Децентрализованная парадигма
Самая большая сила Биткойна в том, что он децентрализован, что означает отсутствие центральной фигуры, проверяющей или создающей транзакции. Но тогда, при таком сценарии, как мы можем убедиться, что транзакции законны? Ответ майнинг. Сеть Биткойн защищена с помощью процесса майнинга, и нет несанкционированного перевода средств, иногда называемого «проблемой двойных расходов».
Как работает майнинг?
Чтобы понять, как работает биткойн-майнинг, нам нужно глубже взглянуть на то, как транзакции обрабатываются в биткойнах в первую очередь. При создании транзакции в биткойнах она включает цифровую подпись отправителя и получателя вместе с количеством отправляемых биткойнов. Средний блок размером 1 МБ может в настоящее время содержать около 2000 транзакций, поэтому, как только майнеры заберут 2000 транзакций из пула памяти Биткойн, их можно будет отправить на обработку. Это та часть, где майнеры должны вычислять сложные математические функции, называемые хэшами, чтобы решить блок. Процесс включает в себя случайное угадывание «nonce», которое при добавлении в блок и прохождении через хеш-функцию приводит к хеш-дайджесту, который удовлетворяет текущим требованиям сети. Первый майнер, который решит блок таким образом, получает награду за блок. Решенный блок затем добавляется в блокчейн после того, как он одобрен большинством узлов. Текущая награда за биткойны составляет 12,5 биткойнов за блок в настоящее время со средним временем блока около 10 минут.
Как майнинг обеспечивает безопасность?
Модель майнинга биткойнов гарантирует, что у майнеров есть стимул запускать узлы, чтобы сохранить децентрализованный биткойн. Процесс проверки блоков гарантирует, что майнеры должны потратить много вычислительных ресурсов, чтобы добавить блок в блокчейн и получить вознаграждение. Текущая скорость хэширования Биткойна составляет около 19,3 ExaHash в секунду, что более чем в 13000 раз больше, чем у 500 лучших суперкомпьютеров мира вместе взятых. Это означает, что для того, чтобы злоумышленник совершил двойную атаку на биткойны, ему пришлось бы потратить непомерную сумму денег на приобретение компьютеров, которые могли бы атаковать. При текущих уровнях цен и скорости хэширования в сети такая атака просто невозможна.
Проблемы окружающей среды
Согласно новой статье ARS Technica о потреблении энергии Биткойн, Биткойн потребляет электроэнергию с годовой скоростью 32 ТВтч, что примерно столько же, сколько Дания! С помощью некоторых простых вычислений мы можем увидеть, что для средней транзакции в биткойнах используется около 250 кВт-ч. Это означает, что каждый биткойн использует достаточно электричества для питания среднего дома в течение примерно десяти дней. Большинство людей в криптовалютном пространстве согласны с тем, что это электричество является чистой тратой, поскольку большая часть его расходуется на попытки вытеснить других майнеров. Однако Биткойн нуждался в своем механизме майнинга в первые дни, чтобы предотвратить сеть для плохих игроков. Но теперь, поскольку существуют более эффективные и сложные методы для достижения консенсуса, возможно, пришло время перейти к более экологичному решению.
Будущее майнинга и Proof of Work
Рост потребления электроэнергии сетью Биткойн заставил многих людей беспокоиться о ее устойчивости. В связи с этим существует множество новых и новаторских механизмов консенсуса, над которыми ведется работа. Наиболее многообещающим механизмом консенсуса, который сейчас находится в разработке, является «Доказательство кола» Эфириума, называемое Каспером. Ethereum, который в настоящее время использует Proof of Work для обработки транзакции, находится в процессе перехода к Proof of Stake. Из-за уникальной архитектуры Proof of Stake требуется лишь небольшая часть текущего потребления электроэнергии. Доказательство Достигается путем использования собственных средств Эфириума валидаторов в качестве обеспечения, а не большого количества вычислительной мощности.