Что такое майнинг, PoW, PoS простыми словами

Чт 20 Май 2021 ▪ 12h22 ▪ 10 min de lecture - par Алексей Супцин

Вся криптосфера прочно ассоциируется с понятием «криптовалюта». Криптовалюта чаще всего добывается в результате майнинга (кроме стейблкоинов и централизованных валют). Майнинг – одно из ключевых понятий в криптосфере. В этой статье мы разберем, что это такое, кто такие майнеры и какую роль они играют в жизни криптопроектов.

Повышайте свой уровень компетентности в крипте. Подписывайтесь на Телеграм-канал Cointribune

Майнинг – это процесс получения новых криптомонет в блокчейне за счет выполнения действий по строго определенным правилам (консенсусам). Чаще всего в криптосфере применяется два вида консенсуса – Proof of Work (PoW) и Proof of Stake (PoS).

Что такое PoW-консенсус

PoW-консенсус – это процесс получения новых монет за счет решения компьютерами сложных математических задач. Такой консенсус применяется в Биткоине

Для выполнения майнинга используются мощные компьютеры и даже специальные майнинговые фермы. Как известно, блокчейн – это цепочка блоков, и для расшифровки каждого блока нужно затратить некоторую мощность компьютеров. Расшифровка считается успешной, когда майнер (участник сети, предоставляющий мощность своего компьютера для генерации новых блоков) находит хеш для блока – номер, состоящий из букв и цифр. Чтобы найти хеш для блока в Биткоине, нужно проверить триллионы хешей в секунду, поэтому и используется сложное и дорогое оборудование. После нахождения блока последний проверяется другими майнерами и записывается в конец цепочки. Таким образом, создается новый блок в цепочке блоков. За создание блока тот майнер, который нашел хеш для него, получает награду в виде нативных токенов блокчейна (в Биткоине это, соответственно, BTC), в оговоренном размере. В блокчейне Биткоина эта сумма сейчас равна 6,25 BTC. Каждые 4 года вознаграждение за блок в Биткоине сокращается вдвое, и в 2024 году эта сумма составит уже 3,125 BTC. Таким образом эмиссия монет происходит в результате майнинга: монеты, которые выпущены в свободное обращение (например, на криптовалютные биржи) – это монеты, которые когда-то добыты майнерами.

PoW-консенсус часто критикуют за его недемократичность (покупка фермы для майнинга обойдется в кругленькую сумму) и огромное энергопотребление. Многие протоколы сейчас используют другой консенсус, ProofofStake, и он считается более приемлемым в смысле затрат электроэнергии на майнинг и воздействия на окружающую среду (хотя у него также хватает критики).

Что такое PoS-коненсус

PoS-коненсус, или стейкинг – это новый вид майнинга: блокирование определенной доли (stake) монет на балансе майнера для получения возможности валидации транзакций в блокчейне. Вероятность получения этой возможности пропорциональна размеру баланса монет. Естественно, больше шансов добыть блок будет у того майнера, баланс которого больше. В отличие от PoW-консенсуса, как таковой награды за генерацию блока в PoS нет; здесь майнеры получают комиссии за подтвержденные транзакции. 

На консенсусе PoS сейчас работают такие известные протоколы как Symbol, Polkadot, Aave, Compound, BitTorrent и т.д. Скоро компанию им составит и один из «мастодонтов» криптосферы, Ethereum, после перехода на версию 2.0. Переход планируется на лето 2021, а пока Ethereum использует тот же привычный PoW.

Стоит сказать, что PoS-майнинг – тоже удовольствие не из дешевых. К примеру, для того чтобы начать «стейкать» тот же Эфир, нужно запустить ноду и заблокировать в ней ни много ни мало 32 ETH, а это около $80 тыс. по текущему курсу. Такие правила – один из основных аспектов критики PoS-майнинга: его часто называют «способом богатых людей стать еще богаче». Однако не всё так печально – в сети есть специальные сервисы, которые организуют нечто вроде складчины для владельцев ETH, запускают ноду и стейкают Эфир на общем количестве токенов. Вознаграждение за стейкинг выплачивается участникам общего «котла» пропорционально числу монет, которые они вложили в общий “котел”. Важно только тщательно выбирать сервис, чтобы не нарваться на мошенников. Ведь при таком способе стейкинга пользователь переводит свои монеты на адрес сервиса и не имеет контроля над ними до самого момента вывода монет из него.

Роль майнеров в криптовалютах

Бытует мнение, что майнеры – это такие богатые и жадные люди, которые только и мечтают о том, как бы прибрать к рукам новые монеты. Однако это совсем не так. Без майнеров сразу остановится вся криптовалютная сеть (блокчейн), и никакие транзакции подтверждаться не будут. Известно, что в блокчейне Биткоина, например, транзакции «упаковываются» в блоки, и они, транзакции, подтверждаются только после расшифровки нескольких блоков, куда записана транзакция. Естественно, что без создания блоков (а значит, без майнинга) никакие транзакции подтверждаться не будут, а сама криптовалюта потеряет смысл.

То же самое происходит и в PoS-консенсусе. Здесь именно благодаря заблокированным в пулах монетам подтверждаются транзакции. Без такой блокировки, без стейкинга, работа блокчейна также будет остановлена.

Другими словами, майнеры – это «кровь» блокчейна, его живительная сила. Без майнеров вся работа криптопроекта будет просто бессмысленна.

Кроме того, майнинг – это единственный способ создания новых монет и, значит, ценности.

Майнеры также привносят свой вклад в децентрализацию блокчейна, ведь они хранят у себя его копию. Чем меньше копий блокчейна, тем более уязвима сеть. Чем больше майнеров, тем больше копий и тем более устойчива работа проекта.

Надежность сети также связана с майнерами и консенсусом. Консенсус должен быть таким, чтобы он исключал возможность взлома. В PoW это делается за счет сложности вычислений, в PoS – за счет большого количества монет.

Другие виды консенсусов

Помимо самых распространенных PoW и PoS, есть и другие виды консенсусов в блокчейне. Вот самые популярные:

  • Delegated Proof-of-Stake. Здесь шансы записи блока зависят от количества монет, которые пользователи передали (делегировали) майнеру;
  • Proof-of-Capacity. Вероятность записи блока зависит от свободного места на диске;
  • Proof-of-Authority. Майнеры выбираются разработчиком блокчейна.

На чем майнят биткоин на PoW в 2021-м году?

В 2010-м году биткоин можно было майнить даже на обычных ноутбуках. Однако со временем сложность майнинга возрастала, и домашних компьютеров стало не хватать. Появились так называемые ASIC («асики» – application-specific integrated circuit, интегральные схемы специального назначения) на основе графических процессоров. Такие ASIC-компьютеры объединяются в фермы, а фермы, в свою очередь – в майнинговые пулы, т.е. серверы, которые работают как единый участник сети. Майнер, даже установивший у себя ферму из нескольких компьютеров, имеет крайне мало шансов добыть блок и, следовательно, получить награду. Поэтому он присоединяется к какому-нибудь майнинговому пулу, который объединяет мощности нескольких майнеров и повышает шансы на добычу блока. Вознаграждение за добытый блок пул делит между майнерами на основе мощности вычислений, которой обладает каждый из них (или количестве хешей, которые проверил майнер).

Где майнят биткоин?

По данным CoinShares, 66% всей мировой мощности майнинга в биткоине приходится на Китай. Это не очень хорошо, поскольку высокая концентрация майнеров в одной стране негативно сказывается на децентрализации (подробнее об этом – ниже). Другими крупными центрами майнинга являются Россия (Сибирь), США и Канада. Есть немного и в Европе.

При выборе места для майнинга майнеры исходят из стоимости электроэнергии в данном конкретном регионе, а также климатических условий: выгодно устанавливать фермы там, где холодно. Это позволяет снизить расходы на оборудование для отвода тепла.

Критика PoW-майнинга

PoW-консенсус регулярно получает свою порцию «приятных слов» со стороны криптосообщества, и это понятно: у него немало недостатков.

Во-первых, для майнинга на этом консенсусе нужны большие капитальные затраты, и не каждый может позволить себе купить компьютеры на 500 тыс. руб. и сделать из них ферму. Это совсем недемократично и совсем не в духе «свободных и независимых криптовалют».

Во-вторых, такой майнинг – просто пожиратель электроэнергии. А если учесть, что большая часть электростанций Китая работает на угле, начинают одолевать сомнения, а так ли нужны эти биткоины, если ради них нужно сжечь тысячи тонн угля и отправить дым от его горения в свободное путешествие по атмосфере Земли.

Биткоин сейчас потребляет больше энергии, чем некоторые отдельные страны, и больше, чем полмиллиона жителей Канады. Это не очень хорошо, и «зеленые» во многих странах бьют тревогу и ратуют за запрет первой криптовалюты.

В-третьих, принцип PoW привел к тому, что большая часть мощностей майнинга сейчас находится в Китае. Это тревожный факт, и вот почему. Когда одна из стран получает пальму первенства в майнинге криптовалюты, она и начинает ее контролировать. Ведь тот же Китай сейчас добывает биткоинов больше всех, а значит, токены остаются в этой стране, которая в дальнейшем может манипулировать курсом биткоина. Кроме того, любые неполадки или проблемы с майнингом (будь то технические или регулятивные) в одной стране приводят к резкому снижению производительности, что также влияет на курс и вообще доверие к криптовалюте. Как упоминалось выше, в апреле 2021, нечто подобное как раз и произошло в Китае. Из-за аварий на угольных шахтах остановились электростанции в одной из провинций страны, которые были вынуждены прекратить подачу электроэнергии на майнинг-фермы. Те, в свою очередь, остановили работу, производительность упала, а вслед за этим вниз пошла и цена биткоина. Да, через несколько дней всё восстановилось, но, как говорится, «осадочек остался».

Майнинг – неотъемлемая часть криптосферы, а майнеры – одни из главных ее игроков. По всей видимости, в ближайшем будущем мы увидим переход с консенсуса PoW в майнинге (останется, пожалуй, только Биткоин) на PoS и другие консенсусы. Они более экологичны, не требуют такого мощного и дорогого оборудования для работы и могут быть быстрее развернуты сообществом.

Весь цикл статей бесплатного курса по крипте для новичков – тут.

Алексей Супцин

Я уверен, что криптоактивы – это экономика нового типа. Мы стоим у истоков криптобудущего. Именно сейчас стоит изучить что такое криптовалюты и блокчейн, чтобы максимально выгодно использовать новые знания и навыки в будущем.

DISCLAIMER

Les propos et opinions exprimés dans cet article n'engagent que leur auteur, et ne doivent pas être considérés comme des conseils en investissement. Effectuez vos propres recherches avant toute décision d'investissement.