za
kopanie kryptowalut

Czym jest koparka kryptowalut?

1,5% dla maluszka

Jednym z najbardziej tajemniczych elementów rynku kryptowalut – przynajmniej dla początkujących fanów cyfrowych aktywów – są koparki kryptowalut, służące do wydobywania cyfrowych monet. Maszyny te, pełnią bardzo istotną rolę w sieci blockchain, zarówno Bitcoina, jak i innych kryptowalut. Zaczniemy jednak od najważniejszej kwestii: czym w ogóle jest koparka do kryptowalut?

Koparka kryptowalut – co to takiego?

Koparka kryptowalut, to tak naprawdę rodzaj maszyny, posiadającej określoną moc obliczeniową – w tym aspekcie, można porównać ją do standardowych, domowych pecetów. Jednak, w interesującym nas kontekście, zamiast wykorzystywać tę moc obliczeniową do generowania świata w grach komputerowych, koparki kryptowalut służą do rozwiązywania zagadek matematycznych (hashów), które są wymagane do potwierdzenia zaistnienia transakcji w sieci. Więcej na tema sposobu ich działania, przeczytasz za chwilę. Warto tutaj dodać, że właśnie dzięki wykorzystaniu mocy obliczeniowej swojej maszyny, górnicy cyfrowi emitują nowe waluty cyfrowe. Przykładowo, na dzień pisania tego artykułu, w sieci Bitcoina generowanych jest 12,5 BTC z każdym nowym blokiem, czyli co 10 minut.

Za całym procesem stoją tzw. obliczenia rozproszone, czyli takie, które jednocześnie wykorzystują moc kilku urządzeń (które mogą być rozproszone geograficznie). Wydajność koparek mierzy się w haszach na sekundę (H/s). Zbudowane są one zaś w oparciu o zestaw kart graficznych lub są dedykowanymi urządzeniami z wyspecjalizowanymi chipami, służącymi wykonywaniu obliczeń na konkretnym algorytmie. Te drugie, nazywamy układami ASIC. Przykładem koparki skonstruowanej w oparciu o układ ASIC jest koparka Antminer S17, która została stworzona z myślą o przeprowadzaniu obliczeń na algorytmie SHA-256.

Koparka kryptowalut a komputer

kopanie kryptowalut

Zapewne wielu z Was zaintrygowało to, że koparka kryptowalut to właściwie podrasowany komputer. Teoretycznie można tak powiedzieć. Jednak zakres prac, a przede wszystkim moc obliczeniowa przeciętnego peceta znacznie różnią się od urządzeń do kopania kryptowalut. Nie jest to więc zwykły komputer, a coś na kształt „superkomputera”. Składa się z podobnych podzespołów, jednak dobranych w taki sposób aby zmaksymalizować osiągany hashrate, przy jednoczesnej optymalizacji użycia energii elektrycznej. Oczywiście koparki kryptowalut można łączyć ze sobą, dzięki czemu nasza sumaryczna moc obliczeniowa rośnie. Tym samym szansa na zostanie emitentem kolejnego bloku. Obecnie, zwykłe komputery nie mają szans (chyba, że mamy darmowy prąd) z wyspecjalizowanymi urządzeniami. Takie koparki, często łączy się w całe “kolonie”, zwane poolami wydobywczymi – lub kopalniami kryptowalut. 

Algorytm Proof-of-Work

Fundamentem działania Bitcoina jest algorytm Proof-of-Work (PoW), który jest też ważnym elementem kopania kryptowalut. Powstał on jeszcze w latach 90. ubiegłego wieku i jego zadaniem było zapewnienie anonimowości użytkownikom internetu.

Jego idea sprowadza się do tego, iż wszystkie wyliczenia w sieci wykonuje komputer. Co należy zrobić, by przyłączyć się do tej sieci? Każdy użytkownik musi wykonać określone zadanie matematyczne. Są to jednak na tyle skomplikowane obliczenie, że nie ma możliwości, by był w stanie wykonać je człowiek na kalkulatorze. Stąd warunkiem dołączenia do sieci Bitcoina jest de facto podłączenie do niej wyspecjalizowanego sprzętu (koparki kryptowalut), który możliwa nam przekazywanie swojej mocy obliczeniowej na poczet obliczania transakcji w sieci.

Sam algorytm Proof-of-Work jest oparty na tzw. dowodzie wykonania pracy przez urządzenie. PoW jest skonstruowany w podobny sposób co Sudoku – zadanie matematyczne jest trudne do rozwiązania, lecz łatwe do sprawdzenia przez resztę sieci. Dzięki temu, urządzenia, które wykonują niepoprawne obliczenia mogą zostać łatwo wykryte, a dostarczane przez nie fałszywe wyniki, pominięte. 

Charakterystyka Proof-of-Work:

  • konsensus w tym algorytmie rozwiązuje podstawowy problem anonimowych sieci. Chodzi o tzw. ataki Sybilli. Co mamy na myśli? Jest to sytuacja, kiedy przestępca próbuje okrążyć węzeł ofiary (otrzymać dostęp do wszystkich węzłów, które znajdują się obok). Przejmując w ten sposób kanały wejścia i wyjścia informacji, zyskuje możliwość przekazywania ofierze fałszywych danych. Tyle, że w sieci Bitcoina, która jest oparta o algorytm PoW, taka możliwość jest niewielka, ponieważ jest niwelowana przez to, że węzeł ofiary wybiera inne węzły w sposób przypadkowy, wykluczając całkowite okrążenie jednego z nich;
  • dowód nie jest przenoszony na inne bloki, co wyklucza możliwość jego kradzieży od siebie nawzajem (dowód – wynik obliczeń, na które została zużyta energia);
  • nie ma możliwości otrzymania dowodu z wyprzedzeniem. Każdy nowy blok jest integralną częścią struktury i zawiera sumę kontrolą z poprzedniego. Dlatego każdy nowy dowód można obliczać dopiero wraz z pojawieniem się kolejnego bloku;
  • PoW zapewnia pełną uczciwość rozdzielenia nagrody za wykopanie bloku. Wszystko odbywa się zgodnie z mocą koparki/ koparek (kopalni);
  • w celu uzyskania dowodu pracy, zużywa się rzeczywiste zasoby, czyli w tym wypadku energię elektryczną. Dlatego też kopanie kryptowalut niejako samo sobie zapewnia bezpieczeństwo. Próba wprowadzenia sieci w błąd, wymaga bowiem zużycia ogromnych zasobów mocy obliczeniowej, na samo wykonanie ataku. Czyni to takie ataki kosztowne i nieefektywne. Dodatkowo, aby doprowadzić do podwójnych wydań (ang.: double spending) jednorazowa ingerencja nie wystarczy, gdyż musimy kontynuować atak, przynajmniej przez kilka bloków.

Rożne rodzaje koparek kryptowalut

Na rynku znajdziemy głównie te trzy rodzaje koparek kryptowalut: ASIC, GPU i FPGA. Przyjrzymy się im i ich zastosowaniu.

Koparki ASIC

ASIC koparka kryptowalutKoparki ASIC posiadają niezaprzeczalne zalety. Są ekonomiczne i zużywają mniej energii. Z kolei wydajność H/W ASIC-ów jest wyższa, niż w przypadku GPU. Urządzenia takie cechują się bardzo wysokimi Hashrate’ami dla niektórych kryptowalut np. Litecoina. Wymiary urządzeń są dodatkową zaletą. Tego typu koparki kryptowalut są fizycznie mniejsze i lżejsze. To spora zaleta dla tych osób, chcących budować duże kopalnie kryptowalut, które składają się z setek, a nawet tysięcy takich urządzeń.

Wady? Z powyższego opisu wynika, że ASIC’i są lepsze pod każdym względem. Tak jednak nie jest. Minusem jest bardzo wysoka ingresja, czyli punkt w podprogramie, od którego rozpoczyna się wykonywanie zawartych w bloku podprogramu instrukcji, w wyniku wywołania tego podprogramu. Taki układ scalony powoduje, że ASIC dedykowany np. Litecoinowi może kopać tylko Litecoina. Jeśli chcemy zająć się wydobywaniem innej kryptowaluty, musimy kupić inne urządzenie! To wielki minus, tym bardziej, że rynek cyfrowych walut stale rośnie i powstaje na nim coraz więcej ciekawych – i wartych kopania – monet.

Eksperci dodają, że urządzenie może stać się także bezużyteczne, w przypadku jeśli dokonamy zmiany algorytmu haszowania. Dlatego zapalonym programistów radzimy uważać, na wprowadzanie przeróbek w ASIC-ach. 

Koparki GPU

GPU to główna jednostka obliczeniowa znajdującą się w kartach graficznych. Głównym zadaniem GPU jest wykonywanie obliczeń potrzebnych do uzyskania grafiki 3D, co stanowi wielki plus, bo uwalnia procesor od dodatkowej pracy.

Największą zaletą GPU jest ich uniwersalność. Ich moc obliczeniowa sprawia, że sprawdzają się przy złożonych obliczeniach i nie jest istotny ich typ. GPU może więc kopać wszelkiego rodzaju kryptowaluty. Znika nam problem, jaki opisaliśmy przy ASIC, które są mniej uniwersalne. Jednak jeśli chcemy na poważnie zająć się kopaniem, nie będzie to dla nas duża przewaga, gdyż wyspecjalizowane urządzenia ASIC biją na głowę GPU pod kątem H/s. 

FPGA

Warto pamiętać też o FPGA. To programowalne bramki logiczne. Zalety? Cechuje je bardzo niski pobór prądu w porównaniu do kart graficznych. Pobierają go nawet 10 razy mniej, co znacznie przekłada się na nasze zarobki, tj. zyski z kopania kryptowalut. Dodatkowo układy FPGA generują mniej ciepła, stąd są cichsze (nie wymagają tak intensywnego chłodzenia jak np. GPU). Ich minusem są ceny. Z drugiej strony uchodzą za lepsze, mniej awaryjne i praktycznie bezobsługowe.

Mamy nadzieję, że udało się nam odpowiedzieć na Wasze podstawowe pytania dotyczące tego czym są koparki kryptowalut.

Opisy konkretnych modeli koparek kryptowalut, wraz ze specyfikacją techniczną, znajdziesz tutaj: “koparki kryptowalut“.

Bitcoina i inne kryptowaluty kupisz w prosty i bezpieczny sposób na giełdzie zondacrypto.

Tagi
Autor

Na rynku kryptowalut od 2013 r. Współorganizowałem pierwsze w Polsce konsultacje społeczne w Sejmie dotyczące technologii blockchain, a także Polski Kongres Bitcoin, w ramach którego wystąpił Andreas Antonopoulos. Współpracowałem z posłami na Sejm RP, w celu przygotowania interpelacji na temat takich kwestii jak: kryptowaluty, CBDC czy technologia blockchain. Interesuje się historią, ekonomią, polityką i oczywiście technologią blockchain.

Newsletter Bitcoin.pl

Więcej niż bitcoin i kryptowaluty. Najważniejsze newsy i insiderskie informacje prosto na Twój email.

Dbamy o ochronę Twoich danych. Przeczytaj naszą Politykę Prywatności