חשיפה: איך עובד התהליך של כריית מטבעות דיגיטלים

כריית מטבעות דיגיטלים היא התהליך בו מאומתים עסקאות בין משתמשים ומתווספים לדף הציבורי blockchain.

תהליך הכרייה אחראי גם על הכנסת מטבעות חדשים אל היצע הקיים, והוא אחד המרכיבים העיקריים המאפשרים למטבעות וירטואלים לעבוד כרשת מבוזרת

מעמית לעמית, ללא צורך ברשות מרכזית של צד ג '.

ביטקוין הוא הדוגמא הפופולרית והמבוססת ביותר על cryptocurrency שניתן לטעון, אך ראוי לציין כי לא כל cryptocur מטבעות הם בעלי ערך.

כריית ביטקוין מבוססת על אלגוריתם קונצנזוס שנקרא הוכחת עבודה.

איך זה עובד בפועל?

כורה הוא צומת ברשת הגובה עסקאות ומארגן אותם לבלוקים.

בכל פעם שנעשות עסקאות, כל צמתי הרשת מקבלים אותם ומאמתים את תקפותם.

ואז צמתים של כורים אוספים את העסקאות האלה ממאגר הזיכרון ומתחילים להרכיב אותם לבלוק (בלוק מועמד).

השלב הראשון של כריית בלוק הוא חשיש בנפרד של כל עסקה שנלקחה ממאגר הזיכרון

אך לפני תחילת התהליך, צומת הכורה מוסיף עסקה בה הם שולחים לעצמם את תגמול הכרייה (תגמול לחסימה).

עסקה זו מכונה "עסקת בסיס המטבעות", שהיא עסקה בה מטבעות נוצרים 'יש מאין', וברוב המקרים היא העסקה הראשונה שרשמה בגוש חדש.

לאחר שכל עסקה מתבצעת, מסדרים את זה למשהו שנקרא "עץ מרקל" – שנוצר על ידי ארגון אש העסקה השונים לזוגות ואז נשרף אותם.

לאחר מכן מסודרים התפוקות לזוגות ומסתדרים שוב, והתהליך חוזר על עצמו עד שמגיע "ראש העץ".

חלקו העליון של העץ נקרא גם אש שורש (או שורש מרקל) והוא בעצם האש בודד המייצג את כל האש הקודם ששימשו לייצורו.

לאחר מכן מכניסים את האש השורש – יחד עם אש של החסימה הקודמת ומספר אקראי הנקרא nonce – בכותרת החסימה.

וזה לא נגמר כאן

לאחר מכן ממהרים את כותרת החסימה לייצר פלט המבוסס על אותם אלמנטים (hash root, hash של הבלוק הקודם, and nonce) בתוספת מספר פרמטרים אחרים.

הפלט המתקבל הוא hash של החסימה וישמש כמזהה את החסימה החדשה שנוצרה (בלוק המועמד).

על מנת להיחשב תקפים, הפלט (hash block) חייב להיות פחות מערך יעד מסוים שנקבע על ידי הפרוטוקול.

במילים אחרות, האש ה- block חייב להתחיל במספר מסוים של אפסים.

ערך היעד – המכונה גם קושי החישוף – מותאם באופן קבוע על ידי הפרוטוקול, ומבטיח שהקצב בו נוצרים חסימות חדשות יישאר קבוע ופרופורציונאלי לכמות כוח החישוף המוקדש לרשת.

לפיכך, בכל פעם שכורים חדשים מצטרפים לרשת והתחרות גוברת, הקושי המתחזק יעלה, שימנע את זמן החסימה הממוצע לקטן.

לעומת זאת, אם הכורים יחליטו לעזוב את הרשת, הקושי של החשיפה יירד, ושומר על זמן החסימה קבוע למרות שיש פחות כוח חישובי המוקדש לרשת.

תהליך הכרייה מחייב את הכורים להמשיך ולמהר שוב ושוב את כותרת החסימה, על ידי איטרציה דרך ה- nonce עד שאחד בסניף הכרייה יפיק בסופו של דבר hash לחסום.

כאשר נמצא hash תקף, צומת המייסד ישדר את החסימה לרשת.

כל שאר הצמתים יבדקו אם ה- hash תקף, ואם כן, יש להוסיף את החסימה לעותק שלהם של ה- blockchain ויעבור לכריית הבלוק הבא.

עם זאת, לפעמים קורה ששני כורים משדרים בלוק תקף במקביל והרשת בסופו של דבר עם שני בלוקים מתחרים.

כורים מתחילים לכרות את הבלוק הבא בהתבסס על החסימה שקיבלו תחילה.

התחרות בין חסימות אלה תימשך עד לכריתת הבלוק הבא על בסיס אחד מהבלוקים המתחרים.

הגוש שננטש נקרא גוש יתום או גוש מעופש. הכורים של הבלוק הזה יחזרו לכריית שרשרת הבלוק המנצח.

זמני כרייה

בעוד שפרס החסימה מוענק לכורה שמגלה תחילה את האש התקף, ההסתברות למצוא את החשיש שווה לחלק מכוח הכרייה הכולל ברשת.

לכורים עם אחוז קטן מכוח הכרייה סיכויים קטנים מאוד לגלות בעצמם את הבלוק הבא.

נוצרות בריכות כרייה כדי לפתור את הבעיה. המשמעות היא איגום משאבים על ידי כורים, שחולקים את כוח העיבוד שלהם ברשת,

כדי לפצל את השכר באופן שווה בין כל מי שבבריכה, בהתאם לכמות העבודה שהם תורמים להסתברות למצוא חסם.