Как сделать прибыльным майнинг криптовалют: за пределами технических основ

Настоящие проблемы майнинга криптовалют в 2024 году

Многие считают, что майнинг криптовалюты — это легкая доступная золотая жила. Реальность гораздо более нюансирована. Прежде чем приобрести высококачественное оборудование, необходимо понять, что рентабельность майнинга зависит от констелляции взаимозависимых факторов: стоимости оборудования, потребления электроэнергии, волатильности курсов и технических изменений в сети.

Давайте сделаем шаг назад, чтобы понять саму суть процесса.

Основы майнинга криптовалют: почему это существует?

Майнинг криптовалют выполняет две критически важные функции одновременно. С одной стороны, он проверяет и регистрирует транзакции в децентрализованном реестре, которым является блокчейн. С другой стороны, он генерирует новые единицы цифровой валюты, но с соблюдением правил, неизменно закодированных в протоколе.

На первый взгляд, это может показаться созданием денег на потоке. Но это не так. В отличие от центрального банка, блокчейн-протокол строго регулирует это создание в соответствии с фиксированными математическими параметрами. Никто не может обойти эти правила, не подорвав доверие к сети.

Участники, выполняющие эту работу по валидации – майнеры – используют свою вычислительную мощность для решения сложных математических задач. Тот, кто первым находит решение, получает право добавить следующий блок транзакций в цепочку и в обмен получает новые криптовалюты плюс комиссию за транзакцию.

Подробная механика майнинга

Основные этапы успешной добычи

Когда вы отправляете или получаете криптовалюту, ваша транзакция сначала попадает в очередь ожидания, называемую пулом памяти (mempool). Именно там майнеры ее ищут.

Процесс разворачивается в четыре различные фазы:

Первая фаза: сборка и хеширование

Майнер собирает неподтвержденные транзакции из мемпула и объединяет их в кандидатный блок. Прежде чем его можно будет подтвердить, каждая транзакция проходит через криптографическую хеш-функцию, которая генерирует уникальный отпечаток – сложную цепь цифр и букв, служащую необратимым идентификатором. Майнер также включает специальную транзакцию, называемую транзакцией coinbase, с помощью которой он присваивает себе награду за блок – так появляются новые криптовалюты.

Вторая фаза: построение дерева Меркла

Хэш-отпечатки затем организуются иерархически в том, что называется деревом Меркла ( или хэш-деревом ). Эта структура работает по принципу постепенной вложенности: хэши паруются, а затем хэшируются вместе, производя новые хэши, которые снова паруются и хэшируются, пока не получится единственный корневой хэш. Этот корневой хэш в основном представляет все транзакции блока в одном сжатом отпечатке.

Третья фаза: поиск действительного хэширования блока

Здесь действительно начинается работа по “майнингу”. Заголовок блока сочетает в себе три элемента: корневой хеш, который мы только что создали, хеш предыдущего блока (, создавая неизменяемую связь в цепочке ), и произвольное число, называемое нонсом.

Майнер подает эти три элемента в функцию хеширования. Цель: получить результат (хеш блока), который меньше заранее определенного значения, установленного протоколом. Например, для Биткойна этот действительный хеш должен начинаться с определенного количества нулей.

Поскольку первые два элемента не могут быть изменены, майнер должен изменить нонс тысячи, миллионы или миллиарды раз, пока не найдет комбинацию, которая производит действительный хэш. Это, по сути, работа методом проб и ошибок в большом масштабе – отсюда и требуемая вычислительная мощность.

Четвертая фаза: распространение и проверка

Как только найден действительный хэш, майнер распространяет свой полный блок в сети. Другие узлы проверки исследуют этот блок, чтобы подтвердить его подлинность. Если достигается консенсус, блок становится постоянным в блокчейне, все майнеры отказываются от своего текущего кандидата блока, и гонка начинается заново для следующего блока.

Когда два майнера одновременно находят решение

В редких случаях, когда два майнера одновременно подтверждают блок, сеть временно делится. Каждая группа узлов начинает обрабатывать следующий блок на основе блока, который она получила первой. Эта ситуация создает две параллельные конкурирующие цепочки, пока не будет добыт новый блок.

Когда следующий блок добавляется к одной из двух версий, он становится официальной версией. Другой блок, называемый сиротским или устаревшим, отказывается сетью. Майнеры, которые сделали ставку на неправильную версию, просто возвращаются к добыче победившей цепочки. Никакие данные не теряются; это механизм самокоррекции, присущий системе.

Динамическая настройка сложности

Чтобы поддерживать регулярный темп создания блоков независимо от числа активных майнеров, протокол постоянно корректирует уровень сложности математической задачи.

Вот как это работает:

Когда новые майнеры присоединяются к сети, общая вычислительная мощность увеличивается. Без вмешательства это ускорило бы создание блоков. Протокол обнаруживает это увеличение и поднимает планку - делает задачи более сложными, требуя больше вычислений перед тем, как будет найдено действительное решение.

Напротив, если майнеры отключаются или прекращают свою деятельность, вычислительная мощность снижается. Протокол уменьшает сложность, чтобы компенсировать это, временно облегчая добычу. Эти корректировки поддерживают постоянный интервал времени между блоками (, например, в среднем десять минут для Bitcoin), независимо от изменений мощности хеширования сети.

Различные подходы к майнингу криптовалют

CPU-майнинг: ушедшая эпоха

На начальном этапе биткойна любой ноутбук мог майнить. Центральные процессоры (CPU) были достаточны для выполнения функций хеширования, необходимых для модели доказательства выполнения работы. Барьеры для входа были минимальными.

Но по мере того, как все больше участников присоединялось к сети и сложность экстракции экспоненциально возросла, майнинг на ЦПУ стал экономически нецелесообразным. Сегодня использование простого центрального процессора для добычи биткойнов или любой другой сети PoW — это гарантированная потеря электроэнергии. Этот метод принадлежит истории.

GPU-майнинг: гибкость по средней цене

Графические процессоры (GPU) стали следующими предпочтительными инструментами для майнеров. Разработанные для обработки нескольких операций параллельно, они предлагают лучшее соотношение цена/производительность по сравнению с ЦП. GPU остаются относительно доступными и могут быть переориентированы на другие задачи – видеоигры, научные вычисления – если майнинг становится неприбыльным.

Тем не менее, GPU проявляют свою эффективность только на некоторых альткойнах, использующих специфические алгоритмы. Для Биткойна их эффективность оказалась недостаточной по сравнению со специализированным оборудованием.

Майнинг ASIC: высший уровень эффективности

Специальный интегральный схемы (ASIC) предназначена для одной единственной задачи. В области криптовалюты это полностью специализированные машины для майнинга Bitcoin или других криптовалют, использующих определённые алгоритмы.

ASIC теперь доминируют в PoW-майнинге по одной простой причине: они предлагают беспрецедентную энергетическую эффективность. Но эта сила имеет свою цену. Один высококлассный ASIC стоит несколько тысяч евро. Хуже того, технологические достижения быстро делают старые модели устаревшими. ASIC двух- или трехлетней давности может едва покрывать свои электрические расходы. Чтобы оставаться конкурентоспособными, майнеры ASIC должны регулярно и массово инвестировать, что делает этот тип добычи доступным лишь для тех, кто располагает значительным капиталом.

Пулы майнинга: объединение для выживания

Вероятность того, что отдельный майнер обнаружит следующий действительный блок, крайне мала – почти нулевая для большинства. Одинокий майнер потенциально может ждать годы, прежде чем получить вознаграждение.

Пулы майнинга решают эту дилемму, объединяя вычислительную мощность тысяч участников. Когда пул находит действительный блок, награда делится справедливо между всеми участниками в зависимости от их вклада в работу.

Данное соглашение предлагает несколько преимуществ: регулярные и предсказуемые доходы, материальные расходы, распределенные между несколькими участниками. Тем не менее, концентрация майнинга в нескольких гигантских пулах вызвала законные опасения по поводу децентрализации и теоретического риска атаки 51% на сеть.

Облачный майнинг: обещание и ловушки

Для тех, кто не хочет инвестировать в дорогое оборудование, облачный майнинг кажется привлекательным. Вы просто арендуете вычислительную мощность третьей стороны, которая управляет инфраструктурой от своего имени. Вы получаете долю прибыли без затрат на установку и обслуживание.

Обратная сторона? Мошенничество, ненадежные поставщики и сниженная рентабельность. Если вы выбираете облачный майнинг, выбирайте исключительно проверенных поставщиков с хорошей репутацией в экосистеме. Никогда не доверяйте обещаниям огромных доходов — они обычно скрывают схему Понци.

Биткойн: учебный случай майнинга криптовалюты

Биткойн олицетворяет архетип майнинга с доказательством работы (PoW). Этот механизм консенсуса, изобретенный Сатоши Накамото и описанный в белой книге 2008 года, определяет, как распределенная сеть достигает коллективного согласия без центрального авторитета.

PoW работает по системе экономических стимулов: массовые инвестиции в электроэнергию и вычислительную мощность делают злонамеренные атаки дорогими и непрактичными. Транзакции классифицируются, объединяются в блоки майнерами, которые соревнуются в решении криптографических задач, а затем передаются в блокчейн после проверки.

Награда за добычу блока Bitcoin изначально составляла 50 BTC. Каждые 210 000 блоков (примерно каждые четыре года)это число делится на два в событии, называемом халвингом. В декабре 2024 года нахождение блока Bitcoin принесет 3,125 BTC в качестве награды, увеличенной на комиссионные сборы, включенные в этот блок.

Этот механизм постепенного сокращения гарантирует, что после 2140 года не будет создано ни одного нового Биткойна, создавая ультрафиксированное предложение, которое контрастирует с обесцениванием традиционных фиатных валют.

Прибыльность: настоящая тема

Да, майнинг может приносить доход. Нет, это не гарантировано и это определенно не легко.

Несколько факторов определяют рентабельность:

Эволюция цен

Когда стоимость криптовалют в евро или долларах растет, ваши вознаграждения за майнинг становятся более ценными. Напротив, снижение цен может превратить прибыльную операцию в финансовую дыру.

Эффективность оборудования

Современный ASIC потребляет меньше электроэнергии на терахеш, чем предыдущее поколение. Но мощные ASIC стоят дорого. Майнерам нужно тщательно взвесить: принесет ли инвестиция в 5 000 евро в эффективную машину достаточно дохода, чтобы оправдать расходы, учитывая предполагаемый срок службы оборудования?

Стоимость электроэнергии

Это часто решающий фактор. В регионах, где электричество стоит 0,30 € за кВтч, многие операции по майнингу не рентабельны. В зонах с дешёвым электричеством (гидроэлектричеством в Исландии, геотермальной энергией от Hydro-Québec), майнеры могут оставаться конкурентоспособными.

Устаревание оборудования

Новые поколения ASIC появляются регулярно. Ваш ASIC, когда-то эффективный, постепенно становится менее производительным по сравнению с новыми моделями. Если у вас нет возможности обновить, вы окажетесь в невыгодном положении на рынке.

Изменения протокола

Халвинг Биткойна немедленно сокращает вознаграждения за блок. Другие блокчейны могут полностью отказаться от PoW. Ярким примером является Ethereum: в сентябре 2022 года он полностью перешел на доказательство доли (PoS), что сделало майнинг GPU и ASIC на Ethereum мгновенно бесполезным. Тысячи майнеров увидели, как их инвестиции стали обременительным грузом за одну ночь.

В резюме

Прежде чем начать, проведите серьезный анализ затрат и выгод. Протестируйте различные онлайн-калькуляторы рентабельности. Оцените как пессимистичные, так и оптимистичные сценарии. Учтите, что цены могут упасть на 50 % так же легко, как и подняться. Если после этих размышлений вы решите продолжить, проведите собственное тщательное исследование (DYOR) и примите на себя риски, связанные с этими инвестициями.

Заключение

Майнинг криптовалюты остается жизненно важным компонентом блокчейнов PoW, таких как Bitcoin. Он обеспечивает безопасность сети, валидирует транзакции и, в соответствии с правилами протокола, постепенно вводит новые денежные единицы в обращение.

Это технически увлекательный процесс, но финансово сильно требовательный. Награды за блок и комиссии за транзакции действительно предлагают потенциальные доходы. Но эти доходы подрываются затратами на электричество, амортизацией оборудования и внутренней неопределенностью на рынках криптовалют.

Таким образом, рентабельность майнинга криптовалюты далеко не гарантирована и сильно варьируется в зависимости от местных условий, выбранного времени и типа используемого оборудования. Действуйте с прагматизмом и ясностью.