Hvordan fungerer kryptovaluta gruvearbeid
Sist oppdatert: 17 februar 2025
En av de mest populære og kjente eksemplene er mining av Bitcoin. Ved å se på eksemplet med akkurat denne kryptovalutaen, kan man bedre forstå hvordan myntproduksjon skjer, hvordan nettverkets sikkerhet sikres, og hvorfor mining er en uunnværlig del av hele kryptovalutasystemets funksjon.
hva er egentlig formålet med kryptovaluta-mining?
Mining spiller en nøkkelrolle i oppnåelsen av konsensus i blokkjeden og sikrer dens sikkerhet gjennom bekreftelse av transaksjoner og beskyttelse av systemet mot angrep. Dette er en viktig prosess for sikker drift av nettverket til Bitcoin eller annen kryptovaluta som utvinnes på lignende måte. For å forstå hvorfor mining er så nødvendig, la oss se på hvordan selve blokkjeden fungerer.
Bitcoin-nettverket er en offentlig desentralisert hovedbok som inkluderer informasjon om hundrevis av millioner transaksjoner med tidsstempler. For eksempel kan en post i blokkjeden inneholde informasjon om at Deltaker 1 sendte Deltaker 2 5 BTC på onsdag kl. 21:00. Denne hovedboken lagres ikke på ett sted. Den er lastet ned til datamaskiner som kalles noder. Denne tilnærmingen gir hver deltaker i nettverket tilgang til full historikk over eierskap av BTC og dens nåværende tilstand, noe som sikrer full åpenhet.
Blockchain er strukturert slik at det ikke finnes et sentralisert organ som tar beslutninger om hvilke transaksjoner som skal legges til i nye blokker. I stedet tar alle noder kollektivt beslutninger om hvilken informasjon om transaksjoner som er korrekt, i henhold til etablerte regler. Alle noder lagrer historien om transaksjoner, verifiserer deres ekthet og videreformidler oppdateringer til andre deltakere i nettverket. Når alle noder får den samme informasjonen, oppstår det en felles forståelse av hvor mange bitcoins hver enkelt har.
I tillegg er det en gruppe noder kalt minere som konkurrerer om retten til å lage en ny blokk med transaksjoner. Denne retten får de gjennom en prosess kalt Proof of Work, der minerne løser komplekse beregningsoppgaver for å vinne retten til å lage en ny blokk, før «motstanderne» og får belønning i form av nye BTC.
Hva er «Proof of Work» og hvorfor er det nødvendig?
Майнинг с использованием системы защиты Proof of Work (PoW) — это способ доказательства того, что участники блокчейна действительно активно участвуют в поддержании его функционирования. Для этого они должны выполнять сложные вычисления, которые требуют значительных ресурсов, в том числе энергии.
Hvorfor er dette beviset nødvendig?
Det er slik at slike beregninger koster penger, og for å delta i mining må man bruke ekte ressurser. Dette gjør angrep på nettverket svært kostbare og lite lønnsomme for angripere, da de krever enorm datakraft. Med andre ord, PoW beskytter Bitcoin mot forsøk på hacking eller manipulering, da et angrep ville vært for kostbart for dem som ønsker å utføre det.**"Prinsippet for kryptovaluta mining"**
Selv om PoW er en teknisk komplisert prosess, vil det være enklere å forstå det ved å se på det trinn for trinn. Vi vil se på hvordan Bitcoin-mining fungerer, selv om dette prinsippet også gjelder for andre blokkjeder som er basert på algoritmen Proof of Work.
Этап 1: P появl y d en s ny транзакции
Hver transaksjon i Bitcoin-nettverket får opprinnelig status som ikke bekreftet. En ny ikke bekreftet transaksjon vises i blokkjeden i det øyeblikket to brukere inngår en avtale, for eksempel når en sender kryptovaluta til en annen. Selve transaksjonen inneholder detaljerte opplysninger om avtalen, nemlig: adresser til avsender og mottaker, antall sendte mynter, tidspunkt osv. Som et resultat blir denne transaksjonen sendt ut til hele blokkjede-nettverket.
Trinn 2: Legge til en ny transaksjon i «ventesonen»
Enhver miner som deltar i opprettholdelse av nettverket, følger kontinuerlig med på nye handlinger som skjer inne i det. På datamaskinen som styrer miningprosessen, er det en bestemt tidslinje — mempool. Hit legges det til en ubegrunnet transaksjon etter at den har dukket opp i nettverket. Hver miner har sin egen mempool, så dette er ikke et felles «lager» for alle. Til tross for at den grunnleggende størrelsen på mempool ikke kan være større enn 300 MB, vil den variere mellom forskjellige minere. Alt fordi nodene er bygget ulikt fra hverandre, og ubegrunnede transaksjoner legges til dem ikke samtidig, men til forskjellige tider.
Etappe 3: Overføring av ubehandlede transaksjoner til blokkinviterte
Minern tar ubehandlede transaksjoner fra mempool og legger dem til en kandidatblokk — en ny, men ennå ikke bekreftet blokk i nettverket, som krever å bli den blokken i blokkjeden som belønningen tilkommer. Størrelsen på kandidatblokken i Bitcoin-nettverket er omtrent 2 MB: dette minnevolumet inkluderer omtrent 2000 transaksjoner.
Etappe 4: Løsning av kryptografiske oppgaver
Herfra begynner faktisk miningprosessen, som er basert på PoW. Ved hjelp av spesialutstyr legger mineren til et spesiallaget tilfeldig tall (nonce) til kandidatblokken. Deretter går all informasjon (inkludert dataene i blokken og nonce) gjennom SHA-256-algoritmen, som genererer en hash (unik kodekombinasjon som oppnås som et resultat av beregningene).
Målet med mineren er å finne en hasj som oppfyller bestemte betingelser (for eksempel å starte med et bestemt antall nuller). Dette er en komplisert oppgave som krever høy datakraft, siden hvis hashen ikke oppfyller nettverksbetingelsene, endrer mineren tallet og prøver igjen, og gjentar prosessen millioner av ganger.
Den som først finner den passende hash, legger til blokken i blokkjeden. I dette tilfellet anses blokken som "løst" og får status som fullstendig verifisert av nettverket. Først etter dette legges blokken til i blokkjeden og blir et fullverdig ledd i kjeden, som inneholder den neste posten i registeret. Mineren som gikk foran de andre deltakerne i nettverket og løste den nye blokken, mottar en belønning i form av et fast beløp i kryptovaluta. Nå er det 3.125 BTC.
Basert på dette kan man konkludere med at jo høyere datakraften til utstyret er (hashrate — antall hashes som beregnes per sekund), jo høyere er sannsynligheten for å bli den første i løpet for å legge til en ny blokk. I Bitcoin-blockchainen gjentar denne prosessen seg omtrent hvert 10. minutt. Etter at vinnerblokken er oppstått, stopper minerne forsøket på å løse sin nåværende kandidatblokk, fjerner informasjonen om transaksjoner fra mempool og begynner å danne en ny kandidatblokk — alt gjentar seg på nytt og så kontinuerlig.
Korreksjon av vanskelighetsgraden i mining
Etter hvert 2016 blokk, som i gjennomsnitt tar omtrent 2 uker, skjer det en automatisk justering av vanskelighetsgraden til PoW-algoritmen. Dette er nødvendig for å opprettholde en konstant hastighet på hvilke nye blokker blir mined — 10 minutter.
I just need to provide the translated line in Norwegian with preserved HTML tags and Markdown syntax. Here it is: "Ved justering av vanskelighetsgraden tas hele mengden beregningskraft som for øyeblikket brukes til hash-algoritmen i betraktning - såkalt hash power. Når kraften øker, blir miningprosessen vanskeligere for alle deltakerne. Hvis kraften reduseres, blir det lettere å mine kryptovaluta, ettersom vanskelighetsgraden synker."
I motsetning til gullgraving, hvor økningen av antall gruvearbeidere fører til større mengder utvunnet gull, fungerer Bitcoin-mining etter en annen prinsipp. I tilfelle med gullgruvene, når flere personer deltar i utvinningen, øker mengden gulltilbud på markedet. Med økningen i tilbudet faller prisen på den edle metallen.
Med Bitcoin er situasjonen helt annerledes: nettverksprotokollen angir det nøyaktige antallet BTC som kan slippes — 21 millioner. Og dette tallet endres ikke avhengig av hvor mange som miner eller hvor kraftige enhetene deres er. For å opprettholde stabiliteten i mining, justeres vanskelighetsgraden automatisk. Dette betyr at uavhengig av hvor mange minere som kobler seg til blokkjeden, forblir det totale volumet av nye BTC som kommer på markedet konstant. Dette gjør nettverksoperasjonen stabil og bidrar til å unngå "inflasjon" av den digitale aktivet, slik det skjer med fysiske ressurser.