Så fungerar kryptovaluta mining

Senast uppdaterad: 17 februari 2025

En av de mest populära och kända exemplen är Bitcoin-mining. Genom att titta på exemplet med just denna kryptovaluta kan man bättre förstå hur mynt utvinns, hur säkerheten i nätverket upprätthålls och varför mining är en oumbärlig del av hela kryptovalutasystemets funktion.

Vad är syftet med kryptovaluta mining egentligen?

Mining spelar en nyckelroll i att uppnå konsensus i blockkedjan och säkerställa dess säkerhet genom att bekräfta transaktioner och skydda systemet mot attacker. Det är en viktig process för den säkra funktionen av nätverket Bitcoin eller annan kryptovaluta som bryts på liknande sätt. För att förstå varför mining är så nödvändig, låt oss titta på hur själva blockkedjan fungerar.

Bitcoin-nätverket är en offentlig, decentraliserad huvudbok som innehåller uppgifter om hundratals miljoner transaktioner med tidsstämplar. Till exempel kan en post i blockkedjan innehålla information om att Deltagare 1 skickade 5 BTC till Deltagare 2 på onsdag klockan 21. Denna huvudbok lagras inte på något enskilt ställe. Den är laddad på datorer som kallas noder. Denna metod gör det möjligt för varje deltagare i nätverket att få tillgång till hela ägandets historia av BTC och dess aktuella tillstånd, vilket garanterar fullständig transparens.

Blockchain är utformat så att det inte finns någon central myndighet som fattar beslut om vilka transaktioner som ska läggas till i nya block. Istället fattar alla noder kollektivt beslut om vilken information om transaktioner som är korrekt, enligt fastställda regler. Alla noder lagrar transaktionshistorik, verifierar deras äkthet och överför uppdateringar till andra nätverksdeltagare. När alla noder får samma information skapas en gemensam förståelse av hur mycket Bitcoin varje person har.

Utöver det finns det en grupp noder som kallas miners, som tävlar om rätten att skapa en ny transaktionsblock. Denna rättighet får de genom en process som kallas Proof of Work, där miners löser komplexa beräkningsuppgifter för att vinna rätten att skapa en ny block, före ”motståndarna” och få en belöning i form av nya BTC.

Vad är "Proof of Work" och varför behövs det?

Mining med användning av Proof of Work (PoW) skyddssystemet är ett sätt att bevisa att deltagarna i blockchain verkligen aktivt deltar i att bibehålla dess funktion. För detta måste de utföra komplexa beräkningar som kräver betydande resurser, inklusive energi.

Varför behövs detta bevis? Poängen är att sådana beräkningar kostar pengar, och för att delta i mining måste man spendera riktiga resurser. Detta gör attacker på nätverket mycket dyra och oekonomiska för angripare, eftersom de kräver enorm datorkraft. Med andra ord skyddar PoW Bitcoin från försök att hacka eller manipulera det, eftersom en attack skulle vara för kostsam för dem som skulle vilja genomföra den.

Principen för kryptovaluta-brytning

Trots att PoW är en tekniskt komplex process, kommer det att bli enklare att förstå om vi går igenom det steg för steg. Vi kommer att titta på hur Bitcoin-mining fungerar, även om denna princip är tillämplig på andra blockkedjor som är baserade på algoritmen Proof of Work.

Étapp 1: Utseendet av en ny transaktion

Varje transaktion i Bitcoin-nätverket tilldelas initialt status som obekräftad. En ny obekräftad transaktion dyker upp i blockkedjan i det ögonblick då två användare genomför en transaktion, till exempel när en skickar kryptovaluta till den andra. Själva transaktionen innehåller detaljerade uppgifter om denna affär, nämligen: adresserna för avsändaren och mottagaren, mängden skickade mynt, tidpunkten osv. Som ett resultat skickas denna transaktion ut i hela blockkedjan.

Etapp 2: Lägga till en ny transaktion i "väntzonen"

Varje miner som deltar i att stödja nätverksverksamheten håller ständigt ett öga på nya aktiviteter inuti den. På datorn som styr miningprocessen finns en viss tidszon — mempool. Hit läggs en icke-bekräftad transaktion till efter att den har dykt upp på nätet. Varje miner har sin egen mempool, så det är inte något enhetligt "lager" för alla. Trots att den grundläggande storleken på mempool inte kan överstiga 300 MB, kommer den att skilja sig åt mellan olika miners. Allt på grund av att noderna är uppbyggda på olika sätt och icke-bekräftade transaktioner läggs till dem inte samtidigt, utan vid olika tidpunkter.

Etapp 3: Överföring av obekräftade transaktioner till blockkandidaten

Månar tar obekräftade transaktioner från mempool och lägger till dem i block kandidat - en ny, men ännu inte bekräftad block av nätverket, som ansöker om att bli den block i blockkedjan som belöning utgår från. Storleken på blockkandidaten i Bitcoin-nätverket är cirka 2 MB: denna mängd minne inkluderar ungefär 2000 transaktioner.

Этап 4: Lösning av kryptografiska uppgifter

Härifrån börjar faktiskt processen för mining, som är baserad på PoW. Med hjälp av speciell utrustning lägger minern till ett speciellt slumpmässigt tal (nonce) till kandidaten till blocket. Efter detta går all information (inklusive blockdata och nonce) genom algoritmen SHA-256, som genererar en hash (en unik kodkombination som erhålls som resultat av beräkningarna).

Målsättningen för minern är att hitta en hash som uppfyller vissa villkor (till exempel, börja med ett visst antal nollor). Detta är en komplex uppgift som kräver hög datorkraft, eftersom om hashen inte uppfyller nätverkets krav, ändrar minern siffran och försöker igen, vilket upprepas miljontals gånger.

Den som först hittar den lämpliga hash lägger till en block i blockkedjan. I det här fallet anses kandidatsblocken vara 'lösta' och får status som helt verifierat av nätverket. Det är först efter detta som blocket läggs till i blockkedjan och blir en fullständig länk i kedjan som innehåller nästa post i registret. Minern som överträffade andra nätverksdeltagare och löste det nya blocket får belöning i form av en fast summa kryptovaluta. Just nu är den 3.125 BTC.

Utifrån detta kan vi dra slutsatsen att ju högre beräkningskraften hos utrustningen är (hashrate - antalet hashes som beräknas per sekund), desto större är chansen att bli den första i loppet för att lägga till en ny block. I Bitcoin-blockkedjan upprepas denna process ungefär var tionde minut. Efter att en vinnande block har dykt upp slutar gruvdrivare att försöka lösa sin aktuella kandidatblock, tar bort information om transaktioner från mempool och går vidare till att bilda en ny kandidatblock - allt upprepas på nytt och så oavbrutet.

Корrektif av svårighetsgraden i mining

Efter att varje 2016 block har lagts till, vilket i genomsnitt tar cirka 2 veckor, sker en automatisk justering av svårighetsgraden för PoW-algoritmen. Detta är nödvändigt för att upprätthålla en konstant hastighet på vilken nya block bryts — 10 minuter.

Vid justeringen av svårighetsgraden beaktas hela den mängd beräkningskraft som för närvarande används för hash-algoritmen - så kallad hash power. När kraften ökar blir miningprocessen svårare för alla deltagare. Om kraften minskar blir det lättare att bryta kryptovaluta, eftersom svårighetsgraden sänks.

Till skillnad från guldgruvdrift, där en ökning av antalet gruvarbetare leder till en större mängd utvunnen guld, fungerar processen för Bitcoin-mining enligt en annan princip. När det gäller guldgruvor, när fler människor deltar i utvinningen, ökar mängden guld som erbjuds på marknaden. Med ökat utbud sjunker priset på den ädla metallen.

Med Bitcoin är situationen helt annorlunda: nätverksprotokollet anger det exakta antalet BTC som kan släppas — 21 miljon. Detta antal förändras inte beroende på hur många människor som bryter eller hur kraftfulla deras enheter är. För att upprätthålla stabiliteten i minerandet justeras dess svårighetsgrad automatiskt. Detta innebär att oavsett hur många miners som ansluter till blockkedjan, förblir den totala mängden nya BTC som dyker upp på marknaden konstant. Detta gör nätverkets arbete stabilt och hjälper till att undvika "inflation" av den digitala tillgången, som det är med fysiska resurser.