बिटकॉइन: खनन के मूल सिद्धांत

^{(स्रोत)}

Habré (हाल ही में बहुत अधिक) पर बिटकॉइन (BTC) के बारे में बहुत कुछ लिखा गया है। वह कैसे काम करता है , सरकार और विशेष सेवाओं में उसके हित के बारे में। उन्होंने बिटकॉइन को एक से अधिक बार दफनाने और फिर इसे खोदने की कोशिश की। यहां तक ​​कि एक शुतुरमुर्ग के खेत में सैर भी की। लेकिन किसी तरह, यह देखते हुए, पूरी तस्वीर विकसित नहीं हुई।

मैं इस अंतर और स्थिति को आंशिक रूप से भरने की कोशिश करूंगा कि कई पोस्ट मूल सिद्धांतों और इतिहास में कि कैसे बिटकॉइन का खनन और खनन किया गया था। ज्यादातर इस मुद्दे के तकनीकी पक्ष पर ध्यान दिया जाएगा, और मीडिया और राजनीति की दुनिया में हाई-प्रोफाइल घोटालों पर नहीं। इसके अलावा, मैं एक से अधिक बार पहले ही लिखी गई बातों को दोहराने से बचने की कोशिश करूंगा।
इस बार हम खनन के सामान्य सिद्धांतों के बारे में बात करेंगे।

UPD : आप यह पता लगा सकते हैं कि बिटकॉइन यहाँ कैसे काम करता है ।

बिटकॉइन खनन: "ये सभी लोग कौन हैं?"

पहले, आइए प्रश्न का उत्तर देने का प्रयास करें, और जो वास्तव में, बिटकॉइन के निष्कर्षण में लगे हुए हैं। बिटकॉइन का खनन या खनन करने वाले लोगों की मुख्य श्रेणियां निम्नलिखित हैं, जो मंच पर अपनी उपस्थिति के कालक्रम को ध्यान में रखते हैं।
1) अपने माता-पिता और विश्वविद्यालयों की कीमत पर सस्ते और (या पूरी तरह से मुफ्त) बिजली और हार्डवेयर के उपयोग के साथ छात्र और छात्र।
2) कंप्यूटर लड़ाई के बीच बिटकॉइन को माइन करने के लिए अपने गेमिंग पीसी का उपयोग करने वाले गेमर।
3) गीक्स जो खनन के लिए कई पीसी खरीदते हैं, और जो आमतौर पर बिजली की आपूर्ति / शीतलन / मुक्त स्थान (अच्छी तरह से, या रिश्तेदारों और पड़ोसियों के धैर्य) के संसाधनों से बाहर चलना बंद कर देता है
4) हैकर्स बोटनेट्स की तैनाती करते हैं और खनन के लिए चोरी कंप्यूटिंग शक्ति का उपयोग करते हैं।
5) उपकरण और बिटकॉइन के खनन की संयुक्त खरीद के लिए आयोजित समुदाय, बाद के लाभों को साझा करने के साथ।
6) कंपनियां जो बिटकॉइन के साथ ऑनलाइन एक्सचेंजों पर आईपीओ के एक एनालॉग के माध्यम से उत्साही लोगों से वित्तपोषण प्राप्त करने में कामयाब रहीं। ऐसी कंपनियां बाद के बिटकॉइन खनन के लिए विशेष हार्डवेयर (एएसआईसी) विकसित करती हैं और लाभांश वितरित करती हैं।
जाहिर है, बल्कि एक मोटी कंपनी है।

बिटकॉइन माइनिंग

बिटकॉइन माइनिंग का सार कुछ जटिल क्रिप्टो कार्य को हल करने के लिए नीचे आता है, जिसके लिए ब्रूट बल से बेहतर कोई भी दृष्टिकोण ज्ञात नहीं है।
बिटकॉइन का खनन एक बार में नहीं, बल्कि "पैक", या ब्लॉक द्वारा किया जाता है। प्रारंभ में, ब्लॉक का आकार 50 बीटीसी था, लेकिन यह प्रत्येक 210 हजार ब्लॉकों के खनन के बाद आधा हो गया। अब 250 हजार से अधिक ब्लॉकों का खनन किया गया है, जिसका मतलब है कि एक ब्लॉक में 25 बीटीसी आता है। हर 10 मिनट में एक नया ब्लॉक खनन किया जाता है। आधे से ब्लॉक इनाम की आवधिक कमी के कारण, बीटीसी की कुल संख्या कभी भी 21 मिलियन से अधिक नहीं होगी, ~ सभी बीटीसी के 55% पहले ही खनन किए जा चुके हैं और, पूर्वानुमान के अनुसार, यह आंकड़ा 2032 तक 99% तक पहुंच जाएगा।
समय-समय पर, प्रत्येक 2016 निकाले गए ब्लॉकों में उनके उत्पादन की जटिलता का समायोजन होता है। समायोजन अंतिम अवधि में उत्पादन दर पर आधारित है और लगभग 10 मिनट पर औसत ब्लॉक उत्पादन अंतराल को बनाए रखने के लिए आवश्यक है।
यदि बिटकॉइन के एक साथ खनन में लगे कंप्यूटरों की संख्या आम तौर पर बढ़ रही है, तो दैनिक इनाम (24 * 6 * 25 = 3600 बीटीसी के बराबर) अपरिवर्तित रहता है। और इसका मतलब है कि हर कंप्यूटर में कुल "पाई" का एक छोटा हिस्सा है।
बिटकॉइन माइनिंग केवल तभी तक समझ में आता है जब तक खनन बीटीसी की लागत उपकरण और बिजली की लागत से अधिक हो। क्योंकि बीटीसी खनन की जटिलता लगातार बढ़ रही है, और यूएसडी / बीटीसी दर में उतार-चढ़ाव के अधीन है, कम से कम ऊर्जा-कुशल बीटीसी खनन उपकरण को धीरे-धीरे प्रक्रिया से बाहर रखा जा रहा है। हालांकि, यूएसडी / बीटीसी दर में तेज वृद्धि उन्हें परिचालन में वापस करने के लिए लाभदायक बना सकती है।

(इस बार) इतिहास का एक सा

बिटकॉइन पूर्ववर्ती क्रिप्टोकरेंसी में अंतर्निहित विचारों के विकास का परिणाम था। और पहली बार वह नवंबर 2008 में दृश्य में दिखाई देता है, जब छद्म नाम सातोशी नाकामोटो (सातोशी नाकामोटो) के तहत एक उपयोगकर्ता, नई मुद्रा की प्रणाली का वर्णन करते हुए एक लेख प्रकाशित करता है। पहले से ही जनवरी 2009 में, सिस्टम कार्य करना शुरू कर देता है, और पहले इसकी लोकप्रियता धीरे-धीरे बढ़ती है, लेकिन जल्द ही घातीय वृद्धि में बदल जाती है। एक ज्ञात मामला है जब एक व्यक्ति ने पिज्जा के लिए 10 हजार का भुगतान किया। BTC (वर्तमान दर पर कई मिलियन डॉलर)। अप्रैल 2011 में नाकामोटो गायब हो गया, और उसकी पहचान अभी भी एक रहस्य है।

USD / BTC दर

चित्रा 1. यूएसडी / बीटीसी दर और खनन कठिनाइयों ^{(डेटा स्रोत) की} गतिशीलता

चित्रा 1 समय के साथ यूएसडी / बीटीसी विनिमय दर की गतिशीलता को दर्शाता है। 2010 के बाद से, दर तेजी से बढ़ी है। अगर जुलाई 2010 में 1 BTC की कीमत $ 0.05 थी, तो अगस्त 2013 तक यह पहले ही 105 डॉलर के निशान को पार कर चुका था। इस अंतराल में, दो छलांग हैं: एक जून 2011 में, जब बिटकॉइन की कीमत 31.5 डॉलर और अप्रैल 2013 में थी, जब यह दर 266 डॉलर (और अब भी $ 1000) तक पहुंच गई। पाठ्यक्रम की तेज छलांग और पतन अक्सर तीव्र मीडिया ध्यान की अवधि और प्रोटोकॉल की कमजोरियों के बारे में आशंकाओं / अफवाहों से जुड़े होते हैं जो अन्य मुद्राओं के लिए बीटीसी के आदान-प्रदान के लिए जिम्मेदार संगठनों द्वारा हैक किए जाते हैं। इस तरह की अफवाहें हर बार बिटकॉइन बेचने और रेट में गिरावट के इच्छुक लोगों की लहर के साथ होती हैं।
बीटीसी को अटकलों के लिए आकर्षक बनाने वाला मुख्य कारण 21 मिलियन के बराबर बीटीसी की राशि पर ऊपरी सीमा है। यदि BTC कभी भी बचत के लिए बेंचमार्क के रूप में सोने की जगह लेता है, तो, बिटकॉइन के कुल मूल्य के लिए दुनिया के सोने के भंडार के मूल्य के बराबर, हम कह सकते हैं कि एक बीटीसी की कीमत $ 71,000 होगी - अब की तुलना में बहुत अधिक (परिमाण के लगभग दो आदेश) नवीनतम अटकलों को ध्यान में रखते हुए)।

बीटीसी खनन कठिनाई

चित्रा 1 यह भी दर्शाता है कि समय के साथ खनन बिटकॉइन की जटिलता कैसे बदल गई है। 4 वर्षों से भी कम समय में, जटिलता बढ़कर 50 मिलियन हो गई है। समय। यदि शुरुआत में जटिलता 4-8 सामान्य-प्रयोजन प्रोसेसर कोर से मेल खाती है, तो लगभग 7 मिलियन हैश प्रति सेकंड (एमएच / एस) को छांटने में सक्षम है, अब ब्रूट बल में संयुक्त प्रयासों की गति 7 पेटाचेस प्रति सेकंड (PH / s) 2 से अधिक है। कारक। सबसे पहले, USD / BTC विनिमय दर की वृद्धि आपको अधिक खनन उपकरणों के संचालन की लागतों को कवर करने की अनुमति देती है। दूसरा - इस समय के दौरान, बिटकॉइन के खनन के लिए सॉफ्टवेयर और हार्डवेयर दोनों में महत्वपूर्ण परिवर्तन हुए हैं। फिर से, BTC की कठिनाई में गिरावट के बिंदु उन स्थानों के अनुरूप हैं जहाँ USD / BTC की दर गिर गई।

खनन के लिए हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर में नवाचार

प्रगति अविश्वसनीय रूप से तेज थी, एक के बाद एक बदलाव आए।
सितंबर 2010 में, सार्वजनिक रूप से उपलब्ध CUDA माइनर पहली बार दिखाई दिया। पहले से ही अक्टूबर 2010 में, यह OpenCL के लिए पहले खनिक द्वारा पीछा किया गया था।
इसके लगभग तुरंत बाद, नवंबर 2010 में, पूलेड माइनिंग जैसी घटना तब उत्पन्न हुई जब कंप्यूटर के एक समूह ने हैश वितरित किए, और जब बिटकॉइन के एक ब्लॉक का खनन किया, तो इसने प्रतिभागियों के बीच इनाम को आम कारण में उनके योगदान के अनुपात में विभाजित कर दिया। इस तरह के पूल बहुत जल्दी हजारों प्रतिभागियों के आकार तक बढ़ गए, जिससे बाद वाले को हर महीने बड़ी (50 या 25 बीटीसी) के बजाय हर दिन छोटी मात्रा में प्राप्त करने की अनुमति मिलती है।
उस समय, बिटकॉइन के एक ब्लॉक को खनन करने की कठिनाई एक हाय-एंड जीपीयू के संचालन के लगभग एक महीने के बराबर थी। खनन नवाचारों को संभव बनाने वाले प्रमुख नवाचारों में से एक यह सुनिश्चित करने की क्षमता थी कि कंप्यूटर ने वास्तव में हैश को छाँटने का काम किया था, जिसे उसने पूरा करने की घोषणा की, और इस संभावना को छोड़कर कि उपयोगकर्ता खोज के दौरान अपने कंप्यूटर को "बच" जाएगा। एक जवाब पर ठोकर।
दुर्भाग्य से, खनन पूल एक तरह के "हब" के रूप में कार्य करते हैं, जो बिटकॉइन की वितरित प्रकृति का विरोध करता है और संभावित रूप से लेनदेन की पुष्टि प्रक्रिया को खतरे में डालता है।
जून 2011 में, FPGA के लिए पहला ओपन सोर्स माइनर दिखाई दिया। और फिर जनवरी 2013 में, पहले ASIC खान में काम करनेवाला और कई सुधार हुए। बीटीसी खनन कठिनाई चार्ट इन प्रौद्योगिकियों की तारीखों को दर्शाता है।

प्रदर्शन और ऊर्जा दक्षता

Overclocked Hi-End CPUs (कोर i7 990x की तरह) ने 33 MH / s और NVidia के Hi-End GPU (GTX 570 की तरह) 155 MH / s हासिल किए। इसी समय, एएमडी जीपीयू ($ 450 के लिए 7970 जैसे) 675 एमएच / एस पर बहुत अधिक आश्वस्त थे।
अगला विकासवादी कदम FPGA खनिकों के उद्भव से संबंधित है, जो प्रदर्शन की प्रति इकाई ($ / MH / s) लोहे की लागत में AMD वीडियो कार्ड के लिए थोड़ा खो दिया है, लेकिन उन्होंने 200W के बजाय 60W का उपभोग किया। बटरफ्लाई लैब्स (BFL) नामक एक कंपनी ने FPGA खनिकों की बिक्री शुरू की, जो कम बिजली की खपत के कारण GPU को धीरे-धीरे विस्थापित कर सकता है।
लेकिन यहाँ ASIC खनिक FPGA की तुलना में परिमाण लाभ के आदेश देते हुए, दृश्य पर आते हैं। उनके उपयोग के कारण, कुल उत्पादकता आसमान छू रही है, और इसके साथ खनन ब्लॉकों की जटिलता है, जो अनिवार्य रूप से GPU और FPGA दोनों को काम से बाहर कर देती है।


चित्रा 2. FPGA ^{(स्रोत)} पर आधारित खनन बिटकॉइन की स्थापना

खनन की रणनीति

बिटकॉइन के खनन में शामिल लोगों के लिए एक महत्वपूर्ण मुद्दा यह है: जब खनन बिटकॉइन के लिए लोहे में पैसा निवेश करना एक्सचेंज के माध्यम से उन्हें खरीदने की तुलना में अधिक लाभ लाएगा। कई विशिष्ट बीटीसी खनन उपकरण (या आपके लिए ऐसे उपकरण संचालित करने वाली कंपनियों में शेयर) की कीमत बीटीसी में इंगित की गई है। सहमत हूँ, ऐसे उपकरण खरीदना मूर्खतापूर्ण होगा और कभी भी अपने निवेश को वापस न करें, विशेष रूप से सेवा और बिजली के बिल को देखते हुए।

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, आपको बिटकॉइन में खनन के कारण धनवापसी का मूल्यांकन करना होगा। नए बिटकॉइन खनन की जटिलता में घातीय वृद्धि के साथ, लोहे की खान बिटकॉइन की क्षमता भी तेजी से घट जाती है। हर दो सप्ताह में लगभग 1.2 गुना की जटिलता के साथ, 66% बिटकॉइन जो लोहे को अपने ऑपरेशन के दौरान काम की पहली तिमाही में मिल सकते हैं। दूसरी तिमाही के लिए 22%, तीसरे के लिए 7% और बाकी समय केवल 4% के लिए। इसी समय, काम के पहले दिन ~ सभी बिटकॉइन का 1/80 खनन किया जाएगा, जो कि इस डिवाइस पर इस ऑपरेशन के दौरान प्राप्त किया जा सकता है।
खनन बिटकॉइन के लिए उपकरणों के उपयोग से होने वाला लाभ, प्रति यूनिट समय और खनन की लागत में कमी, संचालन और अधिग्रहण की लागत के साथ-साथ, बिटकॉइन माइनर के रूप में अपने जीवन चक्र के पूरा होने के बाद बेचा जा सकता है।

खरीद के समय इनमें से कुछ विकल्प ज्ञात हैं; उदाहरण के लिए, उपकरण की कीमत, उस समय USD / BTC दर और परिचालन लागत। काम के पहले दिन, जिस तरह से बिटकॉइन का खनन किया गया है, उसका अनुमान लगाना भी आसान है हार्डवेयर वितरण समय का अनुमान लगाना आसान है (बस यहां रूसी पोस्ट के बारे में सोचने की ज़रूरत नहीं है), और जीएच / एस में समान जीपीयू का प्रदर्शन पहली चीज है जो उपयोगकर्ता उपयुक्त मंचों में मापना शुरू करते हैं। रखरखाव की लागत सीधे उपकरण विनिर्देशों और बिजली के बिल से ली गई है। ई-बे जैसी साइटों का अध्ययन करके भविष्य में कितना लोहा बेचा जा सकता है, इसका आकलन किया जाता है।

मुख्य जोखिम यूएसडी / बीटीसी दर की गतिशीलता में निहित है। यदि दर बढ़ती है, तो खनन किए गए बिटकॉइन से लाभ भी बढ़ता है, और यह उपकरण को लंबी अवधि के लिए सेवा में छोड़ने के लिए भी समझ में आता है। यदि दर बढ़ना बंद हो जाती है या गिर जाती है, तो बिटकॉइन का खनन कम आकर्षक हो जाता है, और अधिकतम लाभ के लिए यह उपकरण को बंद करने और इसे पहले बेचने की कोशिश करने के लिए समझ में आता है।

समय के साथ उपकरणों की कीमत में परिवर्तन विभिन्न प्रकार के उपकरणों के लिए अलग-अलग व्यवहार करता है। ऑपरेशन के वर्ष के लिए AMD GPU की कीमत बहुत कम है। इसी समय, विशेष उपकरणों के साथ स्थिति बिल्कुल विपरीत है, जैसा कि उसका एकमात्र उद्देश्य खनन है। FPGA या ASIC पर आधारित विशिष्ट समाधानों में उपकरणों की डिलीवरी की तारीख से जुड़े बहुत अधिक जोखिम हैं - जिस कीमत पर वे खरीदने के लिए तैयार हैं, और आप उनसे कितना कमा सकते हैं, सीधे उस तिथि पर निर्भर करता है, जो उन्होंने खनन प्रक्रिया में दर्ज की थी। इस जोखिम को प्रबंधित करना बिटकॉइन खनन का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है।

सबसे पहले आपको इस बात का मूल्यांकन करने की आवश्यकता है कि प्रतिस्पर्धी समाधानों में से कौन सा पहले से शुरू होगा। फिर, आपको खरीद ऑर्डर की सूची के शीर्ष पर जितना संभव हो उतना करीब होना चाहिए। अन्यथा, भले ही इस या उस निर्णय के पक्ष में चुनाव सही ढंग से किया गया था, खनन बिटकॉइन की जटिलता के लिए उस समय कूदने का समय होगा जब उपकरण आप तक पहुंचता है, और आप नई तकनीक के आगमन से सभी क्रीम को याद करेंगे। छह महीने के लिए, एक ही उपकरण पर प्राप्त होने वाला लाभ 15-20 बार गिरता है।

उपकरण बंद

चित्रा 3. बिटकॉइन खनन और संबंधित बिजली की लागत से दैनिक लाभ। ^{(डेटा स्रोत)}

चित्रा 3 प्रति 1 GH / s प्रतिदिन के लाभ को दर्शाता है जो 2010 के बाद से बिटकॉइन खनन लाया है। यह चार्ट खनन कठिनाई और USD / BTC दर पर ऐतिहासिक डेटा को जोड़ता है। नवंबर 2012 के क्षेत्र में एक तेज पतन 50 बीटीसी से 25 बीटीसी तक के ब्लॉक पुरस्कारों में कमी से मेल खाती है। क्षैतिज रेखाएँ प्रति दिन 1 GH / s की बिजली लागत दिखाती हैं: CPU (Core i5), GPU (AMD 7970), FPGA (Bitforce SHA256) और 110nm ASIC (AvalonBatch 1)। जब प्रति 1 GH / s लाभ इस रेखा से नीचे आता है, तो खनन लाभहीन हो जाता है और संबंधित उपकरण बंद हो जाता है।

जारी रखा जाए ।