TĚŽBA KRYPTOMĚN: Jak těžit kryptoměny, princip, návratnost, návod na MINING

Jak funguje těžba kryptoměn

Jak funguje těžba kryptoměn?

Těžba je proces, při kterém se kontrolují a potvrzují transakce v síti. Tento proces celou síť také zabezpečuje. Je tedy jasné, že pro správné fungování kryptoměn je těžba nezbytná. Jelikož ale v síti neexistuje žádný centrální počítač, který by těžbu zajistil, musí těžbu zajistit počítače obyčejných uživatelů – těžařů. Těžba kryptoměn je ovšem pro výpočetní techniku velmi náročný proces, takže aby uživatelé měli motivaci těžit, tak systém těžaře bohatě odměňuje.

Na úvod si těžbu vysvětleme zjednodušeně. Uživatel si do počítače nainstaluje speciální program a připojí počítač k internetu. Program se napojí na kryptoměnovou síť, začne zpracovávat příchozí informace a řeší u toho nelehkou matematickou úlohu. Takto pracují počítače všech těžařů. Těžař, jehož počítat vyřeší úlohu jako první, získá odměnu v podobě několika digitálních mincí. Velikost odměny má hodnotu stovek, tisíců nebo až desetitisíců dolarů. Ostatní těžaři mají smůlu a musí začít řešit novou úlohu.

Zaznamenávání a ověřování transakcí

Kryptoměny nemají fyzickou, ale jen digitální podobu. Každá transakce je jen datový soubor, který obsahuje informaci o tom, jaká je adresa účtu odesilatele, příjemce a jak velká je posílaná částka. Když transakcí posíláte, tak ji odesíláte do nejbližších uzlů, což jsou počítače dalších uživatelů připojených k síti. Každý uzel ověří každou transakci, která přes něj prochází, než ji pošle dál do sítě. Ověřují se formální věci (správná syntaxe souboru, dodržení maximální velikosti souboru…) ale také to, jestli odesilatel disponuje částkou, kterou chce odeslat atd. Pokud je transakce bez problému tak se informace o transakci během chvilky dostane ke všem připojeným uživatelům. Tak je zajištěno, aby se sítí šířily jen platné transakce a ty vadné nebo falešné jsou hned vyřazeny.

Také počítače těžařů zaznamenávají transakce, ověřují je a ty bezproblémové šíří dál sítí. Kromě toho si ale všechny validních transakce ukládají do paměti, aby je mohly dále zpracovávat. Z uložených transakcí jednou za čas vytvoří soubor (tzv. blok transakcí) který uzamknou a začnou tento blok „těžit“. Mezitím samozřejmě zaznamenávají a ověřují další příchozí transakce a ukládají je do nového bloku, který budou těžit po vyřešení aktuálního bloku. Blok nesmí přesáhnout maximální datovou velikost (u Bitcoinu např. 1 MB), takže se do něj vejde jen omezené množství transakcí.

Princip těžby kryptoměn

Těžba kryptoměn – princip

Jakmile těžař uzamkne blok, tak začíná těžba (mining). Transakce uložené v bloku jsou v této fázi odeslané, ale ještě nejsou potvrzené ani zaúčtované. Program těžařů vezme blok a pomocí matematické hashovací funkce je upravuje. Hashovací funkce převádí velké množství dat do krátkého řetězce symbolů (čísel a písmen), který se označuje jako hash. Když změníte třeba jediný znak v desetistránkovém souboru, tak se výsledný hash kompletně změní.

Vytvořit hash je snadné, ale rozluštit jej zpět na původní data je prakticky nereálné. Je to jako když sčítáte čísla. Pokud máte sečíst čísla 3,2 a 5, tak existuje jen jeden správný výsledek (a ten je 10). Pokud se vás ale někdo zeptá, která tři čísla musíte sečíst, abyste dostali výsledek 10, tak existuje nespočet různých možností. A stejně tak nelze určit, jaká byla původní data u hashe.

Každá kryptoměna má nastaveno, jak dlouho bude trvat, než se vytěží jeden blok (u bitcoinu třeba 10 minut). Vytvořit hash z bloku transakcí ale počítačům netrvá ani sekundu. Proto systém pravidelně upravuje složitost těžení tím, že přidává dodatečné požadavky, které musí výsledný hash splňovat. Takovým požadavkem může být, aby hash začínal několika nulami. Jenže aby se změnil hash, tak musíte změnit vstupní data. A nikdo přece nechce, aby se měnily informace o transakcích. Ty musejí zůstat původní. Proto se využívá „proof of work“ (v překladu důkaz o práci).

Proof of Work

Ještě než začne program s těžbou, přidá do bloku tzv. „nonce“. Nonce je text, který sice nedává smysl, ale změní výsledný hash. Tuto část textu můžete měnit tak dlouho, dokud výsledný hash nesplňuje všechny požadavky. Program jednoduše změní nonce, vyřeší hash a zkontroluje, jestli výsledek splňuje požadavky. Když ne, tak se cyklus opakuje. Za vteřinu moderní počítače zvládají miliony těchto cyklů za sekundu i více. Pro někoho je to možná překvapující, ale těžba kryptoměn je skutečně založena na metodě pokus-omyl.

Příklad: Proof of Work

Příklad: Jak změna dat ovlivní výsledný hash názorně ukazuje kalkulátor, který převede text na hash pomocí bitcoinového algoritmu SHA256. Dejme tomu, že řešený blok obsahuje tři transakce a výsledný hash má začínat dvěma nulami. Na obrázku (vlevo) je hash samotných dat, který ovšem začíná číslem 5. Jelikož nechcete změnit informace o transakcích, ale chcete změnit hash, tak přidáte „nonce“. Tuto část souboru pak náhodně měníte tak dlouho, dokud nezískáte hash začínající dvěma nulami (vpravo).

Nárůst celkového výpočetního výkonu u BTC, ETH a LTC

Nyní je patrné, že čím výkonnější počítač máte, tím více hashů za sekundu dokážete prověřit. A čím více hashů dokážete prověřit, tím větší je šance, že jeden z nich bude správný. V začátcích se těžilo přes počítačové procesory, později přes grafické karty, ale dnes se u většiny kryptoměn využívají výkonné ASIC čipy. Nejen výkonnější hardware, ale také rostoucí počet těžařů má ovšem za následek, že celkový výkon všech těžařů rapidně roste. A to je potřeba zohlednit. S rostoucím výkonem se totiž zkracuje čas, za který dojde k objevení správného hashe.

Ve zdrojovém kódu každé kryptoměny je proto naprogramováno, aby se jednou za čas složitost těžby upravila. Cílem těchto úprav je, aby se neměnila doba, za kterou se má vytěžit jeden blok. Pokud se doba začne zkracovat, zvýší se požadavky na výsledný hash. Pokud se doba prodlužuje, tak systém požadavky na výsledný hash sníží.

Zaúčtování nového bloku a připsání odměn

Když nějaký program odhalí správné řešení, tak upozorní ostatní těžaře a zašle jim přesnou podobu řešeného bloku s výsledným hashem. Ostatní těžaři během chvilky blok (tj. transakce v bloku), i jeho hash ověří. Pokud je vše bez problému, tak se blok připojí ke starším blokům do blockchainu. Blockchain je soubor, který obsahuje informace o všech platbách v síti a který mezi sebou uživatelé sdílejí. Je to vlastně veřejná účetní kniha, do které může kdokoliv nahlédnout.

Těžba kryptoměn je závod s časem. Těžař, který jako první odhalí správný hash, získá slibovanou odměnu a ostatní mají smůlu. Odměnou je několik digitálních mincí dané kryptoměny, které se při potvrzení bloku vygenerují. Další odměnou jsou poplatky z transakcí, které byly součástí bloku. Jakmile je blok potvrzen, tak se všechny obsažené transakce zaúčtují a už je nelze vzít zpět.

Když posíláte platbu, tak máte možnost připojit libovolný poplatek pro těžaře. Je to jakási odměna za zpracování vaší transakce, na kterou byste neměli zapomínat. Těžaři totiž mohou libovolné transakce z bloku ještě před zahájením těžby odstranit a dělají to právě s transakcemi, které obsahují malý nebo nulový poplatek. Taková transakce pak musí čekat v síti na další blok a její zaúčtování trvá podstatně déle.

Sjednocení sítě

Jakmile se potvrdí, že byl právě vytěžen nový blok, tak všichni těžaři přeruší těžbu a začínají těžit od znova, s novými transakcemi, které mezi tím v síti zaznamenali a ověřili. Ještě před tím ale musí zkontrolovat, zda některé z transakcí, které se chystají uzamknout v bloku, nebyly zaúčtované už v předchozím bloku. Každá transakce se totiž sítí šíří postupně. Když těžaři před těžbou uzamknou nasbírané transakce do bloku, tak se některé transakce nestihnou dostat ke všem těžařům. Někteří těžaři je proto zařadí až do dalšího bloku. Těžaři se zkrátka musí nejprve sjednotit s poslední verzí blockchainu, než začnou těžit.

Někdy se může stát, že se v síti objeví dvě správné řešení současně. V takovém případě se sít rozdělí a každá část pracuje s jinou verzí blockchainu (byť se oba liší jen posledním blokem). Ke sjednocení dojde až při vyřešení dalšího bloku. V takovém případě část sítě zaznamená, že se sítí šíří řešení, které navazuje na odlišný blockchain. Programy zanalyzují, kde se blockchain rozdělil a přejmou tu větev, která je delší (tzn. ta větev, ve které těžaři právě vyřešili správný výsledek).

Návratnost těžby: Kdy se vyplatí těžit kryptoměny?

Návratnost investice do těžby kryptoměn lze stanovit pomocí kalkulačky

Těžba je finančně náročná. Nejen že potřebujete kvalitní a výkonný hardware, ale také nesmíte zapomenout na náklady za elektřinu, případě chlazení atd. Dříve přitom k těžbě stačil obyčejný počítač. Těžbou kryptoměn se dnes zabývají velká výpočetní střediska nebo uskupení těžařů (tzv. těžařské pooly). V poolech se případné odměny rozdělují podle toho, jakým výkonem kdo přispěl k celkovému výpočetnímu výkonu. Málokdo dnes ale těží samostatně, protože na úspěšné vytěžení bloku by musel čekat třeba i celé roky.

Nároky na těžbu rostou, zatímco odměny za těžbu u většiny kryptoměn postupně nebo skokově klesají. Aby se tedy těžba vyplatila, tak musí hodnota digitálních mincí růst. V globálním měřítku je ale těžba kryptoměn značně neefektivní. Ve stejnou chvíli totiž tisíce počítačů zpracovávají vlastně ta stejná data. Jen pro srovnání, spotřeba energie připadající na jednu transakci v síti bitcoin vystačí v síti VISA na 25 tisíc transakcí. A s rostoucím zájmem o kryptoměny lze čekat, že situace lepší nebude. Je to zkrátka daň, kterou si decentralizované sítě s modelem „proof of work“ účtují.

Návod: Jak těžit kryptoměny na PC

Návod jak těžit kryptoměny – program MinerGate

Pokud si chcete vyzkoušet těžbu kryptoměn, ale nemáte k dispozici supervýkonný hardware a neumíte s příkazovým řádkem, můžete využít třeba těžební nástroj MinerGate. Tento jednoduchý a přehledný program, který je připojený k těžebnímu poolu, vyřeší všechno za vás. Přes MinerGate můžete těžit 14 různých kryptoměn včetně Bitcoinu, Etherea nebo Litecoinu.

Používání MinerGate je opravdu snadné. Nejprve si vytvoříte účet na oficiální webové stránce a pak si stáhnete software MinerGate do počítače. K dispozici je i webová verze, která nevyžaduje stahování ani instalaci. Součástí MinerGate je integrovaná virtuální peněženka, takže můžete začít těžit, i když zatím žádnou virtuální peněženku nemáte. Účet si nezapomeňte zabezpečit kvalitním heslem a ideálně i dvoufázovým ověřováním.

Program je dostupný pro nejvýznamnější platformy

Jakmile máte MinerGate nainstalovaný, tak stačí program zapnout a spustit těžbu (mining). MinerGate po spuštění automaticky zanalyzuje výkon vašeho počítače a na základě výsledků vám doporučí konkrétní kryptoměnu pro těžbu. Těžit ale můžete libovolnou měnu nebo dokonce dvě kryptoměny současně. Nastavit si můžete také zátěž těžby na váš počítač (např. omezíte počet aktivních jader). Po spuštění těžby bude váš počítač (resp. software) těžit zvolenou kryptoměnu, zatímco vy s ním můžete i nadále pracovat.