Úvod do těžby Bitcoinu a kryptoměn

Pokud jste v oblasti kryptoměn úplným začátečníkem, je pravděpodobné, že netušíte, co se skrývá pod pojmy „těžba Bitcoinu“, respektive „těžba kryptoměn“. Ujišťujeme vás, že rozhodně nejde o činnost, na kterou potřebujete krumpáče a mnoho odvahy při kopání v 500 metrů hlubokém dole. V tomto textu si vysvětlíme, co to vlastně těžba, respektive „mining“ Bitcoinu, znamená.

Slovo těžba (mining) nebylo pro tuto činnost vybrané jen tak náhodou. Stejně jako při těžbě zlata v hluboké tmavé dole jde o velmi náročný úkol. Těžba Bitcoinu se totiž provádí pomocí vysoce výkonných počítačů, které řeší složité výpočetní matematické úlohy. Jsou tak komplikované, že nemohou být řešeny ručně. Svou roli při nich hraje i štěstí a proto těžba Bitcoinu opravdu dokonale pasuje na horníka, který hledá v dole zlato. Ten kromě tvrdé roboty musí mít i štěstí, aby našel svůj vysněný poklad.

Na rozdíl od horníka, který kope do země s cílem najít zlato, má těžba Bitcoinu ještě jednu mimořádně důležitou roli. Kromě hledání „zlata“ v podobě nového Bitcoinu se totiž stará i o zabezpečení a důvěryhodnost celé bitcoinové sítě. Bitcoin těžaři (mineři) totiž vedle těžby Bitcoinu dělají síť bezpečnou tím, že ověřují všechny transakce v ní provedené. Bez minerů by Bitcoin prostě nemohl existovat.

Základní fakta k těžbě kryptoměn

Drtivá většina lidí na tomto světě, tedy kromě zemí, které aktuálně trpí obrovskou inflací (Venezuela, Argentina …), důvěřuje tištěným měnám, čili americkým dolarům, eurům, českým korunám a tak podobně. Je to z toho důvodu, že tyto měny jsou pod kontrolou centrálních bank. Například v USA plní tuto funkci FED. Centrální banky mají na starosti i tvorbu nových peněz a přitom stíhají ty, kteří se pokoušejí tyto peníze  falšovat.

Samozřejmě nejde jen o papírové peníze, které máte v peněžence. Kontrola centrálních bank se týká všech takzvaných fiatových peněz v oběhu, čili i eur, dolarů či korun, které máte na svých bankovních účtech. Pod kontrolu těchto orgánů spadají i transakce, které realizujete kreditními kartami VISA či Mastercard. Centrální banky mají prostě kontrolu nad všemi penězi, jak jste je znali dosud. S výjimkou Bitcoinu a několika dalších decentralizovaných kryptoměn.

Bitcoin je největší DECENTRALIZOVANÁ měna. Není regulována žádným ústředním orgánem. Americký FED ani Evropská centrální banka nemůže a ani nedokáže přijít s nařízením, aby Bitcoin v oběhu nějakým způsobem zrušila, smazala, nebo ho vytvořila více. Zatímco bude existovat bitcoinová síť, Bitcoin bude existovat bez ohledu na to, co na to říkají světové vlády. Aby však tato síť – říkáme jí blockchain, mohla fungovat a tudíž existovat, potřebujeme na to těžaře (minery).

Existenci blockchainu Bitcoinu podporuje síť miliónů počítačů po celém světě, kterou řídí Bitcoin mineři. Jak jste již možná pochopili, tato síť plní u bitcoinu stejnou roli jako FED nebo Evropská centrální banka u fiatových peněz. Zastupuje také platební systémy jako jsou VISA či Masterdard. Stejně jako centralizované instituce u běžných peněz, těžaři ověřují transakce a kontrolují, zda jsou správné. Na rozdíl od ústředních orgánů jsou však rozmístěni po celém světě a zaznamenávají údaje do veřejného seznamu, ke kterému mají přístup všichni, dokonce i vy.

Když někdo v bitcoinové síti uskuteční nákup nebo prodej pomocí bitcoinu, nazýváme to transakcí. Stejně jako když pošlete peníze z vašeho účtu v bance XX na účet vašeho přítele v bance XY. Při tomto převodu však potřebujete asistenci vaší banky a banky vašeho přítele. Zároveň peníze svěřujete do rukou bank, čili jim musíte důvěřovat. U transakcí Bitcoinu plní úkoly bank těžaři (mineři) a to tak, že všechny transakce shlukují do takzvaných „bloků“ a přidávají je do veřejného seznamu, který nazýváme blockchain. Z blockchainu však tyto transakce smazat nedokážou.

Když těžaři přidají nový blok transakcí na blockchain, součástí jejich práce je zajistit, aby byly tyto transakce provedeny správně. Nejdůležitějším úkolem je ověřit, zda Bitcoin či jiná kryptoměna fungující na stejných principech, nebyl duplikovaný (říkáme tomu double spending). Při tištěných penězích se to stát nemůže, protože když dáte 20 eur do rukou prodavačky, jsou již v jejích rukou. Při kryptoměnách je to však teoreticky možné.

Digitální měny se totiž dají relativně snadno reprodukovat. U bitcoinu nebo jiných digitálních měn existuje proto riziko, že se někdo může pokusit o podvod tím, že udělá kopii svého bitcoinu a pošle ho jinému účastníkovi, dokud on bude stále držet „svůj“ originál. Úkolem těžařů je tomu zabránit.

V době psaní tohoto článku se počet denních ověřených transakcí pohybuje mezi hodnotami 300 000 až 600 000. To představuje spoustu práce pro těžaře, kteří musí každou transakci ověřit, což je dalším velkým rozdílem mezi nimi a centrálními bankami. Aby byly motivováni vykonávat tuto činnost, jejich odměnou je vytížení nových Bitcoinů vždy, když přidají nový blok do blockchainu. V roce 2019 jde o odměnu 12.5 BTC za každý jeden vytížen blok, ale tato odměna se každé čtyři roky snižuje o polovinu. Říká se tomu halving. Nejbližší se sníží v roce 2020 na 6.25 BTC.

Snižováním odměny pro těžaře se stává Bitcoin cennějším. Nikdy ho nebude více než 21 milionů a dělení těchto odměn zajistí, že těžaři Bitcoinu budou dostávat odměnu za vytěžení nového bloku až do roku 2140. I poté, přestože jde o dalekou budoucnost, by však měla mít těžba pro ně smysl – stejně jako teď, i v budoucnu totiž budou dostávat za ověřování transakcí i takzvané „fees“, čili poplatky (ale v té době by na nich měli vydělávat pravděpodobně mnohem více).

Jak funguje těžba Bitcoinu?

Shrnuli jsme si základy a nyní se pokusíme nahlédnout do problematiky těžby Bitcoinu o něco hlouběji. Na to, aby mohli mineři vytěžit Bitcoin, čili pěkně vydělat na své činnosti, musí nastat dvě věci.

Za prvé musí ověřit 1 megabyte (MB) hodnoty transakcí, což může být teoreticky i jedna jediná transakce, ale častěji jde o několik tisíc transakcí v závislosti na tom, kolik dat se v každé transakci nachází. Toto je ta jednodušší část.

Za druhé, aby bylo možné přidat blok těchto transakcí na blockchain, miner musí vyřešit složitý výpočetní problém nazývaný „Proof of Work“ (důkaz o vykonané práci). Dělají vlastně to, že se snaží přijít s 64-místním hexadecimálním číslem, který nazýváme „hash“, které je menší nebo rovné cílovému hash. Těžař (jeho počítač) v podstatě generuje tyto hashe rychlostí od megahashe za sekundu (MH / s), přes gigahashe za sekundu (HH / s) až po terahashe za sekundu (TH / s) dokud nedosáhnou řešení. Jak jsme zmínili v úvodu článku, těžba Bitcoinu stejně jako těžba zlata není jen o těžko vykonané práci. Je také o štěstí. Stejně jako horník v dole neví, jestli opravdu najde zlato, ani těžař Bitcoinu neví, jestli dokáže najít tento hash, přestože vynaložil velké úsilí. Jinými slovy těžba Bitcoinu je zároveň i hazard. Čím větší silou však disponuje těžař, tím je pravděpodobnost, že dosáhne úspěchu, vyšší.

Zatímco v minulosti bylo možné těžit Bitcoin i na domácích počítačích, protože minerů bylo málo, dnes by se vám to rozhodně nevyplatilo. Pravděpodobnost, že by se vám podařilo na domácím počítači najít novy blok, je téměř nulová.

Stačí pochopit, že čím více těžařů se snaží o vytížení nového bloku, tím je matematická úloha, kterou musí vyřešit, komplikovanější. Říkáme tomu „mining difficulty“ nebo“difficulty level“. V době psaní článku je na úrovni 6,379,265,451,411. To znamená, že šance počítače vyprodukovat hash nižší než je cíl je 1 ku 6 379 265 451 411, tedy méně než 1 k 6 bilionům. Tato úroveň (mining difficulty) je upravována každých 2016 vytěžených bloků, čili zhruba každé dva týdny. Náročnost se zvýší, pokud se zapojí do těžby více minerů a naopak sníží, pokud jich bude méně. Tím se zajistí, že těžba bitcoinu bude stále konstantní. Pokud by tedy i mnoho minerů ztratilo zájem pokračovat v těžbě, mining difficulty se sníží, což znamená, že ostatní mineři, kteří zůstali „ve hře“, budou mít snadnější cestu k tomu, aby vytěžili nový blok a získali tedy za odměnu BTC.

Ještě o něco podrobněji se věnujeme způsobu, jakým funguje těžba Bitocinu, v článku „Jak funguje těžba Bitcoinu„.

Ako funguje ťažba Bitcoinu? Nody, mining difficulty, ekonomická stránka

Jak se dá konkurovat milionům těžařů?

Mineři nejenže musí přijít se správným hashem. Musí být také první, kterým se to podaří. Vzhledem k tomu, že těžba Bitcoinu je v podstatě věcí hádání, odpovědí je, že čím více „tipů“ dokáže těžař vygenerovat, tím má větší šanci na úspěch. Jinak řečeno, ve výhodě jsou ti, kteří disponují co největším výpočetním výkonem.

Před 10 lety stačilo těžařům Bitcoinu těžit BTC na běžných domácích stolních počítačích. Postupem času si uvědomili, že grafické karty (GPU) běžně používané pro hraní počítačových her jsou při těžbě efektivnější. Následně v roce 2013 začaly vznikat první takzvané ASIC minery (Application-Specific Integrated Circuits), které jsou specializovanými zařízeními na těžbu kryptoměn.

Dnes je těžba Bitcoinu zisková jen pro firmy, které disponují nejaktuálnějšími verzemi ASIC minery. Při používání stolních počítačů či grafických karet totiž převyšují náklady vynaložené na energii nad příjmy, které je možné generovat touto těžbou. I kdybyste měli k dispozici nejvýkonnější domácí počítač, vaše šance, že byste konkurovali seskupením minerů, takzvaným „mining poolem“, je nereálná.

Mining pool je skupina těžařů, kteří kombinují svůj výpočetní výkon a dělí si vytěžené Bitcoiny. V současnosti se již drtivá většina bloků BTC vytěží právě v těchto mining poolech, než těžaři, kteří těží kryptoměny na vlastní pěst.

Je však třeba uvést, že existují kryptoměny, které ASIC minery limitují a těžba pomocí GPU je u nich stále efektivní.

ASIC vs. GPU: Plusy a mínusy ťažby kryptomien cez ASIC minery a grafické karty (GPU)

Je těžba Bitcoinu efektivní?

Navzdory výše uvedené obtížnosti a masivní síti uživatele, kterou se ověřují transakce, je jeden blok bitcoinových transakcí ověřován každých 10 minut. Je však důležité si zapamatovat, že 10 minut je cílem, nikoli pravidlem.

Bitcoinová síť dokáže zpracovat zhruba sedm transakcí za sekundu, přičemž transakce se zaznamenávají do bloku každých 10 minut. S rostoucí sítí uživatelů však počet transakcí uskutečněných za 10 minut nakonec překročí počet transakcí, které se dají zpracovat do 10 minut. V tomto okamžiku začínají čekací doby pro transakce a budou se dále prodlužovat, pokud nenastane nějaká změna v bitcoinovém protokolu.

Tento problem v jádru bitcoinového protokolu je známý jako problem škálování. Zatímco mineři bitcoinu se obecně shodovali na tom, že s tímto problémem je třeba něco udělat, nemohli se shodnout na tom, jakým způsobem. Diskutovalo se zejména o dvou možnostech:

a) Snížení množství údajů potřebných k ověření každého bloku
b) Zvýšení počtu transakcí, které mohou být uloženy na každý blok

Menší množství dat k ověření na jeden blok by umožnilo rychlejší a levnější transakce pro těžaře. Zvýšení počtu transakcí na jeden blok by vyřešilo škálovatelnost tím, že by se mohlo zpracovat každých 10 minut více informací.

V červenci 2017 proběhlo hlasování minerálu a těžebních společností, které reprezentovaly přibližně 80% až 90% výpočetní síly celé sítě. Rozhodli se, že se sníží množství údajů potřebných k ověření každého bloku. Schválili tedy první možnost.

Aktualizaci bitcoinového protokolu nazvaly pojmem SegWit (Segregated Witness), který vznikl spojením slov Segregated (oddělených) a Witness (svědci), které se týkají podpisů bitcoinových transakcí. SegWit v podstatě dělá to, že odděluje podpisy transakcí od bloku a připojuje je jako rozšířený blok. Zatímco přidání SegWitu do bitcoinového protokolu se nemusí zdát jako dostatečné řešení, odhaduje se, že podpisové data představují přibližně 65% údajů zpracovávaných v každém bloku transakcí. Aktualizace SegWit tedy pomohla z části řešit škálovatelnost Bitcoinu, ale z dlouhodobého hlediska to stačit určitě nebude.

V srpnu 2017 se udál hardfork Bitcoinu, po kterém se blockchain rozdělil na dvě od sebe nezávislé sítě – původní Bitcoin (BTC) a Bitcoin Cash (BCH). Kryptoměna Bitcoin Cash vznikla z důvodu, že část bitcoinové komunity byla za druhou možnost a tedy zvětšení kapacity bloku na 8MB, čímž se urychlí proces ověřování a zvýší se výkon celé sítě na přibližně 2 miliony transakcí za den. Většina komunity však zůstala nadále věrná původnímu Bitcoinu.

Pokud tě těžba kryptoměn zaujala, máš nyní možnost těžit s opavdovými odborníky z Crypto Kingdom. Těžbě kryptoměn se věnují od roku 2013 a od roku 2016 klientům generují v průměru 9 % měsíčně čistého zisku. Ceny strojů na těžbu kryptoměn jsou nyní na minimech. Stroje ti nakoupí a postarají se o těžbu.

zdroj: investopedia.com