Blokken Minen

Het mijnproces in Bitcoin en andere cryptovaluta is een cruciaal mechanisme dat twee hoofddoeleinden dient:

• Toevoegen van nieuwe transacties aan de blockchain, waarbij deze worden beveiligd en gevalideerd;
• Introductie van nieuwe bitcoins in omloop.

De volgende samenvatting herhaalt de belangrijkste punten die tot nu toe zijn behandeld en geeft een meer gedetailleerd overzicht van hoe het mijnproces werkt:

1. Transactievalidatie

Miners starten het proces door transacties te verzamelen uit de memory pool van het Bitcoin-netwerk. Dit zijn transacties die door gebruikers zijn uitgevoerd en wachten op bevestiging en toevoeging aan de blockchain. Miners bepalen welke transacties ze in het volgende blok opnemen op basis van onder andere transactiekosten; transacties met hogere kosten krijgen doorgaans voorrang. Nadat een miner de transacties heeft geselecteerd, worden deze samengevoegd in een blok.

De volgende afbeelding verduidelijkt dit concept:

Eerst dienen gebruikers (stel er zijn 'n' gebruikers) hun transacties in, elk vergezeld van een vergoeding die zij bereid zijn te betalen voor de verwerking van de transactie. Deze transacties worden verzonden naar de geheugenpool (ook wel mempool genoemd), een wachtruimte voor transacties voordat ze door miners worden bevestigd. De transacties in de mempool worden aangeduid als Tx1 tot Txm, waarbij 'm' elk aantal transacties kan zijn dat in de pool wacht. Ten slotte selecteren miners transacties uit de geheugenpool om op basis van hun vergoedingen in een nieuw blok op te nemen.

2. Het oplossen van de Proof of Work

De kern van het miningproces bestaat uit het oplossen van een cryptografische puzzel, bekend als proof of work (PoW). Deze puzzel vereist aanzienlijke rekenkracht en is opzettelijk moeilijk op te lossen, maar eenvoudig te verifiëren door het netwerk. Het houdt in dat er een hash moet worden gegenereerd die onder een specifieke doelwaarde valt.

De nonce is een getal dat miners bij elke poging aanpassen om de puzzel op te lossen. Door de nonce te wijzigen en de gegevens van het blok te hashen, produceren miners bij elke iteratie verschillende hash-uitkomsten.

Het doel is om een nonce te vinden die een hash oplevert die lager is dan of gelijk aan de doelhash die door het netwerk is ingesteld. De eerste miner die een nonce vindt die een geldige hash oplevert, krijgt het recht om het nieuwe blok aan de blockchain toe te voegen.

3. Blokbevestiging en beloning

Zodra een miner de puzzel succesvol oplost, zendt deze het nieuwe blok uit naar de rest van het netwerk ter verificatie. Andere nodes in het netwerk controleren de geldigheid van het blok, inclusief de juistheid van de transacties en de hash. Als het blok geldig is, wordt het toegevoegd aan de blockchain en ontvangt de miner een beloning in de vorm van nieuw aangemaakte bitcoins (de blokbeloning) en de transactiekosten van de transacties die in het blok zijn opgenomen.

Zoals hierboven weergegeven, is het proces eenvoudig. Zodra een blok is gemined, verspreid en geverifieerd, wordt het direct aan de blockchain toegevoegd na het meest recente blok.

Moeilijkaanpassing

Het Bitcoin-netwerk past automatisch de moeilijkheidsgraad van de miningpuzzel ongeveer elke twee weken aan, of elke 2.016 blokken. Deze aanpassing zorgt ervoor dat de gemiddelde tijd om een nieuw blok te vinden ongeveer 10 minuten blijft, ongeacht het totale rekenvermogen op het netwerk. Als er meer miners toetreden tot het netwerk en de hash rate toeneemt, zal de moeilijkheidsgraad stijgen. Omgekeerd, als miners het netwerk verlaten en de hash rate afneemt, zal de moeilijkheidsgraad dalen.