Kuidas töötab krüptomajandus

Viimati uuendatud: 17 veebruar 2025

Üks populaarsemaid ja tuntumaid näiteid on Bitcoin'i kaevandamine. Vaadates just selle krüptovaluuta näidet, on võimalik paremini mõista, kuidas toimub müntide kaevandamine, kuidas tagatakse võrgu turvalisus ja miks kaevandamine on lahutamatu osa kogu krüptovaluutasüsteemi toimimisest.

Kelle jaoks on krüptokaevandamine põhimõtteliselt vajalik?

Maiнинг mängib plaanis võtmerolli konsensuse saavutamisel plokiahelas ja tagab selle turvalisuse, kinnitades tehinguid ja kaitstes süsteemi rünnakute eest. See on oluline protsess Bitcoin'i või muu sarnase viisil kaevandatava krüptovaluuta ohutuks toimimiseks. Et mõista, miks maiing on nii vajalik, vaatame, kuidas plokiahela töötab.

Сеть Bitcoin — это публичный децентрализованный реестр, в который входят сведения о сотнях миллионов транзакций с временными пометками. К примеру, одна запись в блокчейне может содержать информацию о том, что Участник 1 отправил Участнику 2 в среду в 9 часов вечера 5 BTC. Этот реестр не хранится где-то в одном месте. Он загружен на компьютеры, которые называют нодами. Такой подход позволяет каждому участнику сети получить доступ к полной истории владения BTC и текущему ее состоянию, что обеспечивает полную прозрачность.

Blockhain on üles ehitatud nii, et puudub mingi tsentraliseeritud organ, mis võtaks vastu otsuseid selle kohta, millised tehingud peaksid olema lisatud uutesse plokkidesse. Selle asemel otsustavad kõik sõlmed kollektiivselt, milline teave tehingute kohta on õige, järgides kehtestatud reegleid. Kõik sõlmed hoavad tehingute ajalugu, kontrollivad nende autentsust ja edastavad värskendusi teistele võrguosalejatele. Kui kõik sõlmed saavad sama teavet, tekib ühine arusaam sellest, kui palju bitcoine kellelgi on.

Lisaks on olemas nodede grupp, mida nimetatakse kaevuriteks, kes konkureerivad õiguse nimel luua uus tehinguplokk. Selle õiguse saavad nad läbi protsessi, mida nimetatakse Proof of Work, kus kaevurid lahendavad keerulisi arvutusülesandeid, et võita õigus luua uus plokk, edestades oma 'rivaale' ja saada selle eest tasu uute BTC-de näol.

Mis on «Proof of Work» ja milleks seda vaja on?

Proof of Work (PoW) süsteemi kasutamine krüptoraha kaevandamisel on viis tõestada, et plokiahela osalised osalevad tõeliselt selle töötamise säilitamises. Selleks peavad nad sooritama keerulisi arvutusi, mis nõuavad märkimisväärseid ressursse, sealhulgas energiat.

Miks on see tõestamine vajalik? Asi on selles, et sellised arvutused maksavad raha ja et osaleda kaevandamises, tuleb kasutada reaalseid ressursse. See muudab rünnakud võrgu vastu väga kalliks ja ebaefektiivseks kurjategijate jaoks, kuna need nõuavad tohutut arvutusvõimsust. Teisisõnu, PoW kaitseb Bitcoin'i häkkimise või manipulatsioonide katsete eest, kuna rünnak oleks liiga kallis nende jaoks, kes soovivad seda teha.

на Эстонском будет: "Krüptokaevanduse tööpõhimõte"

Kuigi PoW on tehniliselt keeruline protsess, on lihtsam aru saada, kui vaadata seda etappide kaupa. Uurime, kuidas Bitcoin'i kaevandamine töötab, kuigi see põhimõte kehtib ka teistele plokiahelatele, mille aluseks on Proof of Work algoritm.

Etapp 1: Uue tehingu ilmumine

Iga Bitcoin-võrgu tehingule antakse algselt staatuseks kinnitamata. Uus kinnitamata tehing ilmub plokiahelasse hetkel, kui kaks kasutajat teevad tehingu, näiteks üks saadab krüptovaluutat teisele. See tehing sisaldab üksikasjalikke andmeid tehingu kohta, sealhulgas: saatja ja saaja aadressid, saadetud müntide arv, aeg jne. Tulemuseks on selle tehingu edastamine kogu plokiahelavõrgus.

Etapp 2: Uue tehingu lisamine "ootealale"

Iga kaevur, kes osaleb võrgu töö säilitamises, jälgib pidevalt uusi tegevusi, mis selles toimuvad. Kaevandamisprotsessi juhtivatel arvutitel on kindel ajavöönd — mempool. Siia lisatakse pärast võrku ilmumist kinnitamata tehingud. Igal kaevuril on oma mempool, seega ei ole see kõigi jaoks ühtne „ladustamine“. Kuigi mempooli põhimaht ei saa olla suurem kui 300 MB, erineb see erinevate kaevurite seas. Kõik see on tingitud sellest, et sõlmed on ehitatud üksteisest erinevalt ja kinnitamata tehingud lisatakse neisse mitte üheaegselt, vaid erinevatel aegadel.

Etapp 3: Kinnitamata tehingute üleviimine blokk-kandidaati

Miners võtab kinnitamata tehingud mempoolist ja lisab need plokieelsesse kandidatuuri - uude, kuid veel võrgu poolest kinnitamata plokki, mis pretendeerib olema see plokk plokiahelas, mille eest makstakse hüvitist. Bitcoin võrgu plokikandidaadi suurus on umbes 2 MB: see mälumaht sisaldab umbes 2000 tehingut.

Etapp 4: Krüptograafiliste probleemide lahendamine

Siit algab tegelikult kaevandamisprotsess, mis põhineb PoW-l. Eriti seadmete abil lisab kaevandaja kandidaadiblokile spetsiaalse juhusliku numbri (nonce). Pärast seda läbib kogu teave (sealhulgas blokki ja nonce'it puudutavad andmed) SHA-256 algoritmi, mis genereerib räsikoode (ainulaadne kood-kombinatsioon, mis saadakse arvutuste tulemusena).

Mineri eesmärk on leida selline hash, mis vastab teatud tingimustele (näiteks algama kindla arvu nullidega). See on keeruline ülesanne, mis nõuab kõrgeid arvutusvõimeid, kuna kui hash ei vasta võrgu tingimustele, muudetakse numbrit ja proovatakse uuesti, kordades protsessi miljoneid kordi.

See, kes esimesena leiab sobiva hääletuse, lisab bloki plokiahelasse. Sel juhul loetakse kandidaatblokk "lahendatuks" ning saab täielikult võrgu poolt kontrollitud staatuse. Alles pärast seda lisatakse blokk plokiahelasse ja muutub täieõiguslikuks lüliks ahelas, mis sisaldab järgmist sissekannet registris. Mäerija, kes edestas teisi võrgu osalejaid ja lahendas uue bloki, saab tasu kindla summa krüptovaluutana. Praegu on see 3.125 BTC.

Võttes arvesse seda, võib järeldada, et mida suurem on seadme arvutusvõimsus (hashrate — hulk hashe, mis arvutatakse ühe sekundi jooksul), seda suurem on tõenäosus saada esimeseks uue ploki lisamise võistluses. Bitcoin'i plokiahelas kordub see protsess umbes iga 10 minuti tagant. Pärast võidubloki ilmumist lõpetavad kaevurid katsed lahendada oma praegust kandidaadiplokki, eemaldavad tehingute teabe mempool'ist ja hakkavad looma uut kandidaadiplokki — kõik kordub uuesti ja nii katkematult.

Korrektsioon raskuses kaevandamises

Pärast iga 2016 ploki lisamist, millele kulub keskmiselt umbes 2 nädalat, toimub automaatne PoW algoritmi keerukuse taseme kohandamine. See on vajalik, et hoida pidevat kiirus, millega uusi plokke kaevandatakse — 10 minutit.

Raskuse kohandamise käigus arvestatakse kogu arvutusvõimsust, mida hetkel rakendatakse hash-algoritmile — nii öeldud hash power. Kui võimsus suureneb, muutub kaevandamisprotsess kõigi osalejate jaoks keerukam. Kui võimsus väheneb — on krüptovaluuta kaevandamine lihtsam, kuna raskusaste langeb.

Erinevalt kullakaevandamisest, kus kaevurite arvu suurenemine toob kaasa suurema kullakoguse, töötab Bitcoin'i kaevandamise protsess teistsuguse printsiibi järgi. Kullakaevandustes, kui rohkem inimesi osaleb kaevandamises, suureneb turul oleva kulda pakkumise maht. Pakkumise suurenedes langeb väärismetalli hind.

Bitcoiniga on olukord hoopis teine: võrgu protokoll määrab täpselt, kui palju BTC-d saab välja anda — 21 miljon. Ja see number ei muutu sõltumata sellest, kui palju inimesi kaevandab või kui võimsad nende seadmed on. Kaevandamise stabiilsuse säilitamiseks reguleeritakse selle raskusastet automaatselt. See tähendab, et olenemata sellest, kui palju kaevandajaid liitub plokiahelaga, jääb turule tulevate uute BTC-de kogus pidevalt samaks. See teeb võrgu töö stabiilseks ja aitab vältida digitaalsete varade "inflatsiooni", nagu see juhtub füüsiliste ressurssidega.