Механизм криптографической добычи

Добыча представляет собой ядро децентрализованной архитектуры блокчейна. В отличие от традиционной банковской системы, где централизованные учреждения выпускают и контролируют валюту, в криптовалютах новые единицы генерируются через распределенную сеть участников. Этот процесс обеспечивает как безопасность сети, так и механизм эмиссии новых монет.

Роль участников сети

В системе биткойна участники в добыче называются узлами для майнинга или просто майнерами. Их функция критически важна для поддержания целостности блокчейна. Майнеры собирают неподтвержденные транзакции из памяти и организуют их в кандидат-блок – предварительную структуру, подлежащую валидации. При формировании этого блока майнер включает специальную транзакцию, называемую coinbase-транзакцией, с помощью которой отправляет себе блок-награду. Эта транзакция обычно фигурирует как первая в списке блока.

Процесс криптографической валидации

Перед окончательным подтверждением каждая транзакция в кандидат-блоке хешируется. Результаты организуются в пары, которые сами по себе снова хешируются, генерируя новые результаты. Этот итеративный процесс продолжается, пока не будет достигнут единственный хеш – корень дерева Меркла. Корень комбинируется с хешем предыдущего блока и псевдослучайным числом, называемым nonce, вместе с другими параметрами. Весь набор подвергается хешированию, производя хеш блока для данного кандидат-блока.

Конкурентный характер добычи

Добытчик достигает успеха только если полученный хеш меньше заранее заданного значения-цели. Из-за этого условия процесс включает в себя метод проб и ошибок – добытчику необходимо выполнить множество хеширований с различными значениями nonce, пока он не найдет валидную комбинацию. Первый в сети, кто обнаружит валидный хеш, валидирует свой кандидат-блок и получает награду. Все это действие в среде занимает в среднем около десяти минут.

Консенсусный алгоритм

Валидный хеш, произведенный майнерами, функционирует как свидетельство о выполненной работе. Именно поэтому механизм биткойна определяется как доказательство работы – консенсусный алгоритм, который гарантирует, что правила протокола соблюдаются всеми участниками сети.

Экономика добычи

Каждый подтвержденный блок получает уникальный идентификатор в виде хеша блока. Награда за блок фиксирована в протоколе биткойна и уменьшается каждые 210 000 блоков, что примерно соответствует четырем годам. Изначально награда за блок составила 50 BTC, а в настоящее время составляет 6,25 BTC. Этот прогрессивный спад создает дефляционный механизм, который влияет на долгосрочную экономику криптовалюты.