Pokud jste si přečetli náš rozsáhlý článek „úvod do těžby Bitcoinu“ určitě jste pochopili základní principy jeho těžby (miningu). V tomto článku si napíšeme něco více k tématu samotného způsobu těžby BTC.
Než se dostaneme k detailům, připomeňme si, že těžbu Bitcoinu provádějí takzvaní „mineři“. Díky nim funguje celá bitcoinová síť, protože vedle těžbě ověřují všechny transakce. Jejich motivací vykonávat tuto činnost je vytěžení nového bloku, za což dostanou odměnu v podobě Bitcoinu – v roce 2019 je odměna za vytěžení jednoho bloku, což se děje zhruba jednou za 10 minut, 12.5 BTC. V roce 2020 se tato odměna po takzvaném halvingu, který se děje jednou za čtyři roky, sníží na 6.25 BTC.
Vytěžit blok je nesmírně komplikovaná věc založená na matematických výpočtech. Čím vyšším výpočetním výkonem miner disponuje, tím je jeho šance, že vytěží nový blok větší. Avšak do hry vstupuje i štěstí, respektive náhoda.
Pojďme se tedy na problematiku těžby Bitcoinu podívat o něco detailnější.
Nody (uzly)
Důležitou roli v celém procesu hrají takzvané Nody (uzly). Uzel je výkonný počítač, který spouští bitconový software a pomáhá udržovat Bitcoin v provozu prostřednictvím přenosu informací. Spustit vlastní uzel (node) může každý. Stačí si zdarma stáhnout software a ponechat otevřený určitý port. Nevýhodou je, že vedle toho míjíte elektrickou energii a zároveň poskytujete svůj úložný prostor. V současnosti představuje celková velikost bitconové sítě přes 200 GB. Uzly šíří bitconové transakce po síti. Jeden uzel pošle informace několika dalším uzlům, o kterých ví, že budou posílat tyto informace dalším uzlům a tak dále. Tím se zajistí, že tyto informace se rychle dostanou do celé sítě.
Některé uzly jsou těžební uzly. Nazýváme je mineři (těžaři). V současnosti jde většinou o skupiny, které ověřují transakce do bloků a přidávají je do blockchainu. Dělají to tak, že řeší komplexní matematickou úlohu, která je součástí bitcoinového programu. Její řešení přidávají do bloku. Úkolem je najít číslo, které v kombinaci s údaji v bloku a přehnané hashovou funkcí, produkuje výsledek, který je v určitém rozsahu. Toto číslo se nazývá „nonce“, což je zkratka pojmu „number used once“ (číslo použité jednou). V případě bitcoinu je nonce celé číslo mezi 0 a 4 294 967 296.
Řešení úlohy
Hledání tohoto čísla funguje na principu hádání. Hashovací funkce neumožňuje předpovědět, jaký bude výstup. Takže miner se snaží použít hashování na generování kombinaci, jejichž prostřednictvím ho mohou uhodnout. Výsledný hash musí začínat předem stanoveným počtem nul. Neexistuje žádný způsob, jak zjistit, které číslo bude fungovat, protože dvě po sobě jdoucí celá čísla dávají divoce odlišné výsledky. Kromě toho může existovat několik „nonces“, které produkují požadovaný výsledek, ale zároveň nemusí být žádná. V tom případě mineři pokračují nadále v úsilí, ale s odlišnou konfigurací bloku.
První miner, který získá výsledný hash v požadovaném rozsahu, oznámí své vítězství zbytku sítě. Všichni ostatně mineři okamžitě zastaví práci na tomto bloku a opakují celý proces při dalším bloku. Jako odměnu za svou práci dostane těžař, který vytěžil nový blok, odměnu v podobě 12.5BTC (v polovině roku 2020 se odměna sníží na 6.25BTC).
Ekonomická stránka
Jak jsme psali výše, v době psaní článku je odměna za vytížení bloku 12.5 BTC, což je přes 100 tisíc dolarů (k 28.5.2019). jenže jak jste už zřejmě pochopili, vytěžit blok není vůbec jednoduché. Kromě řešení komplikované matematické hádanky totiž soupeříte o tento blok s velkou konkurencí a kromě toho musíte počítat s nemalými náklady na elektrickou energii. I proto se nejvíce těžebních nodů nachází v zemích, kde je levná energie.
Náklady na těžbu bitcoinu jsou vysoké. Kromě zmíněné elektrické energie musí miner počítat s investicemi do výkonného hardwaru. Jak jsme zmínili v předchozím článku, v dnešní době se Bitcoin těží už jen prostřednictvím výkonných ASIC minerů. Těžit BTC pomocí grafických karet (GPU) nebo dokonce na stolním počítači, jak se to dělalo před několika lety, by bylo v současnosti již nerentabilní.
Cena Bitcoinu pochopitelně sehrává u těžařů důležitou roli. Pokud by prudce klesla, náklady na elektřinu a hardware by mohly převýšit potenciální příjmy. Reálná situace z roku 2018 však zároveň ukázala, že při poklesu ceny Bitcoinu klesl i zájem o těžební hardware, který se díky tomu stal levnější. Zároveň zde máme takzvaný „mining difficulty“, která zajišťuje, že čím více minerů těží Bitcoin, tím je potřebný vyšší výkon a naopak.
Mining Difficulty – obtížnost těžby
Jak jsme již naznačili v předchozím odstavci, „mining difficulty“ hraje při těžbě Bitcoinu velmi důležitou roli. Obtížnost výpočtu (požadované množství nul na začátku hashovacího řetězce) se nastavuje tak, aby vytížení jednoho bloku trvalo přibližně 10 minut.
To je množství času, které potřebují mineři na to, aby dokázali při současných podmínek těžit Bitcoin, dokud se nevytěží všech 21 000 000 BTC, které se mohou dostat do oběhu. Předpokládá se, že poslední Bitcoin bude vytěžen v roce 2140.
Mining Difficulty tedy zajišťuje, aby se nový blok vytěžil zhruba každých 10 minut. Jeho hodnota se však mění v závislosti na tom, kolik minerů se podílí na těžbě nového bloku.
Pokud by zájem o těžbu klesl, mining difficulty, které se aktualizuje každých 2016 bloků, tedy zhruba jednou za dva týdny, by se snížilo, aby se zachoval předpokládaný čas na vytížení bloku. Naopak pokud se zapojí do těžby více minerů, komplikovanost těžby se ještě zvýší.
I z tohoto důvodu v současnosti již není možné těžit Bitcoin na počítačích jako v minulosti, protože pravděpodobnost, že vytěžíte nový blok s malým výpočetním výkonem je velmi nízká, blízká nule. Dokonce i těžba na grafických kartách u Bitcoinu už dávno není ve hře. Na těžbu se využívají vysokovýkonné ASIC minery. Ani to však nemusí stačit na to, abyste měli jistotu, že právě vy vytěžíte blok a dostanete za to BTC. Vaše náklady na hardware a elektřinu mohou být mnohem vyšší. Z tohoto důvodu vznikají takzvané mining pooly, tedy sdružení těžařů, kteří mezi sebou sdílejí svou výpočetní energii a následně si rozdělují i vytěžené Bitcoiny.
