Что такое майнинг простыми словами
Майнинг означает перебор чисел. Компьютер раз за разом считает хэш блока, пока не получит особенный, начинающийся с нужного количества нулей. Кто нашёл такой хэш первым, добавляет блок в цепочку и получает награду. Ниже всё по шагам, а хэши можно посчитать прямо на этой странице.
Майнинг в двух словах
В биткоине и похожих сетях нет банка, который ведёт общий журнал операций. Журнал ведут сами участники, а майнинг решает главный вопрос: кто допишет в него следующую страницу. Эта страница и есть блок.
- Майнер собирает свежие переводы в черновик блока.
- Добавляет к нему число, которое можно менять. Оно называется nonce.
- Считает хэш всего блока по алгоритму SHA-256.
- Если хэш начинается с нужного количества нулей, блок принят. Если нет, майнер меняет nonce и считает снова.
- Первый, кто нашёл подходящий хэш, получает награду: новые монеты и комиссии за переводы.
Угадать подходящий nonce заранее нельзя. Остаётся перебирать миллиарды вариантов. Поэтому майнинг тратит электричество и называется доказательством работы (Proof of Work): найденный хэш доказывает, что работа действительно сделана.
Что такое хэш
Хэш представляет собой короткий «отпечаток» любых данных. Функция SHA-256 превращает текст любой длины в строку из 64 символов. У неё три важных свойства:
- Одинаковый вход даёт одинаковый хэш. Посчитайте сколько угодно раз, результат не изменится.
- Малейшее изменение меняет всё. Одна новая буква, и хэш становится совсем другим.
- Назад не развернуть. По хэшу нельзя восстановить исходный текст, можно только перебирать варианты.
Проверьте сами: поменяйте одну букву и посмотрите, как меняется хэш.
SHA-256 этого текста
Из чего состоит блок
Блок состоит из двух частей: заголовка и списка операций. Майнеры хэшируют именно заголовок. В нём лежат:
- хэш предыдущего блока, благодаря ему блоки сцеплены в цепочку;
- отпечаток всех операций блока (корень дерева Меркла);
- время и текущая сложность;
- nonce, то самое число, которое перебирают.
Если кто-то попытается задним числом поменять операцию в старом блоке, изменится его хэш. Тогда сломается ссылка в следующем блоке, потом в следующем, и подделку придётся заново майнить для всей цепочки. Отсюда и надёжность блокчейна.
Зачем подбирать nonce
Правило сети звучит так: хэш блока должен быть меньше целевого числа. В записи хэша это выглядит как несколько нулей в начале. Каждый дополнительный ноль в шестнадцатеричной записи делает задачу в 16 раз сложнее:
| Нулей в начале хэша | Попыток в среднем |
|---|---|
| 1 | 16 |
| 2 | 256 |
| 3 | 4 096 |
| 4 | 65 536 |
| 5 | около 1 миллиона |
| 6 | около 16,8 миллиона |
Ниже настоящий майнер: он перебирает nonce для блока и считает SHA-256 прямо в вашем браузере. Выберите сложность и запустите подбор. Три нуля находятся мгновенно, пять нулей заставят подождать.
Блок#1
на паузе- Попыток
- 0 / ≈65536
- Скорость
- 0 хэш/с
- Цель
- 4 нуля в начале
Что такое сложность и почему она меняется
Сложность определяет, сколько нулей нужно хэшу. Сеть сама её подстраивает, чтобы блоки появлялись с нужной частотой. В биткоине сложность пересчитывается каждые 2016 блоков, примерно раз в две недели. Цель сети: один блок в среднем за 10 минут. Пришло больше майнеров, блоки стали находиться быстрее, и сложность растёт. Майнеры ушли, сложность падает.
В майнинг-игре TotalHash принцип тот же: чем больше участников, тем выше сложность. Поэтому ранние майнеры получают больше за ту же работу.
Что такое хешрейт
Хешрейт означает скорость перебора: сколько хэшей устройство считает за секунду. Единицы растут так же, как байты:
- кH/s, тысячи хэшей в секунду;
- MH/s, миллионы;
- GH/s, миллиарды;
- TH/s, триллионы;
- EH/s, квинтиллионы.
Майнер выше показывает хешрейт вашего браузера: несколько десятков тысяч хэшей в секунду, с намеренным ограничением, чтобы страница не грела устройство. Специализированный ASIC-майнер для биткоина выдаёт сотни TH/s, а вся сеть биткоина около 1 000 EH/s, то есть зеттахэш в секунду. Сеть быстрее браузера примерно в десятки квадриллионов раз.
Соло-майнинг и пулы
Найти блок биткоина в одиночку с одним устройством почти невозможно: можно ждать годами. Поэтому майнеры объединяются в пулы. Пул раздаёт участникам задания попроще, и каждое найденное решение такого задания называется шарой (share). Шары не закрывают блок, но доказывают, что вы реально работали. Когда пул находит блок, награда делится пропорционально шарам.
В TotalHash устроено похоже: 40% награды получает тот, кто нашёл хэш блока, а 60% делятся между всеми участниками по числу их шар.
На чём майнят: процессор, видеокарта, ASIC
- Процессор (CPU) подходит для монет с алгоритмами, которые специально усложнены для специализированного железа, например Monero.
- Видеокарта (GPU) была главным инструментом майнинга эфира. В 2022 году Ethereum перешёл на Proof of Stake, и майнинг видеокартами сильно сократился.
- ASIC умеет только одно: считать конкретный алгоритм, например SHA-256 для биткоина. Он в тысячи раз быстрее видеокарты на этой задаче.
- Майнинг-ферма объединяет много таких устройств в одном месте с охлаждением и мощной электросетью.
Можно ли майнить на телефоне
Майнить биткоин на телефоне бессмысленно. Хешрейт смартфона в десятки миллионов раз меньше, чем у ASIC, а батарея и процессор будут страдать. Приложения, которые обещают «биткоин на телефоне», чаще всего просто начисляют внутренние очки за показ рекламы.
Честный вариант: майнинг-игра с собственной сетью. Так устроен TotalHash: телефон по-настоящему считает SHA-256 и закрывает блоки сети TotalHash, за блоки начисляется игровой токен #TH. Реальные деньги, GRAM и USD₮, в нём приносят задания и просмотр рекламы, их можно вывести на свой TON-кошелёк. Начать можно бесплатно и без установки, прямо в Telegram.
Майнинг и закон
Правила зависят от страны. В России майнинг легализован с 1 ноября 2024 года: компании и ИП работают через реестр, а граждане могут майнить без регистрации в пределах лимита энергопотребления, установленного правительством. В ряде регионов промышленный майнинг ограничен, особенно зимой. Перед покупкой оборудования стоит проверить правила своего региона.
Короткие ответы
Что такое майнинг простыми словами?
Перебор чисел, пока хэш блока не станет подходящим, то есть не начнётся с нужного количества нулей. Кто первым нашёл такой хэш, добавляет блок в цепочку и получает награду.
Как работает майнинг криптовалюты?
Майнер собирает операции в блок, добавляет к нему число nonce и считает хэш SHA-256. Если хэш не подходит, меняет nonce и считает снова. Сеть подстраивает сложность так, чтобы блоки появлялись с заданной частотой.
Что такое майнинг-ферма?
Много майнинговых устройств, видеокарт или ASIC, собранных в одном месте с общим охлаждением и электропитанием. Вместе они дают больший хешрейт и чаще получают награду.
Что такое хешрейт в майнинге?
Скорость перебора: сколько хэшей устройство считает за секунду. Измеряется в H/s, кH/s, MH/s, GH/s, TH/s и EH/s.
Можно ли майнить на телефоне?
Майнить биткоин на телефоне бессмысленно: смартфон в десятки миллионов раз медленнее ASIC. Зато есть майнинг-игры с собственной сетью, например TotalHash в Telegram, где телефон по-настоящему считает SHA-256 и закрывает блоки игры.