Майнінг Блоків

Процес майнінгу у Bitcoin та інших криптовалютах є ключовим механізмом, який виконує дві основні функції:

• Додавання нових транзакцій до блокчейну, їх захист і валідація;
• Введення нових біткоїнів в обіг.

Наведене нижче резюме повторює основні моменти, розглянуті раніше, і надає детальніший огляд того, як працює процес майнінгу:

1. Перевірка транзакцій

Майнери починають процес, збираючи транзакції з пулу пам’яті мережі Bitcoin. Це транзакції, які були створені користувачами і очікують підтвердження та додавання до блокчейну. Майнери обирають, які транзакції включити до наступного блоку, зокрема, орієнтуючись на комісії за транзакції; транзакції з вищими комісіями зазвичай мають пріоритет. Після вибору транзакцій майнер компілює їх у блок.

Наступне зображення допоможе краще зрозуміти цю концепцію:

Спочатку користувачі (припустимо, їх 'n') відправляють свої транзакції, кожна з яких супроводжується комісією, яку вони готові сплатити за обробку транзакції. Ці транзакції надходять у пул пам'яті (також відомий як mempool), який є буферною зоною для транзакцій до їх підтвердження майнерами. Транзакції у mempool позначаються як Tx1 до Txm, де 'm' — це будь-яка кількість транзакцій, що очікують у пулі. Нарешті, майнери обирають транзакції з пулу пам'яті для включення у новий блок на основі їхніх комісій.

2. Розв'язання доказу виконаної роботи

Основна частина процесу майнінгу полягає у розв'язанні криптографічної головоломки, відомої як доказ виконаної роботи (PoW). Ця головоломка вимагає значних обчислювальних зусиль і навмисно складна для розв'язання, але проста для перевірки мережею. Вона полягає у створенні хешу, який має бути меншим за певне цільове значення.

Nonce — це число, яке майнери змінюють при кожній спробі розв'язати головоломку. Змінюючи nonce і хешуючи дані блоку, майнери отримують різні результати хешу на кожній ітерації.

Мета полягає у знаходженні nonce, який створює хеш, що є меншим або дорівнює цільовому хешу, встановленому мережею. Перший майнер, який знаходить nonce, що створює дійсний хеш, отримує право додати новий блок до блокчейну.

3. Підтвердження блоку та винагорода

Після того як майнер успішно розв'язує задачу, він транслює новий блок решті мережі для перевірки. Інші вузли мережі перевіряють дійсність блоку, включаючи коректність транзакцій і хешу. Якщо блок дійсний, його додають до блокчейну, а майнер отримує новостворені біткоїни (нагорода за блок) і комісії за транзакції з транзакцій, включених у блок.

Як показано вище, процес є простим. Після того як блок добуто, розповсюджено та перевірено, він додається до блокчейну одразу після найновішого блоку.

Регулювання складності

Мережа Bitcoin автоматично коригує складність майнінгової задачі приблизно кожні два тижні, або кожні 2 016 блоків. Це регулювання забезпечує, що середній час знаходження нового блоку залишається близько 10 хвилин, незалежно від загальної обчислювальної потужності мережі. Якщо до мережі приєднується більше майнерів і хешрейт зростає, складність збільшується. Навпаки, якщо майнери залишають мережу і хешрейт зменшується, складність знижується.