Co je těžba Bitcoinu?

Pokud jste se někdy zajímali o to, kde se berou Bitcoiny a jak se dostávají do oběhu, odpovědí je, že vznikají miningem, neboli “těžbou”. Těžba Bitcoinu slouží jak k umožnění transakcí v blockchainu, tak k “výrobě” Bitcoinů. Proces těžby zahrnuje kompilování nedávných transakcí do bloků a řešení obtížných matematických problémů. První účastník, který vyřeší problém umístí do blockchainu další blok a převezme odměnu. Odměny stimulují těžbu a zahrnují jak transakční poplatky (zaplacené těžiteli ve formě BTC), tak nově vyprodukovaný Bitcoin.

Bezpečnost Bitcoinové sítě

Těžba Bitcoinu je decentralizovaná. Kdokoliv s připojením na internet a správným hardwarem se může těžby účastnit. Bezpečnost bitcoinové sítě na této decentralizovanosti závisí, protože bitcoinová síť se rozhoduje na základě konsenzu. Pokud se účastníci nemohou shodnout, zda by měl daný blok být zahrnut do blockchainu, je rozhodnuto na základě souhlasu nebo nesouhlasu nadpoloviční většiny.

Pokud má jednotlivec nebo organizace kontrolu nad více než polovinou těžební síly bitcoinové sítě, mohou ovlivnit celý blockchain. Koncept někoho, kdo kontroluje nadpoloviční většinu těžby a použije tento vliv k narušení blockchainu, je známý jako “Útok 51%”. Jak nákladný by takový útok byl, závisí především na celkovém množství těžební síly v bitcoinové síti. Tím pádem celková bezpečnost bitcoinové sítě závisí značným dílem na tom, jak moc se v ní těží.

Množství těžby, ke kterému dochází v síti, je přímo závislé na motivaci pro “těžaře”, čili odměnách za bloky a transakčních poplatcích.

Odměna za blok

Množství nových Bitcoinů vypuštěných do oběhu s každým natěženým blokem, je souhrnně nazýváno “odměna za blok”. Odměna za blok se každých 210 000 bloků (zhruba každé čtyři roky) změnší na polovinu. Odměna za blok začala na 50 bitcoinech v roce 2009 a v roce 2017 je 12 bitcoinů. Tato zmenšující se odměna povede k celkovému množství vypuštěných bitcoinů v počtu blížícímu se 21 milionům. Podle současného bitcoinového protokolu je 21 milionů BTC maximum, a po dosažení tohoto počtu již nebude možné žádné další natěžit.

Odměny za blok představují hlavní odměnu pro “těžaře”, transakční poplatky reprezentují pouze několik desetin procenta zisku.

Transakční poplatky

Jak se odměny za blok s časem zmenšují a blíží se k nule, budou “těžaře” motivovat méně a méně. To by se pro Bitcoin mohlo stát významným bezpečnostním rizikem, pokud by motivaci pro těžbu spolehlivě neobstaraly transakční poplatky.

Transakční poplatky jsou množství Bitcoinu, zahrnuté v transakci jako odměna pro “těžaře” těžícího blok, v němž je transakce obsažena. Transakční poplatky jsou dobrovolné a závisí na osobě odesílající částku. Zda je nebo není transakce zahrnuta v bloku, je také dobrovolné, ale na straně “těžaře”. Tím pádem může uživatel použít transakční poplatek, aby motivoval “těžaře” k ověření jeho transakce. Verze Bitcoinu vydaná základním vývojářským týmem, která může být také použita pro odesílání transakcí, má v základu nastavenou minimální hodnotu poplatků.

Obtížnost těžby

Jak těžké je těžit Bitcoin? To záleží na tom, kolik snahy se do těžby vkládá napříč celou sítí. Podle protokolu rozvrženého v software, bitcoinová síť automaticky upravuje obtížnost těžby každých 2016 bloků (zhruba každé dva týdny). To má za cíl udržet tempo objevování nových bloků konstantní. Tím pádem, je-li zapojeno více výpočetního výkonu, obtížnost se zvýší a těžba bude náročnější. A naopak, pokud ze sítě množství výpočetního výkonu zmizí, těžba bude snadnější.

Čím obtížnější je těžba, tím méně je výhodná pro “těžaře”. Čili čím více uživatelů těží, tím méně je to výhodné pro každého jednotlivého z nich. Celkový zisk závisí na ceně Bitcoinu, odměně za blok, a velikosti transakčních poplatků, ale čím více lidí těží, tím menší dílek tohoto zisku připadne každému z nich.

Těžební Hardware

Každý s přístupem k internetu a vhodným hardwarem se může do těžby zapojit. V raných dobách Bitcoinu se těžilo s CPU běžného desktopového počítače. Grafické karty nebo grafické procesory (GPU) jsou však pro těžbu vhodnější a s rostoucí popularitou Bitcoinu se staly dominantními. Později byl vytvořen hardware, známý jako ASIC ( Integrovaný obvod pro specifickou činnost), určený výhradně k těžbě Bitcoinu. První vznikly v roce 2013 a od té doby na trh plyne přísun neustále se zlepšujících verzí. Dnes je v těžbě taková konkurence, že může být (ziskově) prováděna pouze s nejnovějším ASIC. Při použití CPU, GPU, nebo starších ASIC je cena spotřebované energie vyšší než vygenerovaný zisk.

V důsledku zlepšování ASIC a přísunu nových “těžařů” narostla obtížnost exponenciálně. Značným dílem to bylo způsobeno i významným nárůstem ceny Bitcoinu v roce 2013 a spekulacemi, že cena může narůst ještě mnohem výše. Spekulacemi, které, jak můžeme dnes vidět, se ukázaly jako pravdivé ( V době psaní tohoto článku Bitcoin právě překročil hranici 4000 dolarů za BTC). S těžební silou se v ekosystému blockchain pojí také politický vliv, protože tato těžební síla uživatele prakticky opravňuje k hlasování o změnách v protokolu.

Mnoho firem se specializuje na výrobu těžebního hardwaru. Z těch známějších jsou to Bitfury, HashFast, KnCMiner a Butterfly Labs. Firmy jako MegaBigPower, CloudHashing a CEX.io také uživatelům umožňují pronájem těžebního hardware.

Těžební ‘Pool’

Odměny za těžbu jsou vypláceny účastníkům, kteří jako první objeví řešení k hádance, a pravděpodobnost že “těžař” bude skutečně první, kdo s řešením přijde, je rovná jeho podílu na celkové těžební síle v síti. Účastníci s malým podílem mají jen velmi malou šanci, že sami objeví nový blok. Například karta, kterou by bylo možno zakoupit za několik tisíc dolarů by reprezentovala pouze 0.001% těžební síly sítě. S tak malou šancí by “těžaři” nález bloku nejspíše zabral velmi dlouho, a neustále rostoucí obtížnost situace jen zhoršuje. “Těžař” by tak nikdy nemusel získat zpět svou investici, natož vydělat. Odpovědí na tento problém jsou ‘pooly‘. Těžební ‘pooly’ jsou spravovány třetími stranami a koordinují skupiny “těžařů”. Uživatelé těží společnými silami a zisky si dělí podle výkonu, kterým přispěli. To umožňuje stabilní příjem Bitcoinu od první chvíle, kdy člověk zapne své zařízení. Statistiky některých ‘poolů‘ jsou k vidění na Blockchain.info

Cena elektřiny

Hlavními výdaji pro “těžaře” je cena těžebního hardwaru a cena elektřiny, jak pro provoz HW, tak pro odpovídající chlazení a větrání. Některé velké těžební operace byly úmyslně lokalizovány poblíž zdrojů levné elektřiny. Největší těžební operace v Severní Americe, pod taktovkou MegaBigPower, probíhá poblíž Columbia River ve státě Washington, kde je nadbytek hydroelektrické energie a ceny elektřiny jsou nejnižší v USA. CloudHashing provádí rozsáhlou těžbu na Islandu, kde je elektřina z hydroelektrických a termálních zdrojů levná a obnovitelná a chladné severní klima pomáhá s chlazením.

Omezení

Na začátku roku 2014 americká IRS prohlásila, že těžba Bitcoinu by mohla být považována za soukromé podnikání a být tak zdanitelná. FinCEN, odvětví Státní Pokladny Spojených Států, zaměřující se na sběr dat o finančních transakcích s cílem bojovat s terorismem a praním špinavých peněz, vydala prohlášení že “těžaři” Bitcoinu nejsou podle zákonů USA považováni za osoby podílející se na peněžních transakcích. Podle tohoto prohlášení za tyto osoby nejsou považováni ani provozovatelé vzdálených těžebních služeb (cloud).

Závěr

Těžba Bitcoinu je proces, kterým se nové Bitcoiny dostávají do oběhu. Celkové množství v oběhu dosáhne 21 milionů BTC. “Těžaři” se účastní závodů ve zbrojení o to, kdo použije nejnovější mikročipy pro těžbu, a často se lokalizují u zdrojů levné elektřiny. S růstem těžebního výkonu roste obtížnost hádanek, což brání inflaci.

Těžíte Bitcoin či jinou měnu? Dejte nám vědět do komentářů.