28/07/25 00:23 UTC-04

Що таке «складність» у майнінгу біткоїна. Максимально просто

Робота біткоїна ґрунтується на принципах криптографії, а його складність — ключовий і вимірюваний параметр. Пояснюємо, як усе це працює простими словами.

Щоб біткоїн працював без єдиного керівного центру, тобто щоб функціонувала його розподілена мережа, хтось має підтверджувати транзакції та записувати їх у блоки в реєстр операцій — блокчейн (blockchain, «ланцюжок блоків»). Цим займаються майнери. Але мережа не довіряє їм автоматично. Щоб отримати право додати блок у ланцюжок, майнер має виграти своєрідну обчислювальну лотерею.

Суть цієї лотереї — підібрати таке число, щоб підсумковий «відбиток» (хеш) блоку відповідав умові, заданій криптографічним алгоритмом SHA-256. Оскільки кожен набір даних дає лише один хеш, залишається лише перебирати нові варіанти, поки не знайдеться відповідний.

Хеш — це послідовність символів, отримана в результаті криптографічного перетворення даних з блоку за заданим алгоритмом. Це унікальний цифровий відбиток. Для одного і того ж набору даних завжди утворюється один хеш, але передбачити його заздалегідь неможливо. Саме ця логіка криптографічного захисту лежить в основі поняття «криптовалюта».

Майнери беруть «заготовку» блоку — набір даних про транзакції в ньому, посилання на попередній блок і випадкове число — й перебирають параметри, поки не отримають хеш, що відповідає умові криптоалгоритму. Хто першим знаходить такий варіант — отримує винагороду у вигляді нових біткоїнів. Цей механізм захищає мережу й гарантує, що нові блоки з'являються чесним шляхом.

Щосекунди мільйони пристроїв по всьому світу пробують варіанти. Це схоже на підбір пароля, коли комп’ютер підставляє числа, обчислює результат, перевіряє — і знову по колу. Середня кількість спроб до успіху — і є та сама «складність» (difficulty). Зараз це десятки трильйонів спроб на кожен знайдений блок.

Складність майнінгу автоматично регулюється так, щоб нові блоки з’являлися приблизно кожні 10 хвилин — незалежно від кількості пристроїв, які беруть участь у розрахунках. Тому з часом задачі ускладнюються, і для майнінгу вже недостатньо звичайного комп’ютера, як це було на початку епохи біткоїна. Потрібні потужні пристрої, спеціально створені для майнінгу (ASIC, Application-Specific Integrated Circuit), здатні виконувати трильйони обчислень на секунду.

Сукупна обчислювальна потужність усіх пристроїв у мережі, яка показує, скільки спроб вони здійснюють щосекунди під час пошуку відповідного хешу, називається хешрейтом. Разом зі складністю це один із ключових показників безпеки та активності мережі біткоїна. Чим він вищий — тим складніше провести атаку й тим надійніше працює система. Сьогодні хешрейт досяг таких значень, що успішна маніпуляція даними у біткоїні практично виключена. Теоретично з цим могли б впоратися лише квантові комп’ютери, яких поки що не існує навіть у зачатковій формі.

Весь процес як концепція називається доказом виконаної роботи (proof-of-work). Щоб записати блок у ланцюг, потрібно реально витратити обчислювальні ресурси. Це робить додавання нових блоків дорогим і трудомістким, а отже — вартим довіри.

Редактор: Юлія Красна

Схоже