Крипторешение

Базой для любой криптовалюты является технология блокчейн, основные характеристики которой – анонимность, безопасность и быстрота подтверждения транзакций. Эта технология подходит не только для криптовалют, но и для всех видов экономики, где необходимо быстро и безопасно передавать огромные объемы данных – к примеру, в банковских платежных системах, в медицинских базах данных и т.п.

Крипторешение как основа блокчейна

Основа блокчейна – это крипторешение задачи подтверждения отдельных его составляющих. Блокчейн состоит из последовательных блоков, содержащих зашифрованную информацию. Первый – это генезис блок, за которым идут все последующие блоки. В блок объединено несколько транзакций – данные для расшифровки, временная отметка, индекс блока, его собственный хэш (подпись блока). В каждом из последующих блоков есть хэш предыдущего блока.

Криптозадачи решаются на каждом из компьютеров децентрализованной сети – соответственно для расшифровки блока не нужен главный сервер, контролирующий процесс. Все происходит согласно алгоритму и не требует вмешательства извне. Доступ к данным идет по специальному зашифрованному ключу.

Вся информация в блоках открыта для просмотра, но изменить один блок не получится – придется вносить изменения во все блоки, а это нереально. Копии или части блокчейна хранятся на всех узлах сети. Даже если большая часть физических носителей, на которых хранятся данные о блокчейне, исчезнет, то целостности блока данных это не повредит благодаря синхронизации всей информации о предыдущих блоках.

Задача майнера – расшифровать блок, то есть найти крипторешение задачи. Майнинг криптовалюты в данном случае – заложенное в алгоритм генерации блока получение вознаграждения за создание подписи блока и его подтверждение. Вознаграждение - это самая первая транзакция в списке данных генерируемого блока.

Компьютер майнера при этом становится одним из узлов децентрализованной системы, где хранятся части базы блокчейна. Майнер, да и никто другой, ничего не может внутри блока изменить – только произвести крипторешение математической задачи при помощи ресурсов своего компьютера. Метки времени проставляются децентрализованным сервером, данные о транзакциях приходят из узлов сети, хэш предыдущего блока уже найден и внесен в базу данных блокчейна.

Механизм поиска крипторешения

При поиске крипторешения компьютер фактически подбирает значение хэша нового блока, который должен равняться или же быть меньше определенного числа, величина которого постоянно изменяется. Хэш считается путем односторонних вычислений. То есть, по полученному в результате хэш-функции результату нельзя найти входящие данные, на основе которых происходил расчет.

Когда значение определено, то узел посылает блок другим узлам для проверки. Какого-то одного управляющего сервера в системе узлов нет – это гарантирует децентрализацию и анонимность системы. После подтверждения блок включается в цепочку и с него уже начинается расчет следующего блока.

Один блок может расшифровываться несколькими узлами, что приводит к появлению нескольких блоков на основе предыдущего. В алгоритм заложено ограничение на создание параллельной цепочки в более, чем пять блоков. Соответственно, верной из нескольких ветвей блоков остается самая длинная, а остальные отсекаются.

Сложность майнинга биткоинов приводит к усложнению генерации блока – одиночный компьютер не сможет предоставить для этого достаточно вычислительных мощностей. К тому же на суммарных мощностях генерации блоков происходят чаще, чем на одиночном компьютере.

Если компьютер пользователя является частью пула майнеров, то его аппаратная часть будет решать не всю, а некоторую долю задачи – на жаргоне криптовалютчиков это называется шара.

Фактически, это блок с хэшем, первые 32 бита в котором содержат нули. Сложность в данном случае равна единице. При такой сложности каждая из шар становится подписью. Но если сложность текущая, то примерно каждая 158-тысячная. Сложность меняется раз в две недели и зависит от скорости генерации блоков – порядка шести в час. Поэтому точное значение сложности определить нелегко.

Количество посланных компьютером обратно в сеть шар – это вклад майнера в совместную работу над генерацией блока, по которому рассчитывается его вознаграждение. Если шара пришла от узла уже после подписи блока, то она становится устаревшей.

Заключение

С точки зрения обычного криптовалютчика майнинг – это процесс получения прибыли благодаря тому, что его компьютер задействует свои ресурсы для поиска решения криптозадачи. Но по отношению к технологии блокчейн пользователь ничего не добывает – он просто подтверждает транзакции на различные адреса и создает хэш-блок методом подбора значения.