за что майнеры получают вознаграждение
Майнинг и как он работает: матчасть
Привет, %username%!
Я расскажу и покажу как работает основа генерации денег в криптовалютах — майнинг. Как создается первый блок, новые блоки и как появляются деньги из ниоткуда.
Чтобы было проще понять, мы напишем свой импровизированный майнер для импровизированной криптовалюты HabraCoin.
Сначала упрощенный ликбез, куда без него.
Кошельки
Каждый кошелек — это случайно сгенерированная пара ключей. Собственно, адрес кошелька — это хэш от публичного ключа. Так его можно однозначно идентифицировать.
Транзакция
Это запись о том, с какого кошелька на какой какая сумма переводятся. А так же, время и дата операции. Эта запись (её хэш) подписывается закрытым ключом отправителя и рассылается всем в округе в ожидании подтверждения.
Подтверждение
Чтобы о транзакции узнали и все себе её записали, необходимо её подтверждение, которое получается в результате создания нового блока.
Это служебные данные + список транзакций + номер кошелька майнящего + волшебное число.
Цепочка блоков
Последовательность, в которой каждый следующий блок включает в себя Id предыдущего.
Начало
Итак, есть некоторое количество народа, можно один. Назовём его Хаброша. Он решает запустить свою систему криптовалюты HabraCoin.
Поскольку выделенных серверов у этой валюты нет, то все её участники равноправны и должны как-то договариваться о валидности транзакций. То есть, нужен механизм, который обеспечит:
Для этого он формирует блок из существующих на данный момент неподтвержденных транзакций, номера предыдущего блока, номера своего кошелька и т.д. Для самого первого блока транзакций у нас нет, номера предыдущего блока у нас нет, ничего толком нет. Только адрес кошелька Хаброши да дата со временем.
Так же, в алгоритме HabraCoin указаны следующие вещи.
Ограничение скорости
Как мы видим, сам факт создания блока говорит о том, что его создатель получает за это вознаграждение. И чтобы это вообще имело смысл, скорость и сложность создания блоков следует ограничить. Иначе сами понимаете, тонны блоков из ничего и никакого толку.
Как этого добиться?
Если помните, все блоки состоят из нескольких полей. Мы берем эти поля, конкатенируем, получаем из них массив байт. Это массив байт отдаем хэш функции, получаем результат и смотрим: меньше то, что получилось с учетом текущей сложности, или нет?
Если нет, то изменяем этот массив байт до тех пор, пока не получим нужное значение. А именно:
В каждом блоке есть поле, называемое nonce. Это число размером несколько байт, которое нужно увеличивать на единицу, дописывать к блоку и опять считать от него хэш. Поскольку хорошие хэш функции выдают более-менее равновероятностные значения, то мы не знаем заранее, сколько раз придется повторять процесс. Может 1-2 раза, а может миллиарды.
Тот, кому удалось получить хэш, удовлетворяющий условиям сложности, рассылает всем блок с включенными в него транзакциями. На случай, если несколько человек сделали это одновременно, вводится условие, что несколько цепочек блоков существовать вместе не могут, а побеждает самая длинная. Таким образом, если у нас есть две цепочки:
то победит та, для которой 4й блок найдут раньше времени. А меньшая цепочка выкидывается и её транзакции снова попадают в очередь на подтверждение.
Комиссия
Все у себя в кошельках видели поле «комиссия» при совершении транзакции. Эта комиссия идет людям, занимающимся генерацией блоков. То есть, они в первую очередь будут выбирать из всех транзакций, ожидающих подтверждения, те, которые содержат в себе комиссию. После формирования блока считается, что вся комиссия, содержащаяся в транзакциях, отходит к его (блока) создателю.
То есть, когда кончится вознаграждение за генерацию блока (если это прописано в алгоритме валюты), то майнерам останется лишь комиссия, а халявные транзакции могут быть никогда не обработаны.
Давайте смоделируем ситуацию и поможем Хаброше скрафтить какой нибудь блок.
Под спойлером программа (в виде Junit теста), которая ради приличия генерирует 2 случайных пары ключей, формирует какое то подобие транзакции (даже подписывает её, все по честному!), а потом ищет такую к ней добавку, чтобы первые 2 байта хэша были нулевыми. Типа сложность такая. Работает пару минут, а потом действительно выдает хэш, который можно быстро проверить, сконкатенировав байты транзакции и счетчика.
Пример получившегося блока:
1824B9ADF09908222CF65069FDE226D32F165B3CF71B7AA0039FDFEF75EAA61610909EBFFBAC023480FC87FCF640C4A
009B82C4A6D25A0F4B8A732AE54EF733E792681137BA378577DFDC2732D192DAF323966EAD4ADC9635D7A12EDD50E34
9F660622D186AF3C03BF7D265F2AA7EB125056F4BF45BE519E8B22B845B28065110000006400000142E5D667CB01CEE
EDD0AC15EC4C491819A99030BD5FEF7CD2B469F2B90BA13D7981EDCD0708353D13390B8564F496C44FAC2777B0AF79D
C94CBF36D0CC0F047E807889F34C4DC5FEB724699C257391F84F3DDD70B84F841D115F4EFEAF4E58779042F35257E5C
035046037DE740718D199A8F06AD7A58E37CCCD4CC5E95295DCC2C5F3C70847BD59FA57BCC5FF4B208F93948FCFD763
EC1E5C85B61C43EB64B77A9F53B28785D7DE2335333003260A0839D53927976751A8D8967B2BB325909D86E82BC4125
2A28ECF6F0E7476BB99B29585EB0E75410000
Вот мы и заработали пару хабракоинов для Хаброши. Статья конечно поверхностная, так что готов к вашим вопросам.
Что такое майнинг: можно ли заработать и стоит ли связываться
«Биткоин», «блокчейн», «майнить», «майнинговая ферма» – в последнее время, и чем дальше, тем больше, эти слова врываются в головы непричастных граждан со всех сторон. С какого-то момента они начинают восприниматься как заклинания. А ведь и курс криптовалют, в основном, конечно, биткоина, растет словно по волшебству.
Накануне на совещании по криптовалютам у президента Владимира Путина было решено, что в России государство возглавит и законодательно отрегулирует эмиссию, майнинг и обращение криптовалют. Впрочем, никаких подробностей прессе не сообщили. «МИР 24» попробовал разобраться, что значат эти технологии в настоящее время и в перспективе, похоже ли это все на финансовую пирамиду, и можно ли на этом заработать.
Немного истории
В 2008 году человек или группа людей под псевдонимом Сатоси Накамото опубликовал описание протокола и принципа работы платежной системы нового типа. Сказать, что это было нечто абсолютно новое, нельзя – над электронными деньгами специалисты в области криптографии и программисты размышляли многие десятилетия до этого момента. Однако биткоин положил начало реализации существовавших теорий на практике.
С того момента количество биткоинов и интерес к ним во всем мире рос, добывать монеты стало сложнее, с помощью технологии блокчейна появились другие криптовалюты, а в мире всерьез заговорили о революции в экономике.
Как это работает
Человеку, далекому от майнинга, объяснить его принцип достаточно сложно. Хотя на практике ничего сложного нет – надо всего лишь купить подходящее оборудование, установить необходимые программы и запустить процесс. Но если вначале для этого годились обычные ПК, то затем энтузиасты перешли на мощные видеокарты, а теперь производители выпускают специальные чипы.
Технология
Все эти мощности работают ради одной задачи – поддержание существующей платформы и создание новых блоков, за которые в системе биткоина полагается вознаграждение. Майнинг, по сути, – это перебор и перестановка входящей информации таким образом, чтобы специальная хэш-функция позволила получить хэш (число) не более некоторого заданного числа, называемого целевым уровнем сложности. Уровень сложности задается таким образом, чтобы каждый новый блок транзакций в среднем создавался за определенный промежуток времени.
Под блоком понимается структура записи транзакций, проверенных другими участниками и признанных достоверными. После проверки блок добавляется в цепочку блоков. Тут стоит отметить, что майнеры получают не только новые монеты (новые – значит, никогда не использовавшиеся для транзакций, ведь история каждой монеты и ее транзакции записаны и подтверждены хэшем), но и комиссию за включенные в блок транзакции.
В биткоине количество монет, исходя из системы вознаграждения, конечно – не более 21 млн. Когда они закончатся, майнеры в прямом смысле перестанут быть ими (mining – добыча полезных ископаемых), но продолжат создавать блоки и зарабатывать на комиссии за переводы биткоинов.
Майнинг – не единственная технология для создания новых блоков, хотя и наиболее часто звучащая по отношению к криптовалютам. Альтернативой являются форжинг и ICO (Initial coin offering, первичное размещение монет).
Если говорить о форжинге, то это, как и майнинг, есть процесс создания новых блоков. Но в этом случае новые монеты не возникают – их количество ограничено заранее. Благодаря такой системе форжить можно на любом оборудовании, даже на смартфоне, вычислительные мощности никакой роли не играют, главное быть постоянно в сети.
ICO названо так по аналогии с IPO (первичное публичное предложение акций). Речь идет о том, что компании выходят на рынок с новыми единицами криптовалюты, полученными различным путем, и продают их инвесторам.
Законность этого мероприятия остается под вопросом: ведь ICO никак не регулируются государством, а покупатели криптомонет приходят на рынок с реальными деньгами, но не получают никаких прав, как в случае с акциями. Исходя из этих соображений, в начале сентября Китай, а позднее и Южная Корея запретили ICO, что немедленно обвалило курс биткоина и других криптовалют, так как приток реального капитала оказался значительно ограничен. 
Фото: Прокофьев Вячеслав, ТАСС
Биткоин и пирамиды
Один из популярных вопросов по отношению к криптовалютам – не финансовая ли это пирамида и не обрушится ли система так же, как предыдущие пузыри на рынке.
Но в самом этом вопросе скрыта существенная неточность, которая возникает, скорее всего, от непонимания принципа криптовалют и, если смотреть шире, технологии блокчейна.
Если смотреть на криптовалюты как на средство обогащения в ближайшей перспективе, то все признаки очередного МММ налицо. Стоимость биткоина (на самом деле любой криптовалюты, но пусть будет самая популярная) напрямую зависит от количества пользователей и вложенных в него реальных денег. При росте курса владельцы «битков» по факту получают деньги (имеются в виду привычные платежные средства) за счет вложений новых пользователей.
В связи с этим желающие обогатиться быстро и без проблем имеют все шансы прогореть просто потому, что слишком поздно начали майнить. И для них криптовалюты, конечно, окажутся полным аналогом финансовой пирамиды.
Но есть и отличия. Большая волатильность биткоина сейчас выглядит скорее проблемой бурного роста, чем его достоинством. Ведь входящий капитал, если оставить в стороне черный рынок и преступные транзакции, заинтересован в скорейшем и надежном способе передачи средств. В обоих случаях криптовалюты выигрывают у привычных систем. Помимо этого, технология позволяет оградить себя от постороннего вмешательства, даже от государственного. То есть у биткоина имеются неоспоримые достоинства, другими словами – ценность.
Так что если задаваться вопросом: чем же обеспечены биткоины, то они обеспечены самой технологией блокчейна и уже созданной инфраструктурой. Однако никто сейчас не может гарантировать, что в случае появления другой, более удобной для бизнеса криптовалюты, весь капитал не уйдет туда, а биткоин не обесценится. 
Фото: Медведь Анатолий, ТАСС
Вариантов уже масса, самый очевидный из них – Ethereum (Эфириум), интерес к которому проявляют такие корпорации, как Microsoft, IBM и Acronis, а также Сбербанк. Созданная уроженцем Коломны, канадским программистом Виталиком Бутериным система уже собрала десятки миллиардов долларов. При этом технология Ethereum выходит за рамки платежей, дополняя их так называемыми умными контрактами (новая процедура регистрации сделок).
Если сравнивать очень грубо (и в строгом смысле эти аналогии работать не будут), то биткоин задает новый «золотой стандарт». Как и золото, количество биткоинов ограничено, добывать их все труднее, а о цене договариваются участники рынка. Эфириум же вводит в экономическую систему фиатные деньги (не имеющие реального товарного обеспечения) – в смысле что работа с умными контрактами повышает ценность платформы.
Заработок
Можно ли на этом заработать и сколько (да хотя бы просто отбить первоначальные вложения) – вопрос отдельный, и единственно верного ответа на него никто не даст. В чем-то это напоминает прогнозы погоды – слишком много факторов влияет на курс криптовалюты. Это и технические возможности, и законы рынка, и популярность конкретной платформы, и отношение к этому государственных регулирующих органов.
Эксперимент: заработать на ферме для майнинга
Как мои родители майнят крипту
Год назад мои родители хранили доллары на депозите. Но ставка упала. Они думали, на чем еще можно заработать, и решили попробовать майнинг криптовалют.
Если вы не понимаете, что такое криптовалюта и как она работает, сначала прочтите статью о биткоинах. В этой статье — только о майнинге.
Опытным майнерам
В статье описан личный опыт моих родителей — людей не слишком подкованных в этих делах. Их опыт может не совпадать с вашим. Если вы тоже купили ферму, зарабатываете на майнинге и хотите об этом рассказать, напишите: journal@tinkoff.ru.
Также напоминаем, что никакая информация в интернете не должна служить руководством к действию без предварительной консультации. Не надо после этой статьи бросаться покупать видеокарты — проконсультируйтесь со специалистом.
Что такое ферма
Чтобы добывать криптовалюту, нужна ферма — это специальный компьютер, который быстро решает криптографические задачи. Вся криптовалюта работает за счет сети ферм, подключенных к интернету. Фермы решают криптографические задачи и обеспечивают таким образом транзакции. Владельцы ферм получают вознаграждение за то, что их компьютеры включены в сеть криптовалюты и обслуживают ее.
С некоторых ферм можно обслуживать одну или несколько валют, у каждой своя параллельная сеть. Например, на нашей ферме можно майнить дорогой и сложный биткоин или более дешевый и простой эфир. Но можно купить и специализированную ферму под какую-то конкретную криптовалюту — уточняйте это у специалистов.
Видеокарты
Главное в ферме — видеокарта. Это специальная деталь компьютера, которая в обычной жизни отвечает за расчет трехмерной графики и видео.
Современная видеокарта — как отдельный компьютер. У нее собственная память, специальные процессоры, собственное охлаждение, а еще она потребляет довольно много энергии. Если вы играете в красивую трехмерную игру и она не тормозит, значит, картинку вам рисует мощная видеокарта. Но еще карту можно загрузить решением криптографических задач — так совпало, что память и процессоры видеокарты отлично для них подходят.
Доход от майнинга зависит от количества, производительности и энергопотребления видеокарт. Чем быстрее карта решает криптографические задачи, тем быстрее вы зарабатываете. Чем больше ей для этого нужно энергии, тем больше ваши счета за электричество. Вместе с этим криптографические задачи постепенно становятся все сложнее, поэтому нужны все более быстрые и энергоэффективные карты.
Как мы выбирали видеокарты
Для майнинга подходят два вида карт: геймерские и майнерские. Мы хотели купить геймерские: думали, что, когда алгоритм вычисления станет сложнее, придется менять видеокарты и продавать старые. Геймерские, как нам казалось, продать проще, потому что для них есть «гражданское» применение: на них можно играть в игры и монтировать видеозаписи. А майнерские так выгодно продать не выйдет. Есть мнение, что комплектующие для майнинга приходят в негодность за год, а то и быстрее и через год ни те ни другие мы уже не продадим или придется сильно сбросить цену. Посмотрим.
Ферму можно собрать самостоятельно из деталей или заказать в фирме — там продают уже готовые. Мы обратились в фирму, где нам посоветовали взять майнерские карты. Геймерские дают меньшую производительность при майнинге — у них занижены частоты процессора и памяти. Они сильнее греются в процессе работы, могут из-за этого сломаться. Чтобы не грелись, можно перепрошить. Но тогда вы лишитесь гарантии и не сможете отремонтировать карту бесплатно в сервисе.
Чтобы выбрать видеокарту, мы смотрели прогноз дохода на калькуляторе. Калькулятор вычисляет примерную доходность видеокарты по заданным параметрам: частота процессора минус затраты на электричество. Также в уравнении участвует и сама криптовалюта: какой у нее курс и насколько сложно ее вычислять.
Производительность видеокарты измеряется в мегахешах в секунду — MH/s. Это скорость, с которой видеокарта решает криптографические задачи.
Мы хотели взять видеокарты с процессорами Radeon RX560 с прогнозируемой производительностью 36 MH/s. Когда ферму собрали и настроили, оказалось, что эти видеокарты производят не 36 MH/s, а 18. Пришлось брать более дорогие Nvidia 1060, они дают 28 MH/s.
Кроме производительности важна память видеокарты. Минимальная память для майнинга — 3 Гб. Со временем требования к видеокартам растут, потому что вычисления усложняются. Потому мы сразу брали с запасом — 6 Гб.
Остальные запчасти работают на видеокарты: в материнской плате должно быть достаточно разъемов для карт, а жесткий диск должен быстро работать.
Установка
Сразу после покупки мы поставили ферму дома. Даже с закрытой дверью ферму было слышно на кухне. Больше двух часов в комнате с фермой сложно находиться: болит голова. Основной шум идет от системы охлаждения: на каждой видеокарте стоят большие красивые вентиляторы плюс свой вентилятор у блока питания. Намучившись, мы перевезли ферму на работу в отдельный небольшой кабинет, в котором никто не сидит. Вообще-то, просто так установить ферму на работе нельзя, но папа договорился с начальством — ему разрешили.
Ограничение мощности
В квартиру или частный дом может подаваться ограниченная мощность, например не более 2,5 кВт в час (у вас может быть другой порог). Если у вас, например, на кухне стоит ферма на 1,5 кВт и вы включаете чайник на 2,5 кВт, у вас выключится свет во всей квартире. А так как ферма должна работать постоянно, ставить ее в квартире проблематично. Тем более если ферм несколько.
Даже если вы проходите по ограничению, могут быть проблемы с проводкой: одно дело — вскипятить за минуту чайник на 2 кВт, другое дело — круглосуточно крутить ферму на 1,5 кВт. Если проводка не рассчитана на такую нагрузку, ферма или бытовая техника в доме не будут работать и даже может случиться замыкание. Проконсультируйтесь с электриком до того, как решите заняться майнингом.
Предприимчивые ребята ставят фермы в подвалы и на чердаки, учатся обходить ограничители мощности или строят фермы возле электростанций в Китае. Помните, что строить в Китае может быть дороговато, а пренебрегать правилами пожарной безопасности — безрассудно.
Виртуальный кошелек
Оплата за майнинг будет приходить на виртуальный кошелек. Мы завели такой на одной из бирж. С кошелька можно вывести деньги на банковскую карту, за вывод берется комиссия. Ее можно уменьшить — для этого нужно заключить договор с биржей. Без договора комиссия за вывод — 4%, с договором — 1%.
В нашем случае заключить договор оказалось сложно. Пришлось подтвердить место жительства, свою личность и подписать договор физически. У нас на заключение договора ушел месяц, но могут быть более простые и быстрые варианты.
Выбрать валюту
Криптовалют много, у каждой свои технические особенности, обменный курс и вычислительная сеть.
Чтобы выбрать валюту, мы спрогнозировали доход от вычисления разных валют в калькуляторе дохода фермы «Профит-майн». Дальше смотрели на самые прибыльные по прогнозу валюты. Проверяли, какие из этих валют есть на крупных биржах, чтобы их можно было обналичить.
По прогнозу на тот момент самую большую прибыль дала бы монеро. Но мы выбрали эфир (ethereum, этереум, эфириум), потому что не нашли подходящей нам биржи для обналичивания монеро.
Можно менять выбранную валюту: помайнить эфир две недели, потом попробовать лайткоин, а через месяц перейти на дэш, если оборудование и программа позволяют переключаться. Если выбрать готовый чип для майнинга какой-то одной криптовалюты, так не получится. Но даже в таком случае на добытую криптовалюту можно купить другую — более выгодную.
Заранее спрогнозировать лучшую валюту для майнинга сложно. Нужно следить за курсом валют на рынке и вовремя переключаться. Для таких сделок нужно время, навыки и инструменты — все нужно продумывать заранее. Майнить ферма будет сама, а вот превращать виртуальные деньги в настоящие придется человеку.
Выбрать пул
Криптовалют много, у каждой свои технические особенности, свой обменный курс и своя вычислительная сеть. Майнинг каждой валюты проходит на отдельном пуле. Пул — это сервер, который раскидывает криптографические задачи по майнерам.
Первый месяц мы майнили на агрегаторе пулов Nicehash.com. Это сервис для майнинга с автоматизацией: сам анализирует, на каком пуле и какую валюту сейчас выгодно майнить, переключает компьютер на эти задачи и платит пользователю биткоины. Сервис упрощает жизнь — не нужно следить за пулами и валютами: регистрируешься, ставишь программу и получаешь оплату.
Когда компьютер приехал, мы подключили к нему монитор и поставили программу для майнинга «Найсхеш». Настроили, чтобы компьютер автоматически включался и запускал программу майнинга, если вдруг отключат свет.
Когда работаете на новой площадке, лучше выводить деньги чаще, чтобы обезопасить себя от таких случаев. Но учтите, что за каждый вывод нужно платить комиссию. На биржах бывают минимальные комиссии, которые вычтут при выводе даже небольшой суммы. Это нужно проверять заранее.
В итоге после взлома нам пришлось перейти на обычный пул.
Мы смотрели на расстояние от пула до фермы: чем ближе, тем лучше. Если ферма в России, то и пул нужен в России. Также мы искали пул со средней загруженностью. Если на пуле сидит слишком мало или много людей, награда за майнинг будет меньше.
Установка программы для майнинга
Для каждой валюты и типа видеокарт на ферме работают свои программы. После этой сортировки выбор субъективен. Есть программы с графическим интерфейсом и без, с настройкой на одну или несколько валют.
Мы посмотрели все варианты и выбрали программу «Клэйморс-майнер». Ее легко настроить, и она работает с двумя валютами.
Майнинг
Сам майнинг выглядит так: ферма жужжит, потребляет электричество и что-то себе считает по заданию пула. Иногда нужно посматривать, чтобы с ней было все в порядке: карты не перегревались, а система не зависала. Всё.
В остальном мы занимались своими делами, а ферма — своими.
Доходы и расходы
наш заработок за первый месяц после установки фермы
В первый месяц мы майнили на агрегаторе пулов «Найсхеш». Агрегатор сам выбирал валюты и пулы для майнинга, платил награду за майнинг в биткоинах.
Сейчас мы перешли на майнинг эфира. Следим за курсом на бирже Exmo.me. Если эфир будет падать, перейдем на другую валюту. Наша ферма позволяет переключаться между ними.
Курс криптовалюты меняется каждый день, поэтому сложно предсказать заработок за месяц. Если не учитывать изменение курса и предположить, что доход за месяц не изменится и цена на электричество не вырастет, вложение в ферму отобьется за 9 месяцев.
За это время биткоин и любая другая криптовалюта может взлететь в несколько раз, лопнуть, стабилизироваться и что угодно еще. Мы понимаем, что это риск. На наш взгляд, это менее рискованно, чем покупать криптовалюту на рынке у цыган.
Налоги
Письмо Минфина «Об НДФЛ при совершении операций между физлицами по покупке и продаже биткойнов»PDF, 0,2 МБ
Согласуйте с банком
Доход от майнинга нужно куда-то выводить. Например, на свой счет в банке или карту. С учетом российского закона № 115-ФЗ у банка могут возникнуть вопросы по поводу этих поступлений. Финмониторинг имеет право запросить документы: если их не предоставить, банк может заблокировать счет и даже расторгнуть договор. А еще сообщит о подозрительной операции куда положено.
Подумайте об этом, когда соберетесь заняться майнингом. Сейчас в этом нет ничего незаконного, но, чтобы получить свои деньги, нужно заранее предусмотреть все нюансы.
Это касается России. В каждой стране свои законы.
От редакции: не покупайте ферму
Пожалуйста, не покупайте ферму прямо сейчас. Сначала оцените вот что.
Фермы стоят дорого и служат мало. Продать ферму через год майнинга будет сложно. Наши читатели хотят за 9 месяцев отбить стоимость фермы, при этом сам срок службы фермы — около года.
Ваш заработок зависит от баланса между кучей факторов: производительностью фермы, стоимостью электричества, сложностью валюты, ее курсом и комиссиями. Точно предсказать доходность очень сложно.
Ферма в доме — шумная и пожароопасная штука. В офисе тоже.
Прежде чем покупать ферму, прочитайте тысячу форумов, поговорите со специалистами и взвесьте все проблемы и риски. Иной раз лучше просто купить хорошую видеокарту и поиграть в хорошую игру.