Kopanie kryptowalut metodą Proof of Work – wprowadzenie

Pojęcie „kryptowaluty” i „bitcoin” na dobre zagościło jako fraza znana i rozpoznawalna dla szerokich kręgów osób. Jednak jeśli dodamy do tych fraz słowo „wydobycie”, „górnik” bardzo często uwidacznia się wzmożony problem z ich umiejscowieniem w kontekście kryptowalut. W dzisiejszej publikacji postaram się przybliżyć co tak naprawdę skrywają te enigmatyczne wyrażenia i dlaczego są one tak istotne, że warto poświęcić im odrobinę czasu w celu bliższego poznania.

Na czym polega kopanie kryptowlaut?

Tytułem wstępu skupimy się na wiodącym konsensusie Proof of Work obowiązującym w większości dobrze rozpoznawalnych kryptowalut takich jak Bitcoin, Litecoin, Ethereum, Monero, Dash, Zcash. Aby sieć danej kryptowaluty mogła prawidłowo funkcjonować i zapewniać swoim użytkownikom wszystkie funkcjonalności, trzeba zaprzęgnąć do pracy moc obliczeniową, która będzie wykonywać obliczenia na rzecz sieci. Dzięki tym obliczeniom wszelkie zarejestrowane transakcje zostaną zwalidowane (zweryfikowane). Innymi słowy każdy użytkownik kryptowaluty będzie posiadał absolutną pewność, że to, co zostało zapisane w blockchainie, jest potwierdzone i zweryfikowane pod kątem prawidłowości przez zaprzęgniętą do pracy moc obliczeniową.

Aby ten model działał, potrzebna jest zachęta dla właścicieli mocy obliczeniowej w postaci wynagrodzenia. Wynagrodzenia realizowane są na dwa sposoby: pierwszym z nich jest nagroda w postaci otrzymywania wygenerowanych monet przez protokół kryptowaluty i jest to główna forma wynagradzania górników cyfrowych. Drugą formą jest opłata sieciowa od każdej wykonanej transakcji jaką trzeba uiścić za dodanie transakcji do łańcucha bloków. Druga forma wynagrodzenia jest na ten moment mniej znacząca, aczkolwiek z biegiem czasu ten stan rzeczy będzie ulegał zmianie. Wraz ze wzrostem ilości użytkowników będzie rosła ilość transakcji w sieci. Docelowo to opłaty transakcyjne będą jedyną formą wynagradzania górników za usługi walidacyjne na rzecz sieci.

Jest to bardzo istotne, dlatego że większość kryptowalut ma zapisaną w swoim protokole maksymalną liczbę monet, po osiągnięciu której dalsze ich generowanie nie będzie możliwe. W ten sposób osiągamy integralność sieci, zarówno użytkownicy kryptowaluty oraz górnicy zaspokajają swoje oczekiwania: użytkownik czuje się spokojny i pewny, że jego transakcja dotrze bezpiecznie do odbiorcy, z drugiej strony górnicy otrzymują wynagrodzenie za swoje usługi.

 

 

Kto może zostać górnikiem?

Odpowiedź na to pytanie brzmi następująco: górnikiem może zostać każdy kto posiada moc obliczeniową. Przez moc obliczeniową można rozumieć smartfon lub laptop, nie musi to być wcale wysoko specjalistyczny serwer obliczeniowy. Inną sprawą jest to ile jednostek obliczeniowych będziemy posiadali, i tutaj występuje zdecydowana przewaga na rzecz specjalistycznego sprzętu. Jednak nawet najzwyklejszy telefon może podłączyć się do sieci kryptowalut jeśli tylko zostanie zainstalowane odpowiednie oprogramowanie. Taka łatwość w dostępie do zostania górnikiem jest praktycznym wyrazem decentralizacji – cechy wpisanej w DNA kryptowalut.

Im więcej osób udostępni moc obliczeniową, tym sieć staje się bardziej rozproszona i zdecentralizowana, a zarazem silniejsza i bardziej odporna na wszelkie niebezpieczeństwa. Nie trudno sobie wyobrazić sytuację, w której na skutek awarii lub celowego działania, koparki kryptowalut z określonej części świata zostaną chwilowo rozłączone z siecią. Dużo trudniej natomiast wyobrazić sobie, że takie zjawisko może zostać przeprowadzone dla całego globu. Dopóki chociaż jedna kopia całej historii łańcucha blockchain jest w sieci, dopóty kryptowaluta może istnieć i działać.

Pojawia się tutaj niezwykle istotne zagadnienie – tak zwane wąskie gardło. Są to elementy wchodzące w skład architektury sieci szczególnie podatne na próby destabilizacji. W konsekwencji paraliż tych elementów jest odczuwalny w całej sieci przez każdego użytkownika z osobna. W modelowej sieci, węzły które składają się na daną sieć, powinny być rozproszone możliwie jak najbardziej równomiernie. Rzecz w tym, aby wyeliminować ze struktury sieci wszystkie słabe ogniwa, a architekturę projektować w ten sposób, aby wąskich gardeł było jak najmniej. W ten sposób dochodzimy do odpowiedzi na pytanie jaką funkcję pełni kopalnie kryptowalut.

Dlaczego kopanie kryptowalut jest takie ważne?

Dla najbardziej rozpoznawalnych kryptowalut takich jak Bitcoin czy Etheruem łączna moc obliczeniowa liczona jest w setkach tysięcy koparek kryptowalut. Powstają do tego celu specjalistyczne farmy kryptowalut liczące setki a nawet tysiące urządzeń. Jeśli górnik chce otrzymywać regularne wynagrodzenia, a nie posiada znacznej ilości mocy obliczeniowej w praktyce najczęściej powinien dołączyć do kopalni kryptowalut, która zrzesza górników. W ten sposób kopalnia kryptowalut łączy moc poszczególnych górników dzięki czemu częściej jest wynagradzana przez sieć, a następnie rozdziela wynagrodzenia wedle udziałów przesłanych przez poszczególnych górników.

Żeby lepiej zobrazować ten mechanizm górnik z jedną niewielką koparką w sieci Bitcoin może czekać nawet 5-10 lat na pierwsze wynagrodzenie. W kopalni, w której współpracuje z innymi górnikami ten czas to kilka godzin.
Górnicy wybierają kopalnie, które gwarantują częste wypłaty. Warto zauważyć, że różnica dotyczy wyłącznie częstotliwości wypłat, a nie ich wielkości. Duża kopalnia wynagrodzi górnika posiadającego określoną moc dokładnie takim samym wynagrodzeniem jak kopalnia mniejszych rozmiarów. Różnica będzie polegać jedynie na tym, że większa kopalnia będzie wypłacać częściej, a mniejsza będzie to robić z niższą częstotliwością, za to będą to większe ilości monet.

Tutaj ujawnia się jedna z najbardziej fascynujących cech kryptowalut – zdolność do samoregulacji. Włożony nakład pracy zostanie wynagrodzony adekwatną zapłatą. W tym ujęciu Proof-of-Work realizuje jedną z fundamentalnych zasad kryptowalut – pomimo braku nadzoru instytucji i osób trzecich pozwala zagwarantować uczciwe i rzetelne zasady użytkowania sieci. Z drugiej strony rodzi to problem z dystrybucją mocy obliczeniowej, która objawia się centralizacją mocy obliczeniowej. Optymalny rozkład mocy sieci to taki, w którym jest 20 kopalni kryptowalut kontrolujących po 5% mocy sieci. W ten sposób moc obliczeniowa jest rozproszona na dużą ilość kopalni wydobywczych o zrównoważonej wielkości.

Jak ma się to do praktyki?

W praktyce trudno wskazać jakąkolwiek kryptowalutę o takiej strukturze. Zazwyczaj 3-4 kopalni kontroluje 70-80% sieci. To zmniejsza bezpieczeństwo i stanowi zagrożenia dla funkcjonowania kryptowalut. Pośrednio ma to także przełożenie na ich wartość. Wzmożona centralizacja jest potężnym zagrożeniem dla całego funkcjonowania kryptowalut. Dlatego bardzo ważne jest, aby maksymalnie decentralizować sieci kryptowalut.

 

 

Dobrze jest sprawdzać w block explorerze danej kryptowaluty, jaka jest struktura sieci – czy przypadkiem nie ma w niej kopalni wydobywczej, która kontroluje ponad 50% mocy sieci, bądź też czy nie ma dwóch, trzech kopalni wydobywczych, które kontrolują powyżej 50%. To są naturalne wąskie gardła. Warto także monitorować pozostałe statystyki sieci i sprawdzać, które kopalnie udostępniają swoje węzły na rzecz sieci oraz w jakich ilościach i jakiej kondycji. Można także zapoznać się z nastawieniem operatorów kopalni do kryptowaluty.

Zdarzają się kopalnie, które wprost deklarują chęć czerpania dochodów z prowizji naliczanej górnikom za swoje usługi. Rozwój kryptowaluty nie jest w ich obszarze zainteresowań. Dochodzi czasami do kuriozalnych sytuacji, w której to twórcy kryptowalut nie są w stanie wdrożyć ulepszeń do protokołu ze względu na to, że 2-3 kopalnie kontrolujące większość sieci blokują takie rozwiązanie. Bardzo dobrze jest sprawdzać jak dana kopalnia zachowywała się w przeszłości i czy jej wizja jest zgodna z Twoją. W ten sposób unikniemy sytuacji, że nieświadomie będziemy wspierać rozwiązania niekorzystne dla interesu projektu, który wspieramy naszą mocą obliczeniową.

Facebook Comments