การขุด Bitcoin อธิบาย

ผู้บริโภคมีแนวโน้มที่จะไว้วางใจสกุลเงินที่พิมพ์อย่างน้อยในสหรัฐอเมริกา นั่นเพราะเงินดอลลาร์สหรัฐที่มีการสนับสนุนจากธนาคารกลางเรียกว่าธนาคารกลางสหรัฐฯ นอกจากโฮสต์ของความรับผิดชอบอื่น ๆ Federal Reserve ควบคุมการผลิตเงินใหม่และรัฐบาลดำเนินคดีการใช้สกุลเงินปลอม

แม้แต่การชำระเงินดิจิทัลโดยใช้สกุลเงินดอลลาร์สหรัฐก็ได้รับการสนับสนุนจากหน่วยงานกลาง เมื่อคุณทำการสั่งซื้อออนไลน์โดยใช้บัตรเดบิตหรือบัตรเครดิตของคุณตัวอย่างเช่นการทำธุรกรรมนั้นจะถูกประมวลผลโดย บริษัท ประมวลผลการชำระเงินเช่น Mastercard หรือ Visa นอกเหนือจากการบันทึกประวัติธุรกรรมของคุณ บริษัท เหล่านั้นยืนยันว่าการทำธุรกรรมไม่ได้เป็นการฉ้อโกงซึ่งเป็นเหตุผลหนึ่งที่ทำให้บัตรเดบิตหรือบัตรเครดิตของคุณอาจถูกระงับในขณะเดินทาง

ในทางกลับกัน Bitcoin ไม่ได้ถูกควบคุมโดยหน่วยงานกลาง บิตคอยน์ได้รับการสนับสนุนจากคอมพิวเตอร์หลายล้านเครื่องทั่วโลกที่เรียกว่า “โหนด” เครือข่ายคอมพิวเตอร์นี้ทำหน้าที่เหมือนกันกับ Federal Reserve, Visa และ Mastercard แต่มีความแตกต่างที่สำคัญเล็กน้อย โหนดเก็บข้อมูลเกี่ยวกับธุรกรรมก่อนหน้าและช่วยตรวจสอบความถูกต้อง ซึ่งแตกต่างจากหน่วยงานกลางเหล่านั้น แต่โหนด Bitcoin จะกระจายออกไปทั่วโลกและการทำธุรกรรมการบันทึกข้อมูลในรายชื่อของประชาชนที่สามารถเข้าถึงได้โดยทุกคนแม้กระทั่งคุณ

เมื่อมีคนทำการซื้อหรือขายโดยใช้ bitcoin เราเรียกว่า “การทำธุรกรรม” ธุรกรรมที่ทำในร้านและออนไลน์จะถูกบันทึกไว้โดยธนาคารระบบการขาย ณ จุดขายและใบเสร็จรับเงินทางกายภาพ ผู้ปฏิบัติงาน Bitcoin บรรลุผลเหมือนกันโดยไม่ต้องมีสถาบันเหล่านี้โดยการรวมกลุ่มธุรกรรมใน“ บล็อก” และเพิ่มเข้าไปในบันทึกสาธารณะที่เรียกว่า“ blockchain ” โหนดจะเก็บบันทึกของบล็อกเหล่านั้นเพื่อให้พวกเขาสามารถตรวจสอบได้ในอนาคต

เมื่อผู้ขุด bitcoin เพิ่มบล็อกธุรกรรมใหม่ลงใน blockchain ส่วนหนึ่งของงานของพวกเขาคือเพื่อให้แน่ใจว่าธุรกรรมเหล่านั้นถูกต้อง (เพิ่มเติมเกี่ยวกับความมหัศจรรย์ของสิ่งที่เกิดขึ้นในไม่กี่วินาที) โดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้ขุด Bitcoin ทำให้แน่ใจว่า Bitcoin จะไม่ถูกทำซ้ำซึ่งเป็นเอกลักษณ์ของสกุลเงินดิจิทัลที่เรียกว่า“ การใช้จ่ายซ้ำซ้อน ” ” ด้วยสกุลเงินที่พิมพ์เงินที่ซ้ำกันจะไม่เป็นปัญหา เมื่อคุณใช้จ่าย $ 20 ที่ร้านค้าการเรียกเก็บเงินนั้นจะอยู่ในมือของพนักงาน ด้วยสกุลเงินดิจิตอลอย่างไรก็ตามมันเป็นเรื่องที่แตกต่าง

ข้อมูลดิจิตอลสามารถทำซ้ำได้ค่อนข้างง่ายดังนั้นด้วย Bitcoin และสกุลเงินดิจิตอลอื่น ๆ มีความเสี่ยงที่ผู้ใช้เครื่องสามารถทำสำเนา bitcoin ของพวกเขาและส่งไปยังบุคคลอื่นในขณะที่ยังคงถือครองต้นฉบับอยู่ ลองกลับไปใช้สกุลเงินที่พิมพ์ไว้สักครู่แล้วบอกว่ามีคนพยายามทำสำเนาธนบัตรมูลค่า 20 เหรียญเพื่อใช้ทั้งของจริงและของปลอมที่ร้านขายของชำ หากพนักงานรู้ว่าลูกค้าทำเงินซ้ำพวกเขาต้องทำคือดูที่หมายเลขซีเรียลของตั๋วเงิน ถ้าตัวเลขเท่ากันเสมียนจะรู้ว่าเงินนั้นซ้ำซ้อน การเปรียบเทียบนี้คล้ายกับสิ่งที่นักขุด Bitcoin ทำเมื่อตรวจสอบการทำธุรกรรมใหม่

รางวัลคนงานเหมือง

ด้วยจำนวนการซื้อและการขาย 500,000 รายการที่เกิดขึ้นในหนึ่งวันอย่างไรก็ตามการตรวจสอบการทำธุรกรรมแต่ละรายการนั้นอาจเป็นงานจำนวนมากสำหรับคนงานเหมืองซึ่งได้รับความแตกต่างที่สำคัญอีกประการหนึ่งระหว่างผู้ขุด Bitcoin และ Federal Reserve, Mastercard หรือ Visa เพื่อเป็นการชดเชยความพยายามของพวกเขาคนขุดแร่จะได้รับ bitcoin เมื่อใดก็ตามที่พวกเขาเพิ่มบล็อกธุรกรรมใหม่ลงในบล็อกเชน จำนวน bitcoin ใหม่ที่ปล่อยออกมาพร้อมกับแต่ละ mined block เรียกว่า “block reward” รางวัลบล็อกจะลดลงครึ่งหนึ่งทุก 210,000 บล็อกหรือประมาณทุก ๆ 4 ปี ในปี 2009 คือ 50 ในปี 2013 เป็น 25 ในปี 2018 เป็น 12.5 และบางช่วงกลางปี ​​2020 จะลดลงเหลือ 6.25

ในอัตราที่ลดลงครึ่งหนึ่งจำนวนหมุนเวียนของ bitcoin ทั้งหมดจะเข้าใกล้ขีด จำกัด ที่ 21 ล้านทำให้สกุลเงินที่หายากและมีค่ามากขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป แต่ก็มีค่าใช้จ่ายสูงกว่าสำหรับคนงานเหมือง

นี่คือการจับ เพื่อให้ผู้ขุด Bitcoin ได้รับ Bitcoin จริงจากการตรวจสอบการทำธุรกรรมสองสิ่งที่เกิดขึ้น ขั้นแรกพวกเขาจะต้องตรวจสอบมูลค่าธุรกรรม 1 เมกะไบต์ (MB) ซึ่งในทางทฤษฎีอาจมีขนาดเล็กเท่ากับ 1 ธุรกรรม แต่มักจะมีหลายพันขึ้นอยู่กับจำนวนข้อมูลที่แต่ละธุรกรรมเก็บ นี่คือส่วนที่ง่าย

ประการที่สองในการเพิ่มบล็อกธุรกรรมลงใน blockchain นั้นผู้ปฏิบัติจะต้องแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนซึ่งเรียกว่า “หลักฐานการทำงาน” สิ่งที่พวกเขากำลังทำจริง ๆ คือพยายามหาเลขฐานสิบหก 64 หลักเรียกว่า “แฮช” ซึ่งน้อยกว่าหรือเท่ากับแฮชเป้าหมาย โดยพื้นฐานแล้วคอมพิวเตอร์ของคนขุดแร่ปล่อยแฮชในอัตรา megahashes ต่อวินาที (MH / s), gigahashes ต่อวินาที (GH / s) หรือแม้กระทั่ง terahashes ต่อวินาที (TH / s) ขึ้นอยู่กับหน่วยคาดเดาได้ทั้งหมด 64- ตัวเลขหลักจนกว่าจะถึงทางออก กล่าวอีกนัยหนึ่งมันเป็นการพนัน

ระดับความยากลำบากของบล็อกล่าสุดในขณะที่เขียนเป็นมากกว่า 13000000000000 นั่นคือโอกาสของคอมพิวเตอร์ที่สร้างแฮชต่ำกว่าเป้าหมายคือ 1 ใน 13 ล้านล้าน เพื่อให้เข้าใจอย่างถ่องแท้คุณมีโอกาสชนะแจ็คพอตบอล Powerball ประมาณ 44,500 เท่าด้วยตั๋วลอตเตอรีเดี่ยวกว่าที่คุณจะเลือกแฮชที่ถูกต้องในการลองครั้งเดียว โชคดีที่ระบบคอมพิวเตอร์การทำเหมืองคายความเป็นไปได้แฮชมากกว่านั้น อย่างไรก็ตามการขุดเพื่อ bitcoin นั้นต้องใช้พลังงานจำนวนมากและแท่นขุดเจาะที่มีความซับซ้อน

ระดับความยากจะถูกปรับทุก ๆ บล็อก 2016 หรือประมาณทุกๆ 2 สัปดาห์โดยมีเป้าหมายในการรักษาอัตราค่าคงที่ของการขุด กล่าวคือยิ่งนักขุดมีการแข่งขันเพื่อหาทางออกปัญหาก็จะยิ่งยากขึ้นเท่านั้น ตรงกันข้ามยังเป็นจริง หากพลังการคำนวณถูกนำออกจากเครือข่ายความยากจะปรับลดลงเพื่อให้การขุดง่ายขึ้น

นี่คือการเปรียบเทียบที่มีประโยชน์ที่จะต้องพิจารณา:

“บอกว่าฉันบอกเพื่อนสามคนว่าฉันกำลังคิดเลขระหว่าง 1 ถึง 100 และฉันเขียนเลขนั้นลงบนกระดาษแล้วปิดผนึกในซองจดหมายเพื่อนของฉันไม่ต้องเดาจำนวนที่แน่นอนพวกเขาเพียงแค่ จะต้องเป็นคนแรกที่จะเดาตัวเลขใด ๆ ที่น้อยกว่าหรือเท่ากับจำนวนที่ฉันกำลังคิดและไม่มีข้อ จำกัด ว่าจะเดาได้กี่ครั้ง

“สมมติว่าฉันกำลังคิดถึงหมายเลข 19 ถ้าเพื่อน A เดา 21 พวกเขาแพ้เพราะ 21> 19 ถ้าเพื่อน B เดา 16 และเพื่อน C เดา 12 แล้วทั้งคู่ก็มาถึงคำตอบที่ใช้ได้เพราะ 16 < 19 และ 12 <19. ไม่มี ‘เครดิตพิเศษ’ สำหรับเพื่อน B แม้ว่าคำตอบของ B จะใกล้เคียงกับคำตอบเป้าหมายของ 19

“ตอนนี้จินตนาการว่าฉันตั้งคำถาม ‘เดาเลขที่ฉันกำลังคิด’ แต่ฉันไม่ได้ขอแค่เพื่อนสามคนและฉันไม่ได้คิดเลขระหว่าง 1 ถึง 100 แต่ฉันขอจำนวนมาก จะเป็นนักขุดและฉันคิดว่าเลขฐานสิบหก 64 หลักตอนนี้คุณจะเห็นว่ามันเป็นเรื่องยากมากที่จะคาดเดาคำตอบที่ถูกต้อง ”

ถ้า 1 ใน 13 ล้านล้านเสียงไม่ดังพอนี่คือสิ่งที่จับได้ ไม่เพียง แต่ผู้ขุด Bitcoin เท่านั้นที่จะต้องได้รับแฮชที่เหมาะสม แต่พวกเขายังต้องเป็นคนแรกที่จะทำเช่นนั้น

เนื่องจากการขุด Bitcoin นั้นเป็นสิ่งที่คาดเดาได้จริงการมาถึงคำตอบที่ถูกต้องก่อนที่คนงานเหมืองคนอื่นจะมีเกือบทุกอย่างที่เครื่องคอมพิวเตอร์ของคุณจะสามารถสร้างแฮชได้อย่างรวดเร็ว เมื่อสิบปีที่แล้วการขุด Bitcoin สามารถทำได้บนคอมพิวเตอร์เดสก์ท็อปปกติ เมื่อเวลาผ่านไปคนงานเหมืองตระหนักว่าการ์ดกราฟิกที่ใช้กันทั่วไปสำหรับวิดีโอเกมมีประสิทธิภาพในการขุดมากกว่าเดสก์ท็อปและหน่วยประมวลผลกราฟิก (GPU) ที่เข้ามาครอบครองเกม ในปี 2013 ผู้ขุด Bitcoin เริ่มใช้คอมพิวเตอร์ที่ออกแบบมาเฉพาะสำหรับการขุด cryptocurrency ให้มีประสิทธิภาพมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ซึ่งเรียกว่าวงจรรวมแอปพลิเคชันเฉพาะ (ASIC) สิ่งเหล่านี้สามารถวิ่งจากหลายร้อยดอลลาร์ถึงหมื่น ในอีกทางหนึ่งระบุว่าราคาปัจจุบันของ bitcoin ตามที่เขียนนี้อยู่ที่ประมาณ และรางวัลสำหรับการกรอกบล็อกคือ 12

วันนี้การขุด Bitcoin นั้นมีการแข่งขันสูงซึ่งสามารถทำกำไรได้โดย ASIC ที่ทันสมัยที่สุดเท่านั้น เมื่อใช้คอมพิวเตอร์เดสก์ท็อป GPUs หรือ ASIC รุ่นเก่ากว่าต้นทุนการใช้พลังงานสูงกว่ารายได้ที่เกิดขึ้นจริง แม้จะมีหน่วยใหม่ล่าสุดในการกำจัดของคุณคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งก็แทบจะไม่เพียงพอที่จะแข่งขันกับสิ่งที่คนงานเหมืองเรียกว่า

กลุ่มการขุดคือกลุ่มนักขุดที่รวมพลังการคำนวณและแยก bitcoin ที่ขุดระหว่างผู้เข้าร่วม บล็อกจำนวนมากที่ไม่ได้สัดส่วนถูกขุดโดยพูลมากกว่าโดยผู้ขุดแต่ละคน ในบางช่วงเวลาในประวัติศาสตร์ของ bitcoin กลุ่มการทำเหมืองและ บริษัท ต่างๆได้แสดงถึง 80% ถึง 90% ของกำลังการคำนวณ bitcoin

อัตราต่อรองระหว่าง 1 ใน 13 ล้านล้านระดับความยากลำบากและเครือข่ายขนาดใหญ่ของผู้ใช้ที่ตรวจสอบการทำธุรกรรมธุรกรรมหนึ่งบล็อกจะได้รับการตรวจสอบทุกๆ 10 นาที แต่สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่า 10 นาทีเป็นเป้าหมายไม่ใช่กฎ

เครือข่าย bitcoin สามารถประมวลผลประมาณเจ็ดธุรกรรมต่อวินาทีโดยธุรกรรมจะถูกบันทึกใน blockchain ทุก 10 นาที สำหรับการเปรียบเทียบนั้น Visa สามารถดำเนินธุรกรรมประมาณ 24,000 ธุรกรรมต่อวินาที ในขณะที่เครือข่ายของผู้ใช้ bitcoin ยังคงเติบโตอย่างไรก็ตามจำนวนธุรกรรมที่ทำใน 10 นาทีในที่สุดจะเกินจำนวนธุรกรรมที่สามารถประมวลผลได้ภายใน 10 นาที ณ จุดนั้นเวลารอธุรกรรมจะเริ่มต้นและดำเนินต่อไปอีกต่อไปจนกว่าจะมีการเปลี่ยนแปลงในโปรโตคอล bitcoin

ปัญหานี้เป็นหัวใจสำคัญของโปรโตคอล bitcoin เรียกว่า “การปรับขนาด” ในขณะที่คนงานเหมือง bitcoin ยอมรับโดยทั่วไปว่ามีบางสิ่งที่ต้องดำเนินการเพื่อปรับอัตราส่วน มีการเสนอแนวทางแก้ไขที่สำคัญสองวิธีเพื่อแก้ไขปัญหาการปรับขนาด นักพัฒนาแนะนำว่า (1) ลดจำนวนข้อมูลที่ต้องใช้ในการตรวจสอบแต่ละบล็อคหรือ (2) เพิ่มจำนวนธุรกรรมที่แต่ละบล็อกสามารถเก็บได้ ด้วยข้อมูลที่น้อยกว่าในการตรวจสอบต่อบล็อกโซลูชัน 1 จะทำให้ธุรกรรมเร็วขึ้นและถูกกว่าสำหรับคนงานเหมือง โซลูชันที่ 2 จะจัดการกับการปรับขนาดโดยอนุญาตให้ประมวลผลข้อมูลเพิ่มเติมทุก 10 นาทีโดยการเพิ่มขนาดบล็อก

ในเดือนกรกฎาคมปี 2017ผู้ขุด Bitcoin และ บริษัท ขุดคิดเป็น 80% ถึง 90% ของกำลังการประมวลผลของเครือข่ายที่โหวตให้รวมโปรแกรมที่จะลดจำนวนข้อมูลที่ต้องใช้ในการตรวจสอบแต่ละบล็อค นั่นคือพวกเขาไปกับโซลูชัน 1

โปรแกรมที่ผู้ลงคะแนนเลือกเพิ่มให้กับโปรโตคอล bitcoin เรียกว่าพยานที่แยกกันหรือ SegWit คำนี้เป็นการรวมกันของการแยกความหมาย “เพื่อแยก” และพยานซึ่งหมายถึง “ลายเซ็นในการทำธุรกรรม bitcoin” พยานแยกจากกันแล้วหมายถึงการแยกลายเซ็นการทำธุรกรรมจากบล็อก – และแนบพวกเขาเป็นบล็อกขยาย ในขณะที่การเพิ่มโปรแกรมเดียวในโปรโตคอล bitcoin อาจดูเหมือนไม่เหมือนกันมากในการแก้ปัญหาข้อมูลลายเซ็นได้รับการประเมินบัญชีถึง 65% ของข้อมูลที่ประมวลผลในแต่ละบล็อกของการทำธุรกรรม

น้อยกว่าหนึ่งเดือนต่อมาในเดือนสิงหาคม 2017 กลุ่มนักขุดและนักพัฒนาเริ่มแยกทางกันออกจากเครือข่าย bitcoin เพื่อสร้างสกุลเงินใหม่โดยใช้รหัสฐานเดียวกับ bitcoin แม้ว่ากลุ่มนี้จะเห็นด้วยกับความต้องการวิธีแก้ปัญหาในการไต่ระดับ แต่พวกเขากังวลว่าการใช้เทคโนโลยีพยานแยกกันจะไม่สามารถแก้ไขปัญหาการปรับสเกลได้อย่างเต็มที่

แต่พวกเขากลับมาพร้อมกับโซลูชันที่ 2 สกุลเงินที่เกิดขึ้นซึ่งเรียกว่า “เงินสด bitcoin” เพิ่มขนาดบล็อกเป็น 8 MB เพื่อเร่งกระบวนการตรวจสอบเพื่อให้มีประสิทธิภาพประมาณ 2 ล้านธุรกรรมต่อวัน เมื่อวันที่ 6 พฤศจิกายน 2019 เงินสด Bitcoin มีมูลค่าประมาณ ถึง Bitcoin ประมาณ