Cum funcționează miningul de criptomonede

Ultima actualizare: 17 februarie 2025

Unul dintre cele mai populare și cunoscute exemple este mineritul Bitcoin. Analizând exemplul acestei criptomonede, putem înțelege mai bine cum se desfășoară extragerea monedelor, cum este asigurată securitatea rețelei și de ce mineritul este o parte esențială a funcționării întregului sistem de criptomonedă.

Pentru ce este necesar, în principiu, mining-ul de criptomonede?

Mineritul joacă un rol cheie în atingerea consensului în blockchain și în asigurarea securității acestuia prin confirmarea tranzacțiilor și protejarea sistemului împotriva atacurilor. Este un proces important pentru funcționarea sigură a rețelei Bitcoin sau a altor criptomonede extrase în mod similar. Pentru a înțelege de ce mineritul este atât de necesar, să analizăm cum funcționează însăși blockchain-ul.

Rețeaua Bitcoin este un registru public descentralizat care conține informații despre sute de milioane de tranzacții cu timbre temporale. De exemplu, o înregistrare în blockchain poate conține informații despre faptul că Participantul 1 a trimis Participantului 2, miercuri, la ora 9 seara, 5 BTC. Acest registru nu este stocat undeva într-un singur loc. Este încărcat pe computere care se numesc noduri. Această abordare permite fiecărui participant al rețelei să acceseze întreaga istorie a deținerii BTC și starea sa actuală, ceea ce asigură transparență totală.

Blockchain-ul este structurat astfel încât nu există un organ centralizat care să ia decizii cu privire la care tranzacții ar trebui să fie adăugate în blocurile noi. În schimb, toate nodurile decid colectiv ce informație despre tranzacții este corectă, respectând regulile stabilite. Toate nodurile stochează istoricul tranzacțiilor, le verifică autenticitatea și transmit actualizări celorlalți participanți din rețea. Când toate nodurile primesc aceeași informație, apare o înțelegere comună a cantității de bitcoini pe care o are fiecare.

În plus, există un grup de noduri numite mineri, care concurează pentru dreptul de a crea un nou bloc de tranzacții. Acest drept îl obțin printr-un proces numit Proof of Work, în care minerii rezolvă sarcini computaționale complexe pentru a câștiga dreptul de a crea un nou bloc, înaintea «rivalilor» și primesc astfel recompense sub formă de noi BTC.

Ce este „Proof of Work” și de ce este nevoie de acesta?

Mining-ul utilizând sistemul de protecție Proof of Work (PoW) este o modalitate de a dovedi că participanții la blockchain participă cu adevărat activ la menținerea funcționării acestuia. Pentru aceasta, ei trebuie să efectueze calcule complexe care necesită resurse semnificative, inclusiv energie.

De ce este nevoie de această dovadă? Problema este că astfel de calcule costă bani, iar pentru a participa la mining, trebuie să cheltuiești resurse reale. Aceasta face ca atacurile asupra rețelei să fie foarte costisitoare și nefavorabile pentru infractori, deoarece necesită o putere de calcul uriașă. Cu alte cuvinte, PoW protejează Bitcoin de tentativele de hack sau manipulări, deoarece un atac va fi prea costisitor pentru cei care vor să-l execute.

Principiul de funcționare al mineritului de criptomonede

Deși PoW este un proces tehnic complex, va fi mai ușor să înțelegem prin examinarea acestuia pas cu pas. Vom analiza modul în care funcționează mineritul Bitcoin, deși acest principiu se aplică și altor blockchain-uri care se bazează pe algoritmul Proof of Work.

Etapa 1: Apariția unei noi tranzacții

Fiecărei tranzacții în rețeaua Bitcoin îi este atribuit inițial un statut de neconfirmare. O nouă tranzacție neconfirmată apare în blockchain în momentul în care doi utilizatori încheie o tranzacție între ei, de exemplu, unul trimite criptomonedă celuilalt. Această tranzacție conține detalii despre această tranzacție, și anume: adresele expeditorului și destinatarului, cantitatea de monede trimise, vremea etc. Drept urmare, are loc transmiterea acestei tranzacții în întreaga rețea blockchain.

Etapa 2: Adăugarea unei noi tranzacții în „zona de așteptare”

Fiecare miner care participă la menținerea funcționării rețelei monitorizează constant apariția unor noi acțiuni în interiorul acesteia. Pe computerul care gestionează procesul de mining există o anumită zonă de timp — mempool. Aici, după ce apare în rețea, se adaugă o tranzacție neconfirmată. Fiecare miner are propriul mempool, deci nu este un „depozit” unic pentru toți. În ciuda faptului că dimensiunea de bază a mempool-ului nu poate fi mai mare de 300 MB, aceasta va fi diferită la diferiți mineri. Totul din cauza faptului că nodurile sunt construite diferit una de cealaltă și tranzacțiile neconfirmate sunt adăugate în ele nu simultan, ci în momente diferite.

Etapa 3: Transferul tranzacțiilor neconfirmate în blocul candidat

Minerul preia tranzacțiile neconfirmate din mempool și le adaugă în blocul candidat — un bloc nou, dar încă neconfirmat de rețea, care pretinde să devină acel bloc din lanțul blockchain-ului pentru care se oferă o recompensă. Dimensiunea blocului candidat în rețeaua Bitcoin este de aproximativ 2 MB: acest volum de memorie include aproximativ 2000 de tranzacții.

Etapa 4: Rezolvarea problemelor criptografice

De aici, de fapt, începe procesul de mining, care se bazează pe PoW. Cu ajutorul unui echipament special, minerul adaugă la blocul-candidat un număr aleatoriu special (nonce). După aceasta, toate informațiile (inclusiv datele blocului și nonce) trec prin algoritmul SHA-256, care generează un hash (cod unic combinație obținut în urma calculelor).

Scopul minerului este de a găsi un hash care să corespundă anumitor condiții (de exemplu, să înceapă cu un anumit număr de zerouri). Aceasta este o sarcină Complexă, care necesită puteri de calcul ridicate, deoarece dacă hash-ul nu corespunde condițiilor rețelei, minerul schimbă numărul și încearcă din nou, repetând procesul de milioane de ori.

Cel care găsește primul hash potrivit adaugă un bloc în blockchain. În acest caz, blocul candidat este considerat „rezolvat” și primește statutul de complet verificat de rețea. Doar după aceasta, blocul este adăugat în blockchain și devine un link complet în lanț, conținând următoarea înregistrare în registru. Minerul care a depășit ceilalți participanți ai rețelei și a rezolvat un nou bloc primește o recompensă sub formă de o sumă fixă de criptomonedă. Acum aceasta este de 3.125 BTC.

Prin urmare, se poate concluziona că cu cât puterea de calcul a echipamentului (hashrate - numărul de hesh-uri calculate într-o secundă) este mai mare, cu atât mai mare este probabilitatea de a fi primul în cursa pentru adăugarea unui nou bloc. În blockchain-ul Bitcoin, acest proces se repetă aproximativ la fiecare 10 minute. După apariția blocului câștigător, minerii încetează să mai încerce să rezolve blocul lor candidat actual, elimină informațiile despre tranzacții din mempool și încep să formeze un nou bloc candidat - totul se repetă din nou și așa continuu.

Corectarea dificultății în mining

Después de cada 2016 de blocuri, ceea ce durează în medie aproximativ 2 săptămâni, are loc o ajustare automată a nivelului de dificultate al algoritmului PoW. Acest lucru este necesar pentru a menține o viteză constantă cu care sunt extrase noi blocuri — 10 minute.

În timpul ajustării dificultății se iau în considerare toate resursele de calcul care sunt aplicate în prezent algoritmului de hashing — așa-numita putere de hashing. Când puterea crește, procesul de mining devine mai dificil pentru toți participanții. Dacă puterea scade — atunci extragerea criptomonedelor devine mai ușoară, deoarece dificultatea scade.

În contrast cu extragerea aurului, unde creșterea numărului de extrăgători duce la un volum mai mare de aur extras, procesul de minerit Bitcoin funcționează pe un alt principiu. În cazul minelor de aur, când mai mulți oameni participă la extracție, volumul ofertei de aur pe piață crește. Odată cu creșterea ofertei, prețul metalului prețios scade.

Cu Bitcoin, situația este complet diferită: protocolul rețelei stabilește un număr exact de BTC care pot fi emise - 21 de milioane. Și acest număr nu se schimbă în funcție de câți oameni minează sau cât de puternice sunt dispozitivele lor. Pentru a menține stabilitatea mineritului, dificultatea acestuia este reglată automat. Asta înseamnă că, indiferent de câți mineri se conectează la blockchain, volumul total de noi BTC care apare pe piață rămâne constant. Acest lucru face ca funcționarea rețelei să fie stabilă și ajută la evitarea \"inflației\" activului digital, așa cum se întâmplă cu resursele fizice.