Криптовалюты открыты, большинство транзакций в сети можно отследить и проследить. Каждый пользователь, совершая транзакцию и переводя денежные средства, вносит изменения в сеть. Чтобы этот сложный механизм функционировал как часы, деньги доходили до адресата и не терялись по пути, и нужны майнеры, которые следят за порядком в сети.
Все транзакции в сети зашифрованы. Майнеры занимаются расшифровыванием транзакций, таким образом подтверждая платежи по сети. За свою работу, за поддержание и функционирование сети, майнеры получают вознаграждение в виде добытых блоков.
В разных криптовалютах используются разные алгоритмы хеширования, которые требуют различного оборудования и мощностей. Тем не менее, несмотря на отличия, общие принципы расшифровки криптовалют остаются неизменными.
Одним из общих и неизменных принципов практически всех криптовалют является усложнение алгоритма хеширования в зависимости от общего количества майнеров и использованных ими мощностей при осуществлении майнинга.
Практически в каждой криптовалюте предусмотрен механизм усложнения хеширования благодаря которому, чем больше майнеров добывает криптовалюту и больше мощностей они задействуют, тем сложнее добывать блок. Из-за такого усложнения с каждым добытым блоком возрастает себестоимость майнинга и требуется больше ресурсов на добычу блока. Это в свою очередь ведет к росту курсов криптовалют. Поэтому инвестирование в криптовалюты остается выгодным занятием, даже не смотря на временные падения курсов.
Алгоритмы хеширования и заложенный в них рост курса криптовалют
Майнеры, в свою очередь, тоже хотят увеличить свои доходы и стараются использовать наиболее приспособленное для майнинга оборудование с наименьшими затратами и лучшими результатами. Все это привело к развитию эры ASICов — специальных устройств, предназначенных исключительно для дешифровки криптографических алгоритмов.
Единственная цель ASIC — расшифровка алгоритмов хеширования. Причем не просто расшифровка, а расшифровка с максимальной производительностью и минимальными затратами. Поэтому практически все ASIC оборудование узко специализированное, предназначенное для добычи определенных криптовалют, зато с наибольшей эффективностью. Видеокарты и процессоры, которые используются для широких нужд и большого круга пользователей, не способны по эффективности конкурировать с специализированным ASIC оборудованием. Поэтому практически весь майнинг основных криптовалют, где задействовано большое количество мощностей и оборудования, превратился в промышленный ASIC майнинг, мощности которого только наращиваются. Майнинг становится все менее доступен для простых частных майнеров.
Получается замкнутый круг. Чем более популярна криптовалюта и выше ее курс, тем больше людей желает ее добывать. Количество используемых для добычи мощностей увеличивается, а вместе с ним усложняется и алгоритм хеширования. Простые компьютеры уже не в состоянии добывать криптовалюту и не могут конкурировать с дорогими и узкоспециализированными ASICами. ASIC фермы могут позволить себе купить только специализированные компании, занимающиеся исключительно добычей криптовалюты. Таким образом, майнинг из децентрализованного превращается в централизованный, то есть сосредоточенный в руках нескольких крупных майнинг корпораций.
Появляются новые криптовалюты, которые используют новые алгоритмы хеширования, которые позволяют добывать криптовалюту с использованием обыкновенных процессоров и видеокарт. Эти алгоритмы работают пока криптовалюта не очень популярна и в ее добыче задействовано небольшое количество майнеров. Как только курс новой криптовалюты начинает расти, к ней присоединяются новые майнеры со всего света, со своими мощностями. Увеличение добывающих мощностей приводит к тому, что усложняется алгоритмы хеширования. Простые компьютеры уже не могут справляться с возрастающей нагрузкой. И тогда появляются новые специализированные ASICи, которые рассчитаны на добычу новой криптовалюты. Как только появляются промышленные ASIC-фермы, рынок майнинга становится узурпирован промышленными корпорациями. Простым майнерам остается искать только новые криптовалюты, которых добывает еще не так много майнеров. Но проблема новых криптовалют заключается в том, что многие из них так и остаются невостребованными и их добыча не приносит нужных результатов, так как их сложно реализовать и они никому не нужны.
Если криптовалюта имеет практический смысл и быстро поднимается в цене, то она очень скоро начинает интересовать промышленных гигантов, которые пытаются либо перенастроить свои мощности под добычу новой криптовалюты, либо создать специальное оборудование для добычи новой криптовалюты, если алгоритм хеширования не позволяет перенастроить существующие ASIC-фермы.
Основные алгоритмы хеширования
Рассмотрим основные алгоритмы хеширования и проанализируем, чем они отличаются друг от друга и каких они требуют мощностей и оборудования.
Алгоритм хеширования SHA 256
Это самый старый алгоритм хеширования, который появился еще задолго до появления криптовалют. В 2002 году SHA 256 был разработан Агентством национальной безопасности США и применялся для целей национальной безопасности и не только. В обычной жизни SHA 256 использовался для шифрования данных, передаваемых по закрытым ssl соединениям. Вначале данные соединения использовали государственные структуры для передачи важной информации, потом их стали применять банки и финансовые структуры, чтобы обезопасить переводы денежных средств, затем стал употреблять весь мир.
Создатели Bitcoin для шифрования данных ничего не стали изобретать, а взяли уже существующий продукт, который временем доказал свою состоятельность и к тому времени широко применялся не только закрытыми государственными структурами, но и финансовым сектором.
Чтобы защитить валюту в Bitcoin был впервые применен механизм усложнения алгоритма хеширования каждые 2016 блоков. Суть его — чем больше майнеров вовлекается в добычу блока и более сложное оборудование они используют, тем более сложным становится расшифровка блока и более затратной становится добыча самой криптовалюты.
Постоянное усложнение алгоритмов хеширования Bitcoin привело к тому, что ни процессоры, ни видео карты не смогли справляться с расшифровкой хешей. И тогда было создано специализированное ASIC оборудование, которое дало возможность добывать Bitcoin в промышленных масштабах, а владельцы ASIC-ферм стали монополистами в добыче Bitcoin.
Уже в 2012 году такая ситуация, когда вся добыча стала сосредоточена в руках монополистов, стала не устраивать крипто сообщество. И энтузиасты предложили новый алгоритм хеширования с которым ASIC не справлялись.
Был создан новый форк Bitcoin — LiteCoin, который позволял добывать монеты всем желающим, а не избранным со специальным оборудованием.
Алгоритм хеширования Scrypt
Scrypt появился в качестве альтернативы SHA 256, когда стало понятно, что благодаря ASIC весь майнинг Bitcoin стал монополизирован крупными корпорациями, а простым майнерам нет там места. Алгоритм Scrypt требует большой памяти компьютера, поэтому узкоспециализированное под добычу Bitcoin ASIC оборудование не подходило для майнинга LiteCoin и других монет, которые также стали использовать Scrypt. Долгое время Script был доступен простым майнерам и любой человек мог добывать LiteCoin. Но когда LiteCoin стал расти в цене, крупные корпорации озаботились созданием специальных ASICов для алгоритма Scrypt. Когда такое оборудование было создано, частный майнинг практически прекратил свой смысл, так как все мощности были узурпированы крупными корпорациями, а благодаря усложнению хеширования индивидуальная добыча по алгоритму Scrypt стала бессмысленной.
Алгоритм хеширования CryptoNight
Этот алгоритм хеширования используется в анонимной криптовалюте Monero. Смысл CryptoNight — сделать майнинг доступным простым пользователям, а не только избранным владельцам специального ASIC оборудования. Как только растет популярность и цена криптовалюты, то сразу же корпорации начинают создавать специализированные ASICи, делая простой майнинг бессмысленным. Владельцы Monero решили пойти своим путем. Каждые полгода они меняют настройки алгоритма хеширования вручную. Таким образом, специализированное ASIC оборудование тоже должно меняться каждые полгода, а это очень затратно.
Таким образом, владельцы Monero хотят сделать майнинг истинно народным, чтобы не допускать до него крупные корпорации, которые тут же приберут майнинг к своим рукам. Из особенностей, Monero можно майнить не только на видеокарте, но и на процессоре. Для майнинга требуется большой объем памяти для устройств.
Алгоритм хеширования DaggerHashimoto (Ethash)
Алгоритм хеширования для Ethereum. Также как и другие алгоритмы, созданные чтобы противостоять напору ASICов, алгоритм хеширования DaggerHashimoto, или как он позже стал называться Ethash, требует большой памяти. Тем не менее, это не спасло криптовалюту от нашествия специализированных ASICов, которые монополизировали весь рынок криптовалют.
Не смотря на это, и благодаря большой популярности Ethereum и его высокому курсу у простых майнеров тоже есть хоть и небольшой, но все-таки шанс майнить Ethereum. При этом нужно помнить, что алгоритм хеширования Ethereum постоянно усложняется. Данные изменения ведут к тому, что объем памяти устройств должен постоянно увеличиваться. Поэтому оборудование, которое вы используете для майнинга, должно иметь большие резервы для хранения информации. Данная особенность алгоритма дает возможность хоть как-то простым майнерам вклиниваться в добычу Ethereum и конкурировать с специализированным ASIC оборудованием, которому настраиваться под усложнение хеширования еще сложнее.
Популярные криптовалюты по алгоритмам
Bitcoin, Steemit, DigiByte, Peercoin, Namecoin — SHA-256
Litecoin, Dogecoin, Syscoin, BelaCoin, Einsteinium, Potcoin, ViaCoin, DNotes — Scrypt
Monero, ByteCoin, Dashcoin — CryptoNight
Ethereum, EthereumClassic, Expanse — Dagger-Hashimoto
Вывод
Майнинг становится уделом избранных. Благодаря специальному ASIC — оборудованию, которое способно настраиваться или видоизменяться под майнинг практически всех алгоритмов хеширования, а также благодаря постоянно увеличивающейся сложности майнинга с появлением новых мощностей, частные майнеры практически изгнаны с рынка майнинга. Майнинг из децентрализованного превратился в монополизированный для крупных корпораций, куда простому человеку нет места. Тем не менее, некоторые криптовалюты борются с такой несправедливостью, предлагая свою защиту от ASICов.
Постоянно появляются новые криптовалюты, которые предлагают свои алгоритмы хеширования. Но как только криптовалюта становится популярной, ее начинает добывать большое количество майнеров, сложность хеширования увеличивается. А если при этом увеличивается и курс криптовалюты, то за дело берутся крупные корпорации и разрабатывают свое специализированное ASIC-оборудование, выгоняя с рынка мелких майнеров.
Все повторяется по-новой. Круг замыкается.