Hoe werkt Bitcoin mining?

Wat is Bitcoin mining?

Cryptocurrency mining is vermoeiend, duur en slechts sporadisch lonend. Mijnbouw heeft echter een magnetische aantrekkingskracht voor veel beleggers die geïnteresseerd zijn in cryptocurrency vanwege het feit dat miners worden beloond voor hun werk met crypto-tokens. Dit kan zijn omdat bedrijfstypen mijnbouw zien als centen uit de lucht, zoals de gouddelvers van Californië in 1849. En als je technisch ingesteld bent, waarom niet?

KEY POINTS

• Met mining kun je cryptocurrency verdienen zonder dat je er geld voor hoeft te investeren.
• Bitcoin-mijnwerkers ontvangen Bitcoin als beloning voor het voltooien van “blokken” van geverifieerde transacties die aan de blockchain worden toegevoegd.
• Mining-beloningen worden betaald aan de mijnwerker die voor het eerst een oplossing voor een complexe hashing-puzzel ontdekt, en de kans dat een deelnemer degene is die de oplossing ontdekt, is gerelateerd aan het deel van de totale mining-kracht op het netwerk.
• Een GPU (grafische verwerkingseenheid) of toepassingsspecifiek geïntegreerd circuit (ASIC) is vereist om een mijnbouwfaciliteit op te zetten.

Hoe dan ook, voordat u tijd en apparatuur investeert, lees deze uitleg om te zien of mijnbouw echt iets voor u is. We zullen ons voornamelijk richten op Bitcoin (in totaal zullen we “Bitcoin” gebruiken wanneer we verwijzen naar het netwerk of cryptocurrency als concept en “bitcoin” wanneer we verwijzen naar een hoeveelheid individuele tokens). De belangrijkste attractie voor veel mining is het vooruitzicht om beloond te worden met Bitcoin. Dat gezegd hebbende, je hoeft zeker geen mijnwerker te zijn om cryptocurrency-tokens te bezitten. U kunt ook cryptocurrencies kopen met fiat-valuta; u kunt het verhandelen op een beurs zoals Bitstamp met behulp van een andere crypto (bijvoorbeeld Ethereum of NEO gebruiken om Bitcoin te kopen); U kunt zelfs geld verdienen door aankopen te doen, blogposts te publiceren op platforms die gebruikers in cryptocurrency betalen of zelfs crypto-accounts te maken die rente verdienen. Een voorbeeld van een crypto-blogplatform is Steemit, dat een beetje op Medium lijkt, behalve dat gebruikers bloggers kunnen belonen door ze te betalen in een eigen cryptocurrency genaamd STEEM. STEEM kan dan elders worden ingewisseld voor Bitcoin. De Bitcoin-beloning die miners ontvangen, is een stimulans die mensen motiveert om te helpen bij het hoofddoel van mining: het legitimeren en monitoren van Bitcoin-transacties, waardoor hun geldigheid wordt gewaarborgd. Omdat deze verantwoordelijkheden wijdverspreid zijn onder veel gebruikers over de hele wereld, is Bitcoin een “gedecentraliseerde” cryptocurrency, of een die niet afhankelijk is van een centrale autoriteit zoals een centrale bank of overheid om toezicht te houden op de regelgeving. 

Hoe Bitcoin te minen

Miners worden betaald voor hun werk als auditors. Ze doen het werk om de legitimiteit van Bitcoin-transacties te verifiëren. Deze conventie is bedoeld om Bitcoin-gebruikers eerlijk te houden en is bedacht door de oprichter van bitcoin, Satoshi Nakamoto. Door transacties te verifiëren, helpen miners het ” dubbele uitgavenprobleem ” te voorkomen. Dubbele uitgaven zijn een scenario waarbij een bitcoin-eigenaar illegaal dezelfde bitcoin twee keer uitgeeft. Met fysieke valuta is dit geen probleem: zodra je iemand een rekening van $ 20 overhandigt om een fles wodka te kopen, heb je het niet meer, dus er is geen gevaar dat je hetzelfde biljet van $ 20 kunt gebruiken om loten naast de deur te kopen.  Hoewel er De mogelijkheid dat vals geld wordt geproduceerd, is niet precies hetzelfde als het twee keer uitgeven van letterlijk dezelfde dollar. Met digitale valuta, zoals het woordenboek van Investopedia uitlegt, “bestaat echter het risico dat de houder een kopie van het digitale token maakt en deze naar een handelaar of andere partij stuurt met behoud van het origineel.” Laten zeggen dat je een legitiem biljet van $ 20 hebt en een vals biljet van dezelfde $ 20. Als je zou proberen zowel het echte als het valse biljet uit te geven, zou iemand die de moeite nam om naar de serienummers van beide biljetten te kijken, zien dat ze hetzelfde nummer waren, en daarom moest een van hen nep zijn.  Wat een Bitcoin-mijnwerker doet, is analoog daaraan: Ze controleren transacties om er zeker van te zijn dat gebruikers niet onrechtmatig hebben geprobeerd dezelfde Bitcoin twee keer uit te geven. Dit is geen perfecte analogie – we zullen het hieronder in meer detail uitleggen.  Once miners hebben een waarde van 1 MB (megabyte) aan bitcoin-transacties geverifieerd, bekend als een “block”, kunnen die miners worden beloond met een hoeveelheid bitcoin (lees hieronder meer over de bitcoin-beloning). De limiet van 1 MB werd ingesteld door Satoshi Nakamoto en is het onderwerp van controverse, omdat sommige miners van mening zijn dat de blokgrootte moet worden verhoogd om meer gegevens te verwerken, wat effectief zou betekenen dat het bitcoin-netwerk transacties sneller zou kunnen verwerken en verifiëren. Opmerk dat het verifiëren van de waarde van 1MB aan transacties een coin miner in aanmerking komt om bitcoins te verdienen: niet iedereen die transacties verifieert, wordt betaald. 1MB aan transacties kan theoretisch zo klein zijn als één transactie (hoewel dit helemaal niet gebruikelijk is) of enkele duizenden. Het hangt af van de hoeveelheid gegevens die door de transacties worden ingenomen. 

Zo, na al dat transactieverificatiewerk, krijg ik hier misschien nog steeds geen bitcoins voor?”

Dat klopt. Om bitcoins te verdienen, moet je aan twee voorwaarden voldoen. Een kwestie van inspanning; een kwestie van geluk.  1) U moet een waarde van ~1MB aan transacties verifiëren. Dat is het eenvoudige deel.  2) U moet de eerste mijnwerker zijn die tot het juiste antwoord komt, of het dichtstbijzijnde antwoord, op een numeriek probleem. Dit proces wordt ook wel proof of work genoemd.

“Wat bedoel je met “het juiste antwoord op een numeriek probleem”?”

Het goede nieuws: er komen geen geavanceerde berekeningen of berekeningen aan te pas. Je hebt misschien gehoord dat miners moeilijke wiskundige problemen oplossen, het is niet helemaal waar. Wat ze eigenlijk doen, is proberen de eerste mijnwerker te zijn die een 64-cijferig hexadecimaal getal (een ” hash “) vindt dat kleiner is dan of gelijk is aan de doelhash. Het is eigenlijk een gok. Het slechte nieuws: het is een hypothese, maar met het totale aantal mogelijke hypothesen voor elk van deze problemen in de biljoenen, is het een ongelooflijk moeilijke klus. Om eerst een probleem op te lossen, hebben miners veel rekenkracht nodig.  Om succesvol te minen, moet je een hoge “hash rate” hebben. gemeten in termen van megahashes per seconde (MH/s), gigahashes per seconde (GH/s) en terahashes per seconde (TH/s). Dit is een groot aantal hashes. Als u wilt inschatten hoeveel bitcoin u zou kunnen minen met de hash-snelheid van uw mining rig, biedt de Cryptocompare-site een handige rekenmachine.

Mining en circulatie van Bitcoin

Naast het vullen van de zakken van mijnwerkers en het ondersteunen van het bitcoin-ecosysteem, heeft mijnbouw nog een ander fundamenteel doel: het is de enige manier om nieuwe cryptocurrencies in omloop te brengen. Met andere woorden, miners zijn in feite “munt” valuta. In november 2020 waren er bijvoorbeeld ongeveer 18,5 miljoen bitcoins in omloop.   1   Afgezien van de munten die door het genesisblok werden geslagen (het allereerste blok, gemaakt door oprichter Satoshi Nakamoto), werd elk van die Bitcoins geboren dankzij miners. Bij afwezigheid van miners zou Bitcoin als netwerk nog steeds bestaan en bruikbaar zijn, maar er zou nooit extra bitcoin zijn.  Uiteindelijk zal de tijd komen dat Bitcoin-mining zal eindigen; volgens het Bitcoin-protocol, Het totale aantal bitcoins zal worden beperkt tot 21 miljoen. 2 Naarmate de “gedolven” bitcoin-snelheid in de loop van de tijd afneemt, zal de uiteindelijke bitcoin echter pas rond het jaar 2140 wijdverspreid zijn.  Dit betekent niet dat transacties niet langer worden geverifieerd. Miners zullen transacties blijven verifiëren en zullen worden betaald om dit te doen om de integriteit van het Bitcoin-netwerk te behouden.  Aside van de bitcoin-uitbetaling op korte termijn, kan het zijn van een muntminer u “stemkracht” geven wanneer wijzigingen worden voorgesteld in het Bitcoin-netwerkprotocol. Met andere woorden, mijnwerkers hebben enige invloed op de besluitvorming over zaken als forking.

Hoeveel verdient een mijnwerker

Bitcoin mining premiums worden elke vier jaar met de helft verlaagd. Toen bitcoin voor het eerst werd gedolven in 2009, zou het minen van een blok je 50 BTC hebben opgeleverd. In 2012 werd dit gehalveerd tot 25 BTC. In 2016 werd dit opnieuw gehalveerd tot 12,5 BTC. Op 11 mei 2020 werd dit opnieuw gehalveerd tot 12,5 BTC.    Op 11 mei 2020 de beloning werd opnieuw gehalveerd tot 6,25 BTC. In november 2020 was de prijs van Bitcoin ongeveer $ 17.900 per Bitcoin, wat betekent dat je $ 111.875 (6,25 x 17.900) zou hebben verdiend voor het voltooien van één blok.  3  Geen slechte stimulans om dat complexe hash-probleem op te lossen dat hierboven beschreven complexe hash-probleem, Het lijkt er misschien op. Als u nauwkeurig wilt bijhouden wanneer deze halveringen zullen plaatsvinden, kunt u de Bitcoin Clock raadplegen, die deze informatie in realtime bijwerkt. Interessant is dat de marktprijs van bitcoin in de loop van zijn geschiedenis de neiging heeft om nauw overeen te komen met de vermindering van nieuwe munten die in omloop zijn gekomen. Deze dalende inflatie heeft de schaarste vergroot en historisch gezien is de prijs meegestegen. Als u geïnteresseerd bent om te zien hoeveel blokken er tot nu toe zijn gedolven, zijn er verschillende sites, waaronder Blockchain.info, die u deze informatie in realtime zullen verstrekken.

Wat heb ik nodig om Bitcoin te minen?

Hoewel individuen aan het begin van de geschiedenis van Bitcoin misschien kunnen concurreren om blokken met een gewone thuiscomputer, is dit niet langer het geval. De reden hiervoor is dat de moeilijkheid om Bitcoin te minen in de loop van de tijd verandert.  Om de soepele werking van de blockchain en het vermogen om transacties te verwerken en te verifiëren te garanderen, het Bitcoin-netwerk streeft ernaar om elke 10 minuten een blok te produceren. Als er echter een miljoen mining rigs concurreren om het hash-probleem op te lossen, zullen ze waarschijnlijk sneller een oplossing vinden dan een scenario waarin 10 mining rigs aan hetzelfde probleem werken. Om deze reden is Bitcoin ontworpen om de moeilijkheidsgraad van het minen om de 2.016 blokken of ongeveer elke twee weken te beoordelen en aan te passen.   Wanneer er meer is rekenkracht die collectief werkt om Bitcoin te minen, neemt de moeilijkheidsgraad van mining toe om de blokproductie stabiel te houden. Minder rekenkracht betekent dat de moeilijkheidsgraad afneemt. Om een idee te krijgen van hoeveel rekenkracht erbij komt kijken, toen Bitcoin in 2009 werd gelanceerd, was de initiële moeilijkheidsgraad één.   Vanaf november 2019 is het meer dan 13 biljoen. Al dit alles om te zeggen dat, om concurrerend te minen, miners nu moeten investeren in krachtige computerapparatuur zoals een GPU (grafische verwerkingseenheid) of, realistischer, een applicatiespecifiek geïntegreerd circuit (ASIC). Deze kunnen variëren van $ 500 tot tienduizenden. Sommige miners, met name die van Ethereum, kopen individuele grafische kaarten (GPU’s) als een goedkope manier om samen te stellen mijnbouw. De onderstaande foto is een geïmproviseerde en zelfgemaakte mijnbouwmachine. Grafische kaarten zijn die rechthoekige blokken met zoemende ventilatoren. Let op de sandwichbanden die grafische kaarten aan de metalen paal bevestigen. Dit is waarschijnlijk niet de meest efficiënte manier om te minen, en zoals je kunt raden, zitten veel mijnwerkers er net zo veel in voor plezier en uitdaging als voor geld.    

De versie “Leg het uit alsof je vijf bent”

De details van bitcoin mining kunnen moeilijk te achterhalen zijn zoals het is. Overweeg dit illustratieve voorbeeld van hoe het hash-probleem werkt: ik vertel drie vrienden dat ik denk aan een getal tussen één en 100 en schrijf dat nummer op een stuk papier en verzegel het in een envelop.  Mijn vrienden hoeven het exacte nummer niet te raden; ze hoeven alleen maar de eerste persoon te zijn die een nummer raadt minder dan of gelijk aan het aantal waar ik aan denk. En er is geen limiet aan het aantal aannames dat ze krijgen.  Laten zeggen dat ik denk aan het getal 19. Als vriend A 21 raadt, verliest hij 21> 19. Als vriend B 16 raadt en vriend C 12, komen ze in theorie allebei tot geldige antwoorden, want 16 <19 en 12 <19. Er is geen “extra krediet” voor vriend B, hoewel het antwoord van B dichter bij het doelantwoord van 19 lag.   Stel je nu voor dat je de vraag stelt “raad eens aan welk nummer ik denk”, maar ik vraag het niet alleen aan drie vrienden en ik denk niet aan een getal tussen 1 en 100. Integendeel, ik vraag het aan miljoenen potentiële mijnwerkers en denk aan een 64-cijferig hexadecimaal getal. Nu zie je dat het extreem moeilijk zal zijn om het juiste antwoord te raden.  Als B en C tegelijkertijd reageren, breekt de ELI5-analogie. In Bitcoin-termen komen gelijktijdige reacties vaak voor, maar aan het einde van de dag kan er maar één winnend antwoord zijn. Wanneer meerdere gelijktijdige reacties gelijk aan of kleiner dan het doelnummer worden ingediend, zal het Bitcoin-netwerk met een eenvoudige meerderheid, 51%, beslissen welke mijnwerker moet worden gerespecteerd. Meestal is het de mijnwerker die het meeste werk heeft gedaan of, met andere woorden, degene die de meeste transacties verifieert. Het verliezende blok wordt dan een ” weesblok “. Verweesde blokken zijn blokken die niet aan de blockchain worden toegevoegd. Miners die het hash-probleem met succes hebben opgelost, maar de meeste transacties niet hebben geverifieerd, worden niet beloond met bitcoin.

Wat is een “64-cijferig hexadecimaal getal”?

Wel, hier is een voorbeeld van zo’n getal: 00000000000000057fcc708cf0130d95e27c5819203e9f967ac56e4df598ee Het bovenstaande nummer heeft 64 cijfers. Vrij gemakkelijk te begrijpen tot nu toe. Zoals je waarschijnlijk hebt gemerkt, bestaat dat nummer niet alleen uit cijfers, maar ook uit letters van het alfabet.   Waarom? Om te begrijpen wat deze letters doen in het midden van cijfers, laten we het woord “hexadecimaal” uitpakken. Zoals je weet, gebruiken we het “decimale” systeem, wat betekent dat het in basis 10 staat. Dit betekent op zijn beurt dat elk cijfer van een meercijferig getal 10 mogelijkheden heeft, van nul tot negen. “Hexadecimaal” daarentegen betekent basis 16, omdat “hexadecimaal” afkomstig is van het Griekse woord voor zes en “deca” van het Griekse woord voor 10. In een hexadecimaal systeem heeft elk cijfer 16 mogelijkheden. Maar ons nummersysteem biedt slechts 10 manieren om getallen weer te geven (van nul tot negen). Daarom moet je de letters plakken, vooral de letters a, b, c, d, e en f.   Als je bitcoin aan het minen bent, hoef je de totale waarde van dat 64-cijferige getal (de hash) niet te berekenen. Ik herhaal: het is niet nodig om de totale waarde van een hash te berekenen. 

Zo, wat hebben “64-cijferige hexadecimale getallen” te maken met bitcoin mining? 

De analogie met ELI5, waar ik het getal 19 op een stuk papier schreef en in een verzegelde envelop stopte? In termen van bitcoin mining wordt dat metaforische getal dat niet in de envelop wordt onthuld een doelhash genoemd. Wat miners doen met die enorme computers en tientallen koelventilatoren, raadt de doelhash. Miners maken deze aannames door willekeurig zoveel mogelijk ” nonci ” te genereren, zo snel mogelijk. Een nonce is een afkorting voor “getal dat slechts één keer wordt gebruikt” en nonce is de sleutel tot het genereren van deze 64-bits hexadecimale getallen waar ik het steeds over heb. Bij Bitcoin mining heeft een nonce een grootte van 32 bits, veel kleiner dan de hash, die 256 bits is. De eerste miner wiens nonce een hash genereert die kleiner is dan of gelijk is aan de doelhash, krijgt krediet voor het voltooien van dat blok en krijgt de buit van 6,25 BTC. In theorie zou je hetzelfde doel kunnen bereiken door 64 keer een 16-zijdige dobbelsteen te rollen om tot willekeurige getallen te komen, maar waarom zou je? De onderstaande screenshot, afkomstig van de Blockchain.info site, kan u helpen al deze informatie in één oogopslag samen te voegen. Je kijkt naar een samenvatting van alles wat er gebeurde toen blok #490163 werd geëxtraheerd. De nonce die de “winnende” hash genereerde, was 731511405. De doelhash wordt bovenaan weergegeven. De term “Relayed by Antpool” verwijst naar het feit dat dit specifieke blok werd voltooid door AntPool, een van de meest succesvolle mining pools (lees hieronder meer over mining pools). Zoals je hier kunt zien, is hun bijdrage aan de Bitcoin-gemeenschap dat ze 1768 transacties voor dit blok hebben bevestigd. Als u echt alle 1768-transacties van dit blok wilt zien, gaat u naar deze pagina en scrolt u omlaag naar de kop “Transacties”.

“Dus hoe kan ik de doelhash raden?”

Alle doelhashes beginnen met nullen: ten minste acht nullen en maximaal 63 nullen.  Er is geen minimumdoel, maar er is een maximaal doel gesteld door het Bitcoin-protocol. Geen enkel doel kan groter zijn dan dit aantal: 00000000ffffffff00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 Hier zijn enkele voorbeelden van gerandomiseerde hashes en criteria om te bepalen of ze tot succes voor de mijnwerker zullen leiden:

“Hoe kan ik mijn kansen maximaliseren om de doelhash te raden voordat iemand anders dat doet?”

Je moet jezelf een snelle mining rig aanschaffen of, realistischer, lid worden van een mining pool, een groep coin miners die hun rekenkracht combineren en de gedolven bitcoin splitsen. Mining pools zijn vergelijkbaar met die Powerball-clubs waarvan de leden loten in bulk kopen en ermee instemmen om de winst te delen. Een onevenredig groot aantal blokken wordt gewonnen uit pools in plaats van individuele mijnwerkers. Met andere woorden, het is letterlijk gewoon een getallenspel. U kunt het patroon niet raden of een voorspelling doen op basis van eerdere doelhashes. De moeilijkheidsgraad van het meest recente blok op het moment van schrijven is ongeveer 17,59 biljoen, wat betekent dat de kans dat een bepaalde nonce een hash onder het doel produceert één op 17,59 biljoen is. Niet veel kans als je alleen werkt, zelfs met een extreem krachtige rig.

“Hoe beslis ik of bitcoin winstgevend voor mij zal zijn?”

Niet alleen miners hoeven rekening te houden met de kosten die gepaard gaan met de dure apparatuur die nodig is om een hash-probleem op te lossen. Ze moeten ook rekening houden met de aanzienlijke hoeveelheid elektrische stroomextractieplatforms die worden gebruikt om grote hoeveelheden nonci te genereren op zoek naar de oplossing. Al met al is bitcoin mining op het moment van schrijven grotendeels onrendabel voor de meeste individuele miners. De Cryptocompare-site biedt een handige rekenmachine waarmee u cijfers zoals hash-snelheid en elektriciteitskosten kunt invoeren om kosten en baten te schatten.

Wat zijn coin mining pools?

Mining beloningen worden betaald aan de miner die als eerste een oplossing voor de puzzel ontdekt, en de kans dat een deelnemer de oplossing zal ontdekken is gelijk aan het deel van de totale mining power op het netwerk. Deelnemers met een klein percentage mining power hebben een minimale kans om het volgende blok zelf te ontdekken. Een mijnkaart die u bijvoorbeeld voor een paar duizend dollar zou kunnen kopen, zou minder dan 0,001% van de mijnkracht van het netwerk uitmaken. Met zo’n kleine kans om het volgende blok te vinden, kan het lang duren voordat die mijnwerker een blok vindt, en de moeilijkheid om te klimmen maakt het erger. De mijnwerker krijgt zijn investering misschien nooit meer terug. Het antwoord op dit probleem is mining pools. Mining pools worden beheerd door derden en coördineren groepen miners. Door samen te werken in een pool en betalingen te delen met alle deelnemers, kunnen miners een gestage stroom bitcoins krijgen vanaf de dag dat ze hun miner activeren. Statistieken over sommige mining pools kunnen worden bekeken op Blockchain.info .

“Rekende ik het uit. Vergeet mijnbouw. Is er een minder belastende manier om te profiteren van cryptocurrencies?”

Zoals hierboven vermeld, is de eenvoudigste manier om bitcoin te verwerven door het gewoon op een van de vele beurzen te kopen. Als alternatief kunt u altijd profiteren van de “pikhouweelstrategie”. Dit is gebaseerd op de oude zaag dat tijdens de Californische Goudkoorts van 1849 de slimme investering niet was om naar goud te zoeken, maar eerder om de pikhouwelen te maken die werden gebruikt voor mijnbouw. Of, om het in moderne termen te zeggen, investeer in de bedrijven die die pikhouwelen produceren. In een cryptocurrency-context zou het equivalent van de pikhouweel een bedrijf zijn dat apparatuur produceert die wordt gebruikt voor Bitcoin-mining. U kunt bijvoorbeeld overwegen om op zoek te gaan naar bedrijven die ASIC- of GPU-apparatuur produceren.

Is Bitcoin mining legaal?

De legaliteit van Bitcoin-mining hangt volledig af van uw geografische locatie. Het concept van Bitcoin kan de dominantie van fiat-valuta’s en overheidscontrole over financiële markten bedreigen. Om deze reden is Bitcoin op sommige plaatsen volledig illegaal.   Eigendom en mijnbouw van bitcoins is in veel landen legaal. Enkele voorbeelden van plaatsen waar het illegaal is, zijn Algerije, Egypte, Marokko, Bolivia, Ecuador, Nepal en Pakistan. 4  Over het algemeen is het gebruik en de mijnbouw van Bitcoin legaal in een groot deel van de wereld.  

Mining risico’s 

De risico’s van mijnbouw zijn financieel en regelgevend. Zoals gezegd is Bitcoin-mijnbouw en -mijnbouw in het algemeen een financieel risico. U kunt alle moeite doen om honderden of duizenden dollars aan mijnbouwapparatuur te kopen om geen rendement op uw investering te hebben. Dat gezegd hebbende, kan dit risico worden beperkt door lid te worden van mijnbouwpools.    Als u mijnbouw overweegt En als u in een gebied woont dat verboden terrein is, moet u heroverwegen. Het kan ook een goed idee zijn om de regelgeving en het algemene sentiment van uw land ten aanzien van cryptocurrency te onderzoeken voordat u investeert in mijnbouwapparatuur.