poskusiti bi morali veliko večkrat, da bi prišli do rešitve.
Na zelo podoben način deluje Bitcoin rudarjenje. Vnos v funkcijo seveda ni neka beseda, kot je v našem primeru bila miza, več o tem v nadeljevanju.
Primer rešitev oz. hash-ov pravih Bitcoin blokov:
Blok št. 1 (zrudarjen 09.01.2009):
00000000839a8e6886ab5951d76f411475428afc90947ee320161bbf18eb6048
Blok št 879917 (zrudarjen 19.01.2025):
0000000000000000000089783ffb0364adf2cdc3dbb07ee7fcd04b3f2fdfc106
(že na prvi pogled lahko po številu vodilnih 0 vidimo, da je težavnost rudarjena danes bitstveno višja, kot je bila na prvi dan obstoja Bitcoina)
Nonce
Ker zgoščevalna funkcija za nek vnos vedno da enak rezultat, je treba nek podatek v vnosu spreminjati – mora biti variabilen, da dobivamo različne hash vrednosti in s tem iščemo veljavno rešitev.
Temu podatku rečemo “nonce” – okrajšava za “number used once”, prevod: “številka uporabljena enkrat”.
(v našem zgornjem primeru igre rudarjenja besede miza bi bil “nonce” naš naključni dodatek 5983, ki je pripeljal do prave rešitve)
Rudarska naprava torej za vnos v zgoščevalno funkcijo potrebuje:
Hash prejšnjega bloka + transakcije, ki so se medtem zgodile v omrežju, katere vključuje v blok + naključno uganjen nonce
Ko je enkrat najden ustrezen nonce, je blok uspešno “zrudarjen” z vsemi transakcijami v njem (transakcije so tako “potrjene” ali “zrudarjene”) in nemudoma se prične reševati naslendnji blok. Rudar, ki najde blok o tem čim prej obvesti čim več Bitcoin vozlišč in ta vozlišča naprej obvestijo druga vozlišča, dokler novi blok ne zaokroži po celem planetu in postane novi del blockchain-a – to lahko traja nekaj sekund. Vsako vozlišče, ki prejme nov blok ga preveri: vse transakcije v bloku morajo biti veljavne, hash bloka mora ustrezati trenutni težavnosti in nonce mora pripeljati do identične rešitve dokaza o delu (PoW).
Na ta način so bloki matematično oz. kriptografsko “zlepljeni” skupaj. Sprememba vsebine nekega bloka, ki je že bil zrudarjen v preteklosti bi porušil kriptografski podpis vseh naslednjih blokov – saj najmanjša sprememba v vnosu v zgoščevalno funkcijo popolnoma spremeni razultat. Zato Bitcoin omrežje tako z lahkoto skrbi za varnost in nespremenljivost zgodovine transakcij.
Hashrate – skupna moč rudarjenja
Na dan pisanja tega članka (19.01.2025) je za najdbo bloka v povprečju na 10 minut potrebnih 833.77 Eh/s – to je izračunana kolektivna moč vseh Bitcoin rudarjev. Gre za ocenjeno vrednost, izračuna se iz trenutne težavnosti rudarjenja in hitrosti generiranja novih blokov.
Če malo razčlenimo to enoto 833.77 Eh/s za boljšo predstavo obsega rudarjenja:
- predpona E pomeni eksa – to je en trilijon oz. 1.000.000.000.000.000.000,
- h/s pomeni hash na sekundo. Koliko ugibanj oz. poskusov na sekundo. Enota, ki se uporablja za merjenje rudarske moči,
- na ta dan, da ustreže trenutni težavnosti omrežja, mora celotno Bitcoin rudarsko omrežje 8.337.700.000.000.000.000 krat na sekundo ugibati, da najde pravilno rešitev v povprečju na 10 minut.
- je od prejšnjega bloka 879916 minilo dobrih 16 minut, torej omrežje je rabilo dlje časa, kot je pričakovano, kar ni nič nenavadnega. Pomembno je, da se bloki v povprečju rešujejo na 10 minut. Ker pa gre pri rudarjenju za igro verjetnosti in sreče, ta čas lahko močno odstopa. Včasih med blokoma lahko mine samo nekaj sekund, včasih pa tudi več ur,
- je za rešitev bloka 879917 bilo potrebnih približno 800419,2 Ehash oz. 800.419.200.000.000.000.000 hash oz. poizkusov ugibanja (16min -> 16 x 60 s x 833.77 Eh),
- običajni računalniški procesor lahko opravi približno 15 Mh/s oz. 15.000.000 h/s, torej, če bi se spravili zdaj rudariti z vašim računalnikom, bi predstavljali 0,00000000018% celotne rudarske moči. Bitcoin blok bi našli povprečno v 944.748.858.447.489 letih oz. 944 bilijon letih, V prvem letu obstoja Bitcoina pa bi, zaradi nizke težavnosti rudarjenja, lahko z običajnim računalnikom na dan zrudarili po več blokov,
- trenutno najbolj moderna profesionalna rudarska naprava (t.i. ASIC), opravi približno 470Th/s (470 bilijon h/s). Z njo bi danes potrebovali za najdbo enega bloka približno 30 let. Verjetnost je bistveno višja v primerjavi z običajnim računalnikom, vendar še vedno kar zamudno. Zato se rudarji ponavadi združujejo v rudarske bazene, kjer skupaj iščejo naslednji blok, nagrado pa si nato razdelijo proporcionalno glede na prispevano računsko moč (t.i. pool mining).
Kaj smo se skozi te primere naučili:
- da so zgoščevalne funkcije povsem nepredvidljive. Ne obstaja nobena metoda ali bližnjica, ki bi nam pomagala predvideti, kaj bo njen rezultat. Edini način za zvišanje verjetnosti rešitve PoW uganke je, da poskušamo čim večkrat na enoto časa z naključnimi ugibanji,
- da je najti rešitev težko delo. Preverba pa je enostavna. Za naš primer rudarske igre, lahko sami zelo hitro z kalkulatorjem SHA256d izračunate, če je naša rešitev uganke pravilna. Lahko poskusite sami na povezavi: https://emn178.github.io/online-tools/double_sha256.html vnesti našo rešitev miza5983 in dobili boste identični rezultat z eno vodilno ničlo. Hkrati se lahko poigrate in poizkusite z naključnimi dodanimi znaki morda najti hash z dvema vodilnima ničlama, da dobite občutek, kako težko delo je to,
- da že sama rešitev – torej hash oz. podpis bloka sam po sebi vsebuje t.i. dokaz o delu (Proof Of Work). Primer pravih rešitev Bitcoin blokov zgoraj kaže na to, da se je rudarsko omrežje moralo res zelo močno truditi, narediti ogromno poskusov, da je našlo to rešitev. S tem hkrati tudi vemo, da je za to bilo porabljeno veliko energije, več o tem v nadaljevanju.
Na posnetku si lahko ogledate močno upočasnjen prikaz rudarjenja z hitrostjo 1 hash na sekundo:
Povzetek korakov rudarjenja
1. Blockchain in transakcije
Bitcoin uporablja tehnologijo blockchain, ki je javna, porazdeljena knjiga vseh transakcij. Ko nekdo pošlje Bitcoin, se ta transakcija posreduje v omrežje in čaka, da jo rudarji preverijo in vključijo v naslednji blok.
2. Združevanje transakcij v bloke
Rudarji zberejo več transakcij in jih združijo v blok. Vsak blok ima:
- Seznam transakcij,
- Referenco na prejšnji blok (tako se ustvari veriga blokov),
- Naključno število, imenovano “nonce”
3. Reševanje kriptografske uganke
Da lahko rudar doda nov blok v blockchain, mora rešiti matematično uganko. Ta uganka zahteva ogromno računske moči, saj mora rudar najti “nonce”, ki ustreza določenim pravilom – težavnosti (imenovano dokaz o delu ali “Proof of Work”).
4. Dodajanje bloka v verigo
Ko rudar uspešno reši uganko, rešitev razpošlje po omrežju, njegov blok postane del blockchaina. Preostali rudarji preverijo blok in če je vse pravilno, ga sprejmejo kot veljavnega in nemudoma pričnejo z iskanjem rešitve naslednjega bloka, novi blok postane podlaga za iskanje naslednjega. Če zrudarjeni blok ni pravilen, torej ne ustreza trenutni težavnosti Proof of work ali pa vsebuje neveljavne transakcije, pa ga Bitcoin program nemudoma zavrže oz. ignorira.
5. Nagrada za rudarjenje
Rudar prejme nagrado za svoj trud, ki je sestavljena iz:
- Novega Bitcoina (trenutno 3.125 BTC na blok; ta nagrada se prepolovi na približno vsake 4 leta),
- Provizij za transakcije v bloku.
Kaj je ASIC naprava?
ASIC naprava je posebna vrsta strojne opreme, ki je namenjena rudarjenju Bitcoina. Beseda “ASIC” pomeni Application-Specific Integrated Circuit, kar lahko prevedemo kot “integrirano vezje za specifično uporabo”.
ASIC naprava je v svojem bistvu računalniški čip, ki je optimiziran za opravljanje zgolj ene računske operacije – v primeru Bitcoina je to SHA-256d funkcija, ki se uporablja pri reševanju matematične uganke – iskanje PoW rešitve. Tak čip ne zna delati ničesar drugega, razen računati točno to funkcijo. Ena profesonialna ASIC naprava vsebuje veliko število teh čipov, kateri izjemno hitro računajo in ugibajo rešitev naslednjega bloka.
Kako se razlikuje od običajnih računalnikov?
- Univerzalnost: Procesorji v vašem računalniku (CPU) ali grafične kartice (GPU) so zasnovani za izvajanje različnih nalog – od pisanje besedila, brskanja po spletu, ogled video posnetkov do poganjanja iger in podobno. ASIC naprava pa je zasnovana zgolj za rudarjenje.
- Učinkovitost: ASIC naprave so izjemno učinkovite pri rudarjenju, saj porabijo manj energije za več opravljene računske moči.
- Omejena uporaba: Medtem, ko je procesor v vašem računalniku uporaben za številne naloge, je ASIC za rudarjenje Bitcoina neuporaben za karkoli drugega.
Življenjski primer za ilustracijo:
Predstavljajte si škarje, orodje z dokaj širokimi možnostmi uporabe. Z njimi lahko delamo veliko stvari: režemo papir, prerežemo vrv ali celo pokosimo travo – vendar zelo neučinkovito. V naši primejavi so škarje kot običajen računalniški procesor (CPU), ki zmore opravljati razna opravila.
ASIC naprava v tem kontekstu bi bila kosilnica. Kosilnica je optimizirana za košenje trave in to počne zelo učinkovito. Vendar pa je popolnoma neuporabna za izrezovanje papirja za izdelavo božičnih voščilnic. Podobno je ASIC izjemno učinkovit za eno specifično nalogo (rudarjenje Bitcoina), vendar je za vse drugo neuporaben – razen morda kot kalorifer.
Zakaj je rudarjenje tako zahtevno?
1. Naraščajoča težavnost
Težavnost rudarjenja se skoraj brez izjeme poveča ob vsaki kalibraciji, ki poteka približno na vsakih dva tedna. To pomeni, da rudarji z enako računsko močjo zaslužijo neto manj Bitcoinov, saj je za vsak nov blok potrebnih več računalniških operacij. Konstantno se povečuje, ker je vedno več rudarjev in hkrati, ker se ves čas vklapljajo močnejše, sodobnejše, bolj sposobne ASIC naprave.
Vendar rast kupne moči Bitcoina pogosto kompenzira to zmanjšanje zaslužka, kar omogoča rudarjem, da ostanejo dobičkonosni kljub večji težavnosti. V obdobjih stagnacije ali padanja kupne moči Bitcoina pa rudarji še posebej občutijo posledice – neučinkoviti rudarji, ki uporabljajo zastarelo opremo ali imajo višje stroške energije, običajno ne morejo več konkurirati bolj učinkovitim rudarjem in so prisiljeni izstopiti iz igre. Takšna dinamika dolgoročno spodbuja optimizacijo in večjo učinkovitost celotnega omrežja.
Bitcoin je zasnovan tako, da se nov blok ustvari približno vsakih 10 minut. Da bi to zagotovili, se težavnost uganke (zahtevnost Proof of Work) samodejno prilagaja glede na skupno računsko moč omrežja. Prilagoditev težavnosti se zgodi na vsakih 2016 blokov, kar je približno vsaka dva tedna, če bloki nastajajo s predvidenim tempom.
Bitcoin ne upošteva naše ure ali koledarja; njegova “ura” je tempo izdelave novih blokov. Če rudarji začnejo generirati bloke hitreje, na primer vsakih 8 minut namesto želenih 10 minut, bo naslednja prilagoditev težavnosti prišla hitreje, saj bo 2016 blokov ustvarjenih v krajšem času.
Nasprotno, če bi moč rudarjenja upadla in bi se bloki ustvarjali počasneje, na primer vsakih 12 minut namesto 10, bi za dosego 2016 blokov potrebovali dlje kot dva tedna. Prilagoditev težavnosti bi se zato zgodila kasneje, vendar bi sistem nato težavnost znižal, da bi se bloki spet ustvarjali s ciljnim tempom 10 minut.
Ker vsa Bitcoin vozlišča hranijo identično kopijo blockchaina se ta preračun težavnosti zgodi istočasno na vseh vozliščih hkrati, saj se na vseh vozliščih istočasno zgodi cikel 2016 blokov. Tu torej ni neke avtoritete, ki bi to nadzirala ali ukazala. Bitcoin omrežje to doseže na decentraliziran način.
2. Poraba energije
Rudarjenje zahteva ob vedno bolj naraščajoči težavnosti uganke, ogromno računske moči, zato so poraba električne energije in stroški strojne opreme visoki. To zagotavlja, da je napad na omrežje ekonomsko neizvedljiv – predstavlja ogromne stroške v infrastrukturi in električni energiji.
Varnost in decentralizacija
1. Ranljivosti v programski kodi
Za razliko od običajnih centraliziranih sistemov, ki svojo varnost črpajo iz skrivanja načina delovanja (npr. banke imajo zaprte informacijske sisteme), Bitcoin temelji na popolni odprtosti in transparentnosti. Celotno Bitcoin omrežje in celoten Bitcoin blockchain sta javno dostopna, vsa koda je odprtokodna, vsakdo jo lahko pregleda in analizira.
Če bi komu uspelo najti varnostno ranljivost v programski kodi Bitcoina, bi teoretično lahko poskušal izkoristiti omrežje, ki je vredno več bilijonov dolarjev. Zato so napadi na vozlišča in iskanje varnostnih lukenj nekaj povsem običajnega in dogajajo se neprestano. Vendar do danes še nikomur ni uspelo izvesti napada na temeljno strukturo Bitcoin omrežja. Eden izmed razlogov za to je že v sami osnovni zasnovi sistema, ki je tako robustna, da ne dopušča veliko možnosti za zlorabe. Drug razlog pa je, da se programska koda Bitcoina stalno izboljšuje in vzdržuje – skupnost izredno sposobnih razvijalcev nenehno preverja, posodablja in preventivno odpravlja morebitne ranljivosti, še preden te sploh postanejo resnična grožnja.
Spremembe v Bitcoin omrežju: Strogo nadzorovan proces
Predloge za izboljšave Bitcoin protokola lahko predlaga kdorkoli, saj gre za odprtokodni projekt. Vendar pa vsak predlog prehaja skozi rigorozen proces odločanja, da se zagotovi njegova smiselnost, varnost in dolgoročna stabilnost sistema.
Tudi če določen predlog sprejmejo razvijalci, ga morajo potrditi še drugi ključni deležniki omrežja – rudarji, uporabniki, borze in ostale infrastrukturne entitete. Bitcoin je postal tako pomemben sistem, da vsaka večja sprememba kode zahteva izjemno previdnost. Vedno obstaja skrb, da bi preveč radikalen poseg lahko odprl varnostne luknje ali povzročil nestabilnost sistema. Zato v Bitcoin skupnosti velja pravilo: “Če deluje, ne spreminjaj.”
Nekatere manjše spremembe pa se lahko uveljavijo razmeroma hitro, še posebej če:
- Ne vplivajo na soglasje (consensus), ampak zgolj izboljšujejo učinkovitost vozlišč. Na primer, optimizacija hitrosti sinhronizacije vozlišč ali bolj učinkovito vzpostavljanje povezav med njimi.
- Ne spreminjajo pravil omrežja, temveč zgolj izboljšujejo obstoječo funkcionalnost. Takšne spremembe je mogoče vpeljati z nadgradnjo programske opreme vozlišč.
Če pa gre za spremembe, ki posegajo v pravila omrežja (npr. dodajanje nove vrste transakcij ali sprememba nagrajevanja rudarjev), se takšne spremembe ne uveljavijo zlahka. Proces odločanja o pomembnih posegih lahko traja več let, medtem ko skupnost o predlogu razpravlja na forumih, tehničnih srečanjih in prek drugih kanalov.
Bitcoin je zasnovan kot stabilen, varen in decentraliziran sistem, kar pomeni, da so hitre in radikalne spremembe skoraj nemogoče. To je ena izmed njegovih ključnih prednosti – zagotavlja dolgoročno zanesljivost, hkrati pa ostaja odporen na morebitne politične in tehnične manipulacije.
2. Napadi na omrežje
Bitcoin omrežje je izjemno varno zaradi velikega števila vozlišč in rudarjev. Da bi nekdo nadzoroval omrežje, bi moral pridobiti več kot 50 % računske moči (t.i. napad 51 %), kar pa je skoraj nemogoče zaradi stroškov in decentralizacije. V praksi tudi 51 % računske moči pogosto ni dovolj za uspešen napad, saj so takšni napadi javni in hitro zaznani v omrežju.
Poleg tega je uspešnost napada odvisna od tega, kaj točno bi napadalec poskusil narediti.
Na primer, napadalec bi lahko začel rudariti različico Bitcoina, ki uporablja druga pravila protokola (na primer, napadalec želi uveljaviti spremenjeno verzijo Bitcoina, kjer je namesto 21 milijonov, na voljo 22 milijonov Bitcoinov). V tem primeru bi prišlo do razcepa omrežja na dve različici Bitcoina – eno izvirno in eno napadalčevo. Izvirna različica Bitcoina pri tem ne bi bila prizadeta. Da bi napadalec dosegel uspeh, bi moral prepričati vse uporabnike Bitcoina, da si namestijo njegovo verzijo vozlišča ali denarnice, kar je izjemno težaven poseg. Ter hkrati tudi vse rudarje, da opustijo rudarjenje izvirne različice Bitcoina in se pridružijo rudarjenju njegove nove spremenjene različice.
Drug primer napada bi lahko bil cenzuriranje določenih transakcij – napadalec z 51 % moči bi lahko preprosto zavračal vključitev določenih transakcij v bloke ali pa bi izdeloval samo prazne bloke. Vendar bi to povzročilo le nevšečnost, saj bi preostalih 49 % iskrenih rudarjev še vedno potrjevalo vse transakcije.
Še en primer napada je t.i double spend oz. dvojno zapravljanje. Dvojno zapravljanje je napad, pri katerem napadalec poskuša isto Bitcoin transakcijo uporabiti dvakrat, kar bi lahko privedlo do goljufije. To je mogoče v naslednjem scenariju:
- Prva transakcija: Napadalec pošlje Bitcoin trgovcu v zameno za izdelek ali storitev.
- Druga transakcija: Hkrati ustvari drugo transakcijo z enakimi Bitcoini, ki jih pošlje na svoj drugi naslov, pri čemer skuša preglasiti prvo transakcijo. Napadalec bi za uspeh potreboval kontrolo nad večino računalniške moči omrežja (več kot 50 %), da bi ustvaril svojo različico blockchaina, kjer je veljavna druga transakcija. To je znano kot 51-odstotni napad.
Zaradi teorije iger je zelo verjetno, da bi entiteta, ki ima dostop do tolikšne rudarske moči in električne energije, raje sodelovala z iskrenimi rudarji. S tem bi dosegla višjo donosnost skozi prejemanje novih Bitcoinov in prejemom provizij transakcij, kot pa s poskusom rušenja sistema.
Ključna razlika med Bitcoinovim Proof of Work (PoW) modelom in mehanizmi, ki jih uporabljajo druge kriptovalute, smatrane kot manj energetsko intenzivne, na primer mehanizem Proof of Stake (PoS), je v tem, da je pri PoW za napadalca vsaka sekunda vzdrževanja napada na omrežje izjemno draga. Pri PoS mehanizmu napadalec potrebuje zgolj enkratni nakup zadostne količine te kriptovalute (npr. pokupi 51% valute v obtoku), da lahko požene zlonamerna vozlišča in povzroča težave v omrežju. Po tem enkratnem nakupu enot valute dodatni stroški za vzdrževanje napada niso več potrebni. Pri PoW mehanizmu pa napadalec ne potrebuje le ogromne količine rudarske opreme, temveč mora za vzdrževanje napada nenehno porabljati energijo. To pomeni, da napadalcu poleg začetnih stroškov rudarske opreme naraščajo tudi tekoči stroški, zaradi česar je takšen napad dolgoročno nevzdržen. Ravno zato je PoW, čeprav ga nekateri označujejo kot energetsko “potratnega”, še vedno najbolj odporen mehanizem soglasja, ki ga poznamo. Njegova odvisnost od resničnih virov, kot je električna energija, zagotavlja visoko varnost in robustnost omrežja.
3. Distribucija moči
Ker rudarjenje poteka v razpršenem omrežju, ni centralne avtoritete, ki bi imela popoln nadzor nad omrežjem. To je ključna lastnost Bitcoina kot decentralizirane valute.
V povezavi s tem lahko omenimo primer v zgodovini Bitcoina. Leta 2014 se je pojavila situacija, ko se je en rudarski bazen začel približevati 51 % celotne rudarske moči omrežja. Čeprav ni prišlo do napada ali zlorabe, je to v Bitcoin skupnosti povzročilo precejšnje skrbi glede možnosti manipulacije ali ogrožanja varnosti omrežja.
Kot odgovor na te skrbi so se številni rudarji, ki so svoje računske zmogljivosti prispevali temu bazenu, preventivno preusmerili na druge rudarske bazene, da bi zmanjšali koncentracijo moči. Ta dogodek je pokazal, da rudarji na splošno cenijo kredibilnost in varnost Bitcoina ter raje ukrepajo v smeri ohranjanja decentralizacije, kot da bi tvegali destabilizacijo omrežja.
Čeprav je teoretično mogoče, da rudarski bazen doseže večino moči v omrežju, je pomembno razumeti, da rudarski bazen ni enotna entiteta. Gre za združitev velikega števila individualnih rudarjev, ki prispevajo svojo računsko moč. Ti rudarji lahko kadarkoli izstopijo iz bazena in svojo moč preusmerijo drugam, kar deluje kot zaščitni mehanizem za ohranjanje decentralizacije Bitcoin omrežja.
Ali je rudarjenje še vedno donosno?
Seveda je, sicer bi se Bitcoin blockchain ustavil.
Donosnost rudarjenja je odvisna od več dejavnikov:
- Vrednost Bitcoina: Višja kot je vrednost, bolj donosno je rudarjenje.
- Stroški elektrike: Nizki stroški energije so ključni za donosnost.
- Strojna oprema: Rudarji uporabljajo zmogljive ASIC naprave, ki so drage, vendar zelo učinkovite.
- Konkurenca: Več ko je rudarjev, manjša je verjetnost, da bo posameznik uspel najti blok.
Rudarjenje se danes vedno bolj kombinira z drugimi dejavnostmi. Na primer s prodajo pridobljene toplote za ogrevanje zgradb ali pa v obstoječih dejavnostih, kjer že v osnovi potrebujejo toploto, običajne grelce nadomestijo z Bitcoin ASIC napravami (npr. proces pridobivanja destilirane vode). Kreativnih primerov kombinacije Bitcoin rudarjena z drugimi dejavnostmi je vedno več, saj je konkurenca tako visoka, da vsak rudar poskuša pridobiti še druge bolj predvidljive dohodke poleg zrudarjenih Bitcoinov.
To hkrati zagotavlja, da ob močnih padcih kupne moči Bitcoina ali pa ob 4 letnih ciklih prepolavljanja rudarske nagrade, moč rudarjenja zaniha vedno manj, saj rudar ni odvisen zgolj od prihodkov iz naslova Bitcoin rudarjenja.
Ali je rudarjenje v Sloveniji donosno?
Kratek odgovor:
Samo po sebi rudarjenje v Sloveniji večinoma ni donosno, predvsem zaradi visokih cen električne energije in omrežnin. Kot tudi vročih poletji, ko je potrebno poleg osnovne porabe električne energije ASIC naprave, treba porabiti dodatno energijo še za hlajenje (klimatizacijo). Rudarjenje je izjemno konkurenčna dejavnost, tudi ob nakupu popolnoma nove, najsodobnejše ASIC naprave, boste morda nekaj mesecev ustvarjali dobiček, vendar vas bo naraščanje težavnosti rudarjena najverjetneje kmalu pahnila v minus.
Dolg odgovor:
Rudarjenje pa lahko postane smiselno in potencialno donosno v specifičnih okoliščinah, kjer se električna energija že tako ali tako uporablja za ogrevanje ali je na voljo presežek energije. Tukaj je nekaj primerov:
- Ogrevanje z elektriko (električni radiatorji, IR paneli ipd.)
Če se v osnovi ogrevate z električno energijo, lahko električne grelce nadomestite z rudarsko napravo. Cena starejših, rabljenih ASIC naprav, ki so za trenutne razmere smatrane kot nedonosne, je zelo nizka. Če bi tako ali tako porabljali elektriko za ogrevanje, je uporaba takšne naprave smiselna. Proizvedli boste enako količino toplote, hkrati pa boste z rudarjenjem ustvarili še dodaten prihodek v obliki Bitcoina. Na trgu se že pojavljajo ASIC naprave proizvedene prav za domačo rabo, so tihe, lepšega izgleda in služijo primarno kot kalorifer, hkrati pa rudarijo še Bitcoin. Na voljo so tudi že bojlerji in tudi celotni sistemi centralnega ogrevanja. - Sončna elektrarna s presežki energije
Če imate sončno elektrarno, ki proizvaja več elektrike, kot jo lahko porabite, in vam elektro distributer ne ponuja pravične odkupne cene za presežke, lahko presežno energijo uporabite za rudarjenje Bitcoina. Ob ustrezni konfiguraciji vklopa rudarske naprave samo v času presežka sončne energije, lahko to energijo učinkovito uporabite za rudarjenje. V tej situaciji se Bitcoin obnaša kot nekakšna digitalna baterija – presežek energije “shranite” v obliki Bitcoina, nato pa z zasluženim Bitcoinom lahko pokrivate stroške elektrike, ki jo ponoči kupujete nazaj od distributerja. Tu je pomembno, da izberete vsaj srednje sodobno in energetsko učinkovito ASIC napravo. Če uporabite zelo zastarel model, bo zaslužek nizek, na koncu pa boste imeli več težav s toploto in hrupom ASIC naprave, kar je še posebej problematično v poletnih mesecih, ko presežna toplota lahko postane nezaželena. - Ogrevanje rastlinjakov ali drugih prostorov
Če ogrevate rastlinjak ali druge prostore z električnimi grelci, lahko podobno kot pri ogrevanju doma uporabite ASIC rudarsko napravo. Na ta način toploto, ki jo že potrebujete, proizvedete z rudarjenjem in hkrati ustvarite dodaten prihodek. - Situacije z viškom električne priključne moči
V redkih primerih, ko imate zakupljeno previsoko priključno moč elektrike, zaradi česar plačujete kazni ali visoke fiksne stroške zaradi neizkoriščene električne energije, je smiselno začasno uporabiti rudarske naprave. Tako lahko izkoristite presežno moč do izteka pogodbe in vsaj delno povrnete stroške. - Druge specifične situacije
Vsaka situacija, kjer električno energijo že uporabljate za ustvarjanje toplote, je potencialno primerna za rudarjenje. To vključuje ogrevanje garaž, delavnic ali celo bazenov, kjer lahko ASIC naprave zagotovijo hkrati toploto in dodaten dohodek.
Rudarjenje kot loterija
Na trgu obstajajo tudi male rudarske ASIC naprave za domače uporabnike, ki omogočajo vstop v Bitcoin rudarjenje na majhni, neprofesionalni ravni. Te naprave imajo:
- Nizko porabo energije, približno 20 W, kot običajna LED žarnica (za primerjavo: profesionalne ASIC naprave porabijo vsaj 1000 W ali več).
- Relativno nizko hitrost rudarjenja, približno 1 Th/s (1 bilijon hashov na sekundo), v primerjavi s profesionalnimi napravami, ki dosegajo hitrosti v območju več sto Th/s.
Namen teh naprav
Namen takšnih naprav ni resno rudarjenje Bitcoina, temveč sodelovanje v nekakšni “rudarski loteriji”. Vsak, ki rudari, ima teoretično možnost najti veljaven blok, vendar je zaradi igre verjetnosti in nizke hitrosti rudarjenja ta možnost izjemno majhna.
- Kljub temu lahko teoretično najdete blok že v prvi sekundi po priklopu naprave – to je čisti element sreče.
- Realno pa statistične možnosti kažejo, da z napravo te zmogljivosti bloka verjetno nikoli ne boste našli.
Kako deluje ta “loterija”?
Vsaka naprava, ki rudari, generira ogromno število hashov na sekundo. Veljaven blok pa najde le tisti rudar, ki “ugane” pravilen hash, ki ustreza trenutni težavnosti omrežja. Zaradi razmerja med zmogljivostjo teh malih naprav in celotno rudarsko močjo omrežja, je možnost za najdbo bloka z majhno napravo praktično zanemarljiva.
Nagrada za najdbo bloka
Če bi imeli srečo in našli blok, bi prejeli celotno nagrado, ki trenutno znaša:
- 3.125 BTC
- Provizije za vse transakcije, vključene v blok, kar je lahko dodaten znaten znesek.
Statistične možnosti
Za občutek, po realnih ocenah bi takšna naprava s hitrostjo 1 Th/s in trenutnimi omrežnimi pogoji potrebovala verjetno vsaj okrog 100.000 let, da bi našla en blok – to je povprečje, a sreča lahko to obdobje bistveno skrajša ali podaljša. (ta ocena se seveda ves čas spreminja, z naraščanjem težavnosti rudarjenja je verjetnost vedno nižja).
Takšno rudarjenje resnično deluje kot loterija – verjetnost za zadetek je majhna, a obstaja. Čeprav te naprave ne prinašajo realnega dobička, omogočajo sodelovanje v Bitcoin omrežju in ponujajo izkušnjo razumevanja procesa rudarjenja. Lahko jih dojemamo kot simboličen način sodelovanja v globalnem Bitcoin ekosistemu, čeprav gre večinoma za igro sreče.
S tako napravo se seveda lahko pridružite tudi rudarskemu bazenu in prejmete zagotovljeno proporcionalno nagrado za vaš prispevek.
Vendar ne pričakujte preveč, naredimo zelo grob izračun, na današnji dan (19.01.2025) bi z 1Th/s napravo z sodelovanju v bazenu rudarjenja na mesec prejeli približno 0.00001700 BTC. V trenutku pisanja tega članka, je to v fiat vrednosti 2€, vaš račun elektrike bi pa bil višji verjetno za vsaj 3€. Zato se take naprave v praksi rajši usmeri v solo rudarjenje, kjer je možnost dobitka na eni strani nič, na drugi pa celoten Bitcoin blok v vrednosti več sto tisoč €.
Kot smo že omenili, je rudarjenje na dolgi rok igra verjetnosti, ki vključuje tudi močan element sreče. Teoretično obstaja možnost, da vi, z zgolj enim poskusom, najdete pravo rešitev za naslednji blok. Verjetnost za to je izjemno majhna, vendar obstaja. Rezultat boste izvedeli šele, ko poskusite.
Bitcoin rudarjenje v širšem pomenu
Bitcoin ponuja fascinanten koncept, kjer je človeški pohlep – ena najmočnejših motivacijskih sil – preusmerjen v mehanizem, ki zagotavlja varnost in integriteto sistema. Konkurenčna tekma rudarjev za pridobitev novih Bitcoinov in transakcijskih provizij, ki temelji na želji po dobičku, paradoksalno ustvarja robustno in decentralizirano omrežje.
Človeški pohlep kot pogonska sila varnosti
Rudarji vlagajo znatna sredstva v rudarsko opremo in energijo, ne zaradi altruizma in dobrodelnosti, ampak z jasnim ciljem – rešiti matematične probleme hitreje kot konkurenca in si prislužiti nagrado. Ta tekmovalnost spodbuja stalne inovacije in optimizacijo, saj rudarji nenehno iščejo načine za večjo učinkovitost in nižje stroške.
Mehanizem soglasja Proof of Work pretvarja tekmo med rudarji v steber varnosti omrežja. Višji kot so vložki v energijo in opremo, večja je skupna rudarska moč (hashrate), kar eksponentno povečuje stroške in zahtevnost napadov. Želja po dobičku tako sili rudarje, da prispevajo k varnosti sistema – vsak pošten vložek gradi močnejši termodinamični ščit, ki ščiti omrežje pred manipulacijami.
Dinamično ravnovesje
Bitcoin vzpostavlja edinstveno ravnovesje med tekmovalnostjo in sodelovanjem:
- Na eni strani se rudarji borijo za omejeno nagrado in preverjajo, da ostali rudarji ne goljufajo.
- Na drugi strani vsi skupaj zagotavljajo varnost, saj njihova skupna moč deluje kot ovira za napadalce. Napad bi zahteval preseganje skupne moči vseh rudarjev, kar je praktično nemogoče.
Filozofski vidik
Bitcoinova zasnova preoblikuje pohlep iz uničujoče sile v temelj stabilnosti in inovacije. Namesto da bi sistem uničeval, ga pohlep krepi – človeške lastnosti, ki jih običajno dojemamo kot negativne, postanejo osnova varnega in decentraliziranega omrežja.
Bitcoin ni zgolj tehnologija, temveč tudi filozofski eksperiment, ki razkriva, kako lahko pravilno zasnovan sistem preoblikuje človeški pohlep v pozitiven učinek za vse – finančni sistem odporen na korupcijo in okoriščanje vplivnih posameznikov.
