Hvordan fungerer kryptovaluta mining

Sidst opdateret: 17 februar 2025

Et af de mest populære og kendte eksempler er minedrift af Bitcoin. Ved at se på eksemplet med netop denne kryptovaluta kan man bedre forstå, hvordan minedriften foregår, hvordan netværkets sikkerhed sikres, og hvorfor minedrift er en uundgåelig del af hele kryptovaluta-systemets funktion.

Til hvad er kryptovaluta mining i det hele taget nødvendigt?

Mining spiller en nøglerolle i opnåelsen af konsensus i blockchain og i sikringen af dens sikkerhed ved at bekræfte transaktioner og beskytte systemet mod angreb. Det er en vigtig proces for den sikker fungering af netværket Bitcoin eller en anden kryptovaluta, der udvindes på samme måde. For at forstå, hvorfor mining er så nødvendigt, lad os se på, hvordan selve blockchain fungerer.

Bitcoin-netværket er et offentligt decentraliseret register, der indeholder oplysninger om hundreder af millioner transaktioner med tidsstempler. For eksempel kan en post i blockchain indeholde information om, at Deltager 1 sendte Deltager 2 5 BTC onsdag kl. 21.00. Dette register lagres ikke ét sted. Det er downloadet til computere, der kaldes noder. Denne tilgang giver hver deltager i netværket adgang til den fulde ejendomshistorik for BTC og dens nuværende tilstand, hvilket sikrer fuld gennemsigtighed.

Blockchain er designet sådan, at der ikke findes en central myndighed, der træffer beslutninger om, hvilke transaktioner der skal tilføjes til nye blokke. I stedet tager alle noder kollektivt beslutninger om, hvilken information om transaktioner der er korrekt, i henhold til fastsatte regler. Alle noder opbevarer historien om transaktioner, verificerer deres ægthed og sender opdateringer til andre medlemmer af netværket. Når alle noder modtager den samme information, opstår der en fælles forståelse af, hvor mange bitcoins hver person har.

Derudover er der en gruppe noder, kaldet minearbejdere, som konkurrerer om retten til at skabe en ny blok af transaktioner. Denne ret opnår de gennem en proces kaldet Proof of Work, hvor minearbejdere løser komplekse beregningsopgaver for at vinde retten til at oprette en ny blok, før deres 'modstandere', og modtage en belønning i form af nye BTC.

Hvad er "Proof of Work" og hvorfor er det nødvendigt?

Mining ved hjælp af Proof of Work (PoW) beskyttelsessystemet er en måde at bevise, at deltagere i blockchainen faktisk aktivt deltager i opretholdelsen af dens funktion. For dette skal de udføre komplekse beregninger, som kræver betydelige ressourcer, herunder energi.

hvorfor er dette bevis nødvendigt? Det er sådan, at sådanne beregninger koster penge, og for at deltage i mining skal man bruge reale ressourcer. Dette gør angreb på netværket meget dyre og ufordelagtige for angribere, da de kræver enorme datakraft. Med andre ord beskytter PoW Bitcoin mod forsøg på hacking eller manipulation, da et angreb ville være for kostbart for dem, der ønsker at gennemføre det.

Princippet for kryptovaluta mining

På trods af at PoW er en teknisk kompleks proces, vil det være lettere at forstå, hvis vi ser på det trin for trin. Vi vil se på, hvordan Bitcoin-mining fungerer, selvom dette princip også gælder for andre blockchains, der er baseret på algoritmen Proof of Work.

Etape 1: Fremkomsten af en ny transaktion

Hver transaktion i Bitcoin-netværket tildeles oprindeligt status som ubekræftet. En ny ubekræftet transaktion vises i blockchainen i det øjeblik, to brugere indgår en handel, for eksempel at én sender kryptovaluta til en anden. Selve denne transaktion indeholder detaljerede oplysninger om denne handel, nemlig: adresserne på afsender og modtager, antallet af sendte mønter, tidspunktet osv. Som et resultat overføres denne transaktion gennem hele blockchain-netværket.

Etape 2: Tilføjelse af en ny transaktion til "ventezonen"

Hver miner, der deltager i opretholdelsen af netværkets drift, overvåger konstant fremkomsten af nye handlinger inden i det. På computeren, der styrer minedriften, er der en bestemt tidszone — mempool. Her tilføjes en ubegrundet transaktion, når den dukker op i netværket. Hver miner har sin egen mempool, så det er ikke et enkelt 'lager' for alle. På trods af at den grundlæggende størrelse af mempool ikke må overstige 300 Mb, vil den variere mellem forskellige minedrift. Alt sammen fordi noderne er bygget forskelligt fra hinanden, og ubegrundede transaktioner tilføjes ikke samtidig, men på forskellige tidspunkter.

Этап 3: Перевod ubevidste transaktioner til kandidatblok

Mineren tager ubekræftede transaktioner fra mempool og tilføjer dem til blok-kandidaten — en ny, men endnu ikke bekræftet blok i netværket, der søger at blive den blok i blockchainen, som belønningen tilskrives. Størrelsen på blok-kandidaten i Bitcoin-netværket er omkring 2 MB: dette hukommelsesvolumen inkluderer cirka 2000 transaktioner.

Etape 4: Løsning af kryptografiske opgaver

Herfra begynder miningprocessen faktisk, som er baseret på PoW. Ved hjælp af specialudstyr tilføjer minearbejderen et særligt tilfældigt tal (nonce) til kandidatblokken. Derefter sendes al information (inklusive data fra blokken og nonce) gennem algoritmen SHA-256, som genererer en hash (en unik kodekombination, der opnås som resultat af beregningerne).

Målet med minearbejderen er at finde en hash, der opfylder bestemte betingelser (for eksempel at starte med et bestemt antal nuller). Det er en kompleks opgave, der kræver høj beregningskraft, da hvis hashen ikke opfylder netværkets betingelser, ændrer minearbejderen tallet og prøver igen, og gentager processen millioner af gange.

Den, der først finder den passende hash, tilføjer en blok til blockchain. I dette tilfælde betragtes kandidatblokken som "løst" og får status som fuldt verificeret af netværket. Først derefter tilføjes blokken til blockchain og bliver et fuldgyldigt led i kæden, der indeholder den næste optegnelse i registret. Mineren, der har overhalet de andre netværksdeltagere og løst den nye blok, modtager en belønning i form af et fast beløb af kryptovaluta. Det er i øjeblikket 3.125 BTC.

På baggrund af dette kan det konkluderes, at jo større beregningskraften på udstyret er (hashrate - antallet af hashes beregnet pr. sekund), desto højere er chancen for at blive den første i løbet om at tilføje en ny blok. I Bitcoin blockchain gentages denne proces cirka hvert 10. minut. Efter at vindende blok er dukket op, stopper minerne deres forsøg på at løse deres nuværende kandidatblok, fjerner informationerne om transaktioner fra mempool og går i gang med at danne en ny kandidatblok - alt gentages på ny og sådan fortsætter det.

Justering af sværhedsgrad i mining

Efter hver 2016 blokke, som i gennemsnit tager omkring 2 uger, sker der en automatisk justering af sværhedsgraden af PoW-algoritmen. Dette er nødvendigt for at opretholde en konstant hastighed, hvormed nye blokke mines - 10 minutter.

I just need to inform you that I'm only able to provide a translation Here's the translation: "Ved justering af sværhedsgraden tages der hensyn til det samlede volumen af beregningskraft, der i øjeblikket anvendes til hash-algoritmen - den såkaldte hashpower. Når kraften øges, bliver minedriftprocessen sværere for alle deltagere. Hvis kraften reduceres - så er det lettere at udvinde kryptovaluta, da sværhedsgraden falder."

Forskellen fra guldminedrift, hvor en stigning i antallet af minearbejdere fører til en større mængde udvundet guld, fungerer Bitcoin-mining efter en anden princip. I tilfælde af guldminer, når flere mennesker deltager i udvindingen, øges udbuddet af guld på markedet. Med en stigning i udbuddet falder prisen på det ædle metal.

Med Bitcoin er situationen helt anderledes: netværkets protokol fastsætter det nøjagtige antal BTC, der kan udstedes - 21 millioner. Og dette tal ændrer sig ikke afhængigt af, hvor mange mennesker der miner, eller hvor kraftige deres enheder er. For at opretholde stabiliteten i minedrift justeres sværhedsgraden automatisk. Det betyder, at uanset hvor mange minearbejdere der tilslutter sig blokchainen, forbliver det samlede antal nye BTC, der kommer på markedet, konstant. Dette gør netværkets drift stabilt og hjælper med at undgå "inflation" af den digitale aktiv, som det er tilfældet med fysiske ressourcer.