Kopanie bitcoina (BTC) – wszystko co powinieneś wiedzieć

Sporo osób zainteresowanych inwestowaniem w kryptowaluty dochodzi do momentu, w którym rozważa ich kopanie, a w szczególności kopanie bitcoina. Jest to spowodowane popularnością, która rośnie wraz ze wzrostem ceny BTC. Na pierwszy rzut oka może to być dobra strategia pozyskiwania pasywnego dochodu. W grę wchodzi jednak wiele czynników, które określają rentowność operacji wydobywczej – takie jak m.in.: cena za prąd czy siła obliczeniowa naszego sprzętu. Każdy zainteresowany powinien zrobić dogłębny research i przeanalizować wszystkie składowe tego procesu – a trzeba przyznać, że jest ich niemało.

---

Sekcje artykułu:

• Podstawy i aspekt technologiczny
  • Budowa koparek BTC
    • CPU
    • GPU
    • ASIC
• Czym jest kopanie bitcoinów?
• Na co zwracać uwagę, przy kopaniu bitcoina?
  • Halving
  • Cena prądu
  • Hashrate
  • Minig pools
• Cloud Mining
• W jakim kierunku zmierza rynek wydobywczy? (Unlimited)
• Jak ewoluują koparki? (Unlimited)
• Zatem kopać czy nie kopać?

---

Podstawy i aspekt technologiczny

Bitcoin opiera swój byt na innowacyjnej technologii blockchain. Blockchain jest siecią komputerów, które współpracują ze sobą w celu aktualizacji i weryfikacji rozproszonego rejestru (DLT). W przeciwieństwie do scentralizowanych systemów, takich jak banki, blockchain opiera się na zdecentralizowanym protokole, aby zapewnić bezpieczeństwo i prywatność w sieci.

BTC swoje funkcjonowanie zawdzięcza protokołowi Proof of Work (PoW). Jest to algorytm dowodu pracy służący do potwierdzania transakcji (algorytm konsensusu) – stworzony dla blockchaina Bitcoina. Proof of Work w skrócie – jest okazaniem swojego dowodu pracy całej sieci – czyli przedstawienie prawidłowego ciągu liczb, który pasuje do danego bloku.

W sieci Bitcoin bank centralny jest zastępowany przez użytkowników. Użytkownicy pracują razem, aby jednocześnie weryfikować bloki transakcji. Ci użytkownicy to tzw. górnicy bitcoinów. Górnik posiada sprzęt do kopania, który w społeczności kryptowalutowej nazywamy koparką – to rodzaj maszyny, dzięki której będziemy mogli dokonywać skomplikowanych obliczeń, które będą skutkowały dla nas nagrodą w postaci części BTC.

Budowa koparek BTC

Budowa koparek opiera się w głównej mierze o karty graficzne lub urządzenia z wyspecjalizowanymi układami scalonymi służącymi wykonywaniu obliczeń na konkretnym algorytmie. Te drugie, nazywamy układami ASIC. Przykładem koparki skonstruowanej w oparciu o układ ASIC jest koparka Antminer S17, która została stworzona z myślą o przeprowadzaniu obliczeń na algorytmie SHA-256 (czyli na tym, na którym opiera swoje funkcjonowanie bitcoin). Wydajność koparek mierzona jest w haszach na sekundę (H/s).

W blockchainie bitcoina węzły górnicze (nody), dzięki mocy obliczeniowej swoich sprzętów sieciowych, próbują rozwiązać skomplikowaną łamigłówkę matematyczną, której wynik staje się pieczątką uwierzytelniającą. Węzeł, który pierwszy obliczy wynik – dostaje nagrodę – nowe “wykopane” bitcoiny + opłatę transakcyjną od potwierdzonych operacji.

Równanie jest na tyle trudne, że koparka nie odnajduje rozwiązania za pierwszym razem, a raczej wykonuje je w kółko, aż znajdzie właściwą odpowiedź. Im lepsza koparka, czyli sprzęt zoptymalizowany pod kopanie kryptowalut, tym szybsze są próby rozwiązania równania. Wysiłek obliczeniowy w sieci bitcoina jest na tyle duży, że koszty energii elektrycznej są bardzo wysokie. Raporty mówią nawet o zużyciu energii w wysokości 120 GW na sekundę (63 TWh rocznie).

Górnicy CPU

Obecnie już przestarzałą metodą jest wydobywanie krypto z użyciem procesora (CPU), ale szanse na osiągnięcie dobrych wyników są niewielkie. Na rynku nadal znajdziemy wielu zwolenników kopania za pomocą CPU, starających się przywrócić czasy, w których każdy użytkownik mógł zabezpieczyć sieć Bitcoin i zarobić na tym. W obecnej chwili niestety jest to wysoce nieprawdopodobne, ze względu na rozwój technologii w zakresie miningu, który pochłania miliardy dolarów rocznie.

Górnicy GPU

Pierwsza poważna aktualizacja nastąpiła, gdy górnicy zdali sobie sprawę, że karty graficzne znacznie szybciej rozwiązują powtarzalne zadanie równania SHA-256, niż sam procesor (CPU). GPU był znacznie skuteczniejszy w wypełnianiu algorytmu Proof of Work w porównaniu ze zwykłym komputerem PC. Doprowadziło to do zwiększenia zapotrzebowania na rynku dla tych kart. Firmy takie jak Nvidia zaczęły sprzedawać mnóstwo kart farmom wydobywczym BTC. Ostatecznie ich cena poszybowała w górę, a czas oczekiwania na te produkty drastycznie wzrósł. Problem stał się na tyle poważny, że część producentów narzekało, że ich docelowi klienci (w dużej części gracze) nie byli w stanie kupić kart graficznych z powodu zbyt dużego popytu ze strony górników.

Górnicy ASIC

Wszystko szło gładko dla górników GPU, dopóki największy na świecie producent koparek BTC, Bitmain, nie podniósł poprzeczki. Firma na zawsze zmieniła branże miningu, wprowadzając pierwszą koparkę ASIC (Application Specific Integrated Circuit). Górnicy ASIC są tysiące razy szybsi w rozwiązywaniu algorytmu SHA-256 w porównaniu z kartami GPU, a jest to spowodowane faktem, że są one tworzone na zamówienie, aby rozwiązać algorytm SHA-256 i nic poza tym. Co istotne, koparki ASIC są tworzone tylko dla zamierzonych kryptowalut. Nie są w stanie zmienić swojego algorytmu, tak aby wydobywać inną kryptowalutę, niż tą, którą miały w zamyśle wydobywać.

Czym jest kopanie bitcoinów?

Od strony technicznej kopanie bitcoina polega na rozwiązywaniu funkcji haszującej kolejnych bloków (szukanie odpowiedniego ciągu liczb). Jeśli górnik znajdzie ten ciąg liczb, przedstawia go wszystkich węzłom (node) w sieci, a węzły weryfikują czy dany ciąg jest prawidłowy – jeśli tak, to górnik dostaje nagrodę w postaci danej ilości BTC, jeśli nie – musi próbować dalej. Tak powstaje nowy blok dodany do blockchaina.

Protokół bitcoina został tak zaprojektowany, aby każdy blok powstawał co 10 minut. Jednak jeśli w sieci jest większa moc obliczeniowa i blok może być wydobywany szybciej, na to również jest rozwiązanie. Co 2016 bloków cały blockchain bitcoina jest weryfikowany i dostosowywany do aktualnej mocy obliczeniowej wszystkich górników (na podstawie wydobycia poprzednich bloków) – jest to mechanizm zabezpieczający i stabilizujący sieć, aby bloki powstawały dokładnie co 10 minut.

Im więcej osób kopie bitcoiny, tym większa moc obliczeniowa jest w całej sieci – skutkuje to wzrostem trudności wykopywania bloków.

Przykład: 

• Mamy 1 000 górników posiadających moc obliczeniową na poziomie 100 H/s, zatem każdy z nich ma 0.1% szans na wykopanie bloku.
• Mamy 10 000 górników posiadających moc obliczeniową na poziomie 1000 H/s, zatem każdy z nich ma 0.01% szans na wykopanie bloku.

Na początku wystarczał zwykły komputer, później trzeba było dodawać coraz to lepszy sprzęt graficzny, następnie wytworzono specjalne karty graficzne służące wyłącznie do kopania (tzw. ASIC), aż doszliśmy do momentu, w którym jest niemal niemożliwe wykopanie bloku przez jeden komputer i górnicy zrzeszają się w  tzw. “mining pools” o których również wspomnimy w dalszej części artykułu.

Na co zwracać uwagę, przy kopaniu bitcoina?

Halving – im szybciej zaczniesz, tym więcej wykopiesz (teoretycznie)

Co 210 000 wydobytych bloków (około 4 lata) nagroda przyznawana górnikom za kopanie jest zmniejszana o połowę. Jest to wprowadzanie “syntetycznej” (specjalnie wykreowanej) formy inflacji, aż do wydobycia ostatniego bitcoina, wtedy rozpocznie się proces deflacyjny (ze względu na czynnik ludzki – gubienie kluczy prywatnych lub błędy w przesyłaniu).

System powinien działać do około 2140 roku – wtedy prawdopodobnie zostanie wykopany ostatni bitcoin. Górnicy następnie będą mogli zarabiać z prowizji, która również płynie do nich – jak na razie jest wyłącznie dodatkiem.

W 2009 roku nagrodą za każdy blok w wydobywanym łańcuchu było 50 Bitcoinów. Po pierwszym halving-u było to 25, potem 12,5, i tak dalej co kolejne 4 lata.

Przykład:

Umieśćmy to w innym kontekście, wyobraź sobie, że ilość wydobywanego z ziemi złota została przecięta na pół co cztery lata. Jeśli wartość złota opiera się na jego niedoborze, wówczas „zmniejszenie o połowę” wydobycia złota co cztery lata teoretycznie podniosłoby jego cenę.

Halving zmniejsza tempo tworzenia nowych monet, a tym samym zmniejszają dostępną podaż. Może to mieć pewne konsekwencje dla inwestorów, ponieważ inne aktywa o niskiej podaży, takie jak złoto, mogą mieć wysoki popyt i podnieść ceny.

W przeszłości halving bardzo wpływał na cenę bitcoinów. Pierwszy halving, który miał miejsce w listopadzie 2012 roku – cena wzrosła z około 10$ do prawie 1200$. Drugi halving miał miejsce w lipcu 2016 roku – cena wzrosła z około 650 USD, aż do 20 000$ w połowie grudnia 2017.

Cena prądu – wszystko zależy od danego kraju

Cena za prąd również wpływa na wzrost lub spadek zainteresowania wykopywaniem bitcoinów. W niektórych krajach o stosunkowo taniej energii – osoba, która chciałaby rozpocząć zarabianie pieniędzy na kopaniu, może sobie pozwolić na większe zarobki, aniżeli w tam gdzie jest drogo.

Aby pozostać konkurencyjnym w kopaniu bitcoinów, górnicy muszą znaleźć sposób na obniżenie kosztów. Jeśli ktoś jest w posiadaniu wielu koparek – często rozważa przeniesienie ich do odpowiednich “hangarów”, lub pomieszczeń, w których prąd jest tańszy lub w ostateczności zmianę kraju. Co ciekawe – w Iranie cena za kWh to 2 grosze, natomiast w Niemczech zapłacimy już 2,30 złote za tą samą energię. Średnia światowa cena wynosi około 0,70 złotego za 1 kWh dla użytkowników domowych i kilka groszy więcej dla użytkowników biznesowych. Polska plasuje się na cenach lekko droższych od średniej światowej – 0,7-1 zł za kWh.

Ciekawostka

Według Digiconomist szacowane zużycie energii do wykopywania bitcoina wynosi około 65 (TWh) od dwóch lat. Odpowiada to blisko 3 miliardów dolarów rocznie wydawanych na energię elektryczną i sprzęt wydobywczy. To ponad 8 milionów dolarów dziennie zużytych wyłącznie wydobywaniu bitcoinów. Tysiące walut działają na podobnych mechanizmach konsensusu, więc faktyczny koszt wydobywania kryptowalut jest znacznie wyższy.

Hashrate – ogólna siła całej społeczności

Hashrate jest bardzo istotną miarą bezpieczeństwa sieci. Im więcej mocy obliczeniowej, tym większa jest odporność na atak. Chociaż dokładny hashrate bitcoinów jest nieznany, można go oszacować na podstawie liczby wydobywanych bloków i aktualnej trudności.

Według analityków z blockchain.com hashrate w ciągu dnia może okresowo wzrastać lub spadać w wyniku losowości kopanych bloków – nawet przy dość stałej mocy całej sieci. Zauważono również, że najbardziej wiarygodną miarą jest interwał 7 dni do oceny hashrate-u.

Mining pools – w grupie bardziej się opłaca

Próba kopania bitcoinów w pojedynkę jest ciężka i prawdopodobieństwo wykopania bloku jest bliskie zeru, dlatego górnicy zazwyczaj zrzeszają się w tzw. “mining pools“. Są to kopalnie, do których należą górnicy łączący swoją moc obliczeniową, dzięki czemu mogą konkurować z innymi. Nagroda jest wypłacana adekwatnie do włożonej mocy obliczeniowej w całą kopalnię.

Obecnie mining pools są największymi górnikami BTC na rynku. Badania wykazały, że te kopalnie bitcoinów osiągają niebezpieczne poziomy koncentracji. Nowa mapa wydobywania bitcoinów opracowana przez University of Cambridge pokazuje, że Chiny odpowiadają za 65% światowej mocy obliczeniowej Bitcoin.

Udział “mining pools” w wykopanych blokach – roczny interwał czasowy.

Wśród “mining pools” istnieje kilka, które posiadają moc na poziomie kilkunastu procent całego hashrate-u i to między nimi głównie odbywa się rywalizacja, aby wykopać blok.

Z największych ‘mining pools’ warto wymienić:

• Poolin, F2pool, BTC.com, Antpool, ViaBTC, 1THash&58coin, BTC.top – to chińskie kopalnie, które posiadają znaczną część
• Slush Pool był pierwszą kopalnią, jest prawdopodobnie jednym z najpopularniejszych kopalni, mimo że nie jest jednym największy.
• BTC.top i Bitfury to prywatne “mining pools” i nie można do nich dołączyć.

Udział “mining pools” w wykopanych blokach – interwał czasowy od początku istnienia bitcoina.

Możemy zauważyć, że 36,3% bloków zostało wykopane przez anonimowych górników. Od początku istnienia bitcoina nie istniały ‘mining pools’, dlatego tak duży udział mają indywidualni kopacze (na wykresie oznaczeni jako “unknown”).

Niektóre ‘mining pools’ stawiają warunki przystąpienia do nich. Slushpool (jeden z najstarszych) wyraźnie odradza wykorzystywanie koparek opartych na CPU, GPU czy kopaniu na smartfonach. Podobnie może być, gdy dany górnik dysponuje zbyt małą mocną obliczeniową lub nie korzysta ze specjalnego oprogramowania. Trzeba zwrócić uwagę na wymagania, które stawia dany “mining pool”.

W “mining pools” stosuje się różne metodologie, aby przypisać pracę górnikom.

Przykład: 

“Mining pool A” ma małą ilość górników, lecz o dużej sile obliczeniowej, natomiast “mining pool B” ma niemal identyczną siłę obliczeniową tylko rozłożoną na większą ilość górników o słabszym sprzęcie. Jedną z metod jest przypisywanie trudniejszych zadań do silniejszego “mining pool’a A” i stosunkowo łatwiejszych dla innych. Pozwala to na ujednolicenie średniej częstotliwości komunikacji między górnikami o różnej mocy w dążeniu do wykopywania bloków.

Co ciekawe – Slushpool korzysta ze specjalnie zaprojektowanego algorytmu o nazwie “Vardiff” (zmienny algorytm trudności), który przypisuje trudniejsze zadania silniejszym indywidualnym górnikom, a mniej trudne słabszym górnikom, ułatwiając w ten sposób stosunkowo równą częstotliwość podziału. Pozwala na zrównoważony przepływ danych mieszających do serwera puli, co zapewnia prawidłowy pomiar szybkości mieszania generowanej przez górnika, dzięki czemu każdy górnik ma szansę na nagrodę.

Przed dołączeniem do puli wydobywczej górnik powinien zwrócić uwagę na jednolitość zadań haszujących, które są przypisywane przez serwer danj kopalni, niezależnie od mocy wydobywczej urządzenia uczestnika. Wyobraź sobie, że dołączasz do “mining pool’a”, która daje pierwszeństwo szybkim urządzeniom. Może być to zaletą dzisiaj, jeśli dołączysz do takiego miejsca z najnowszymi i najszybszymi górnikami, ale jutro może stać się to wadą, ponieważ nowe, mocniejsze urządzenia dołączą, odsuwając obecnie te przestarzałe, chyba że mechanizm kopalni zapewni równe okazje dla wszystkich.

Transparentność “mining pools” – im coś jest bardziej przejrzyste tym bezpieczniejsze

Istotne jest, aby “mining pool” funkcjonował transparentnie. Przy wyborze powinniśmy się kierować przejrzystością dostępnych danych, gdyż może dojść do sytuacji w której nie otrzymamy właściwej nagrody za uczestniczenie w kopaniu. Innymi czynnikiem na który warto zwrócić uwagę są standardy bezpieczeństwa, którymi kieruje się dany “mining pool”. Głównie trzeba sprawdzić jakie zabezpieczenia są wdrażane w ramach ataku na sieć lub w jaki sposób jesteśmy chronieni przed różnymi błędami przez plafromę kopalniczą. Kolejnym ważnym czynnikiem wpływającym na opłacalność wyboru “mining pool” są prowizje, które czasami są pobierane za uczestnictwo. Istnieją placówki nie pobierające w ogóle prowizji, podczas gdy inne wymagają uiszczania takich opłat w kwocie % lub darowizny.

Czy rozmiar “mining pools” ma znaczenie?

Wiele osób uważa, że ​​wielkość “mining pools” nie ma większego znaczenia, a liczba wydobywanych monet w danym okresie czasu jest proporcjonalna do mocy obliczeniowej dużych lub małych kopalni. Czas ma znaczenie – większe kopalnie mają większe prawdopodobieństwo znalezienia bloków ze względu na ich większą moc obliczeniową, podczas gdy mniejsze mogą wymagać dłuższego oczekiwania. Mniejsze “mining pools” mogą długo nie znajdować bloku, ale może nastąpić szczęśliwy okres, w którym wydobędą dużo bloków. Jeśli oczekujemy regularnych i stałych wypłat to powinniśmy wybrać jeden z największych “mining pools”, natomiast gdy mamy podejście na zasadzie “duże ryzyko – duża nagroda” to lepszym wyborem będą mniejsze kopalnie, które oferują wypłaty w dość nieregularnym czasie, ale za to wyższe.

Jeśli chcesz dowiedzieć się jak policzyć rentowność kopania oraz poznać najpopularniejsze kalkulatory do liczenia rentowności, przeczytaj ten artykuł.

Cloud Mining

Dla każdego, kto chce zostać górnikiem bitcoinów, ale nie chce spędzać czasu na poznawaniu technicznych aspektów, istnieje możliwość kopania w chmurze. Platformy do tzw. cloud miningu wynajmują użytkownikom swoją moc obliczeniową za uzgodnioną stawkę. Jest to jeden z najłatwiejszych sposobów udziału nowych użytkowników w sektorze wydobywczym bez większych inwestycji.

Decydując się na usługę wydobycia w chmurze, należy wziąć pod uwagę pewne obawy. Musisz trzymać się tylko najbardziej renomowanych dostawców usług wydobywania BTC w chmurze. W ciągu ostatnich lat na rynku popełniono mnóstwo oszustw związanych z cloud miningiem. Większość z nich działa na prostej zasadzie. Platforma pobierze fundusze nowych użytkowników, aby początkowo zapłacić tym starym obiecane zwroty, tworząc renomę. Gdy już platforma jest “zaufana” i w pełni legalna, informacje rozchodzą się, a ze względu na potrzebę na tego rodzaju firmy napływa masa nowych użytkowników. Po pewnym czasie platforma przestaje wypłacać środki i znika lub w inny sposób zarabia na bazie użytkowników.

W jakim kierunku zmierza rynek wydobywczy?

Komentarz Michała Stryjewskiego, CEO firmy Unlimited (unlimitedminer.com)

Przemysł zmierza w stronę profesjonalizacji i automatyzacji. Za nami lata, które dawały możliwości kopania BTC, ETH czy LTC za pomocą zwykłych komputerów. W tej chwili mining w domu to rzadkość. Już teraz widać postępującą tendencję hostowania maszyn w prywatnych kolekcjach. Głównymi korzyściami jest jakość wentylacji pomieszczenia, całodobowa obsługa i serwis, a co najważniejsze cena energii elektrycznej oraz termin obowiązywania stawki. Według mnie branża będzie zmierzać w kierunku zamiany energii elektrycznej na moc obliczeniową w każdym momencie, kiedy to tylko możliwe. Zatem jeśli jakiekolwiek urządzenie będzie produkować więcej prądu, niż jest w stanie skonsumować, będziemy myśleć o instalacji procesorów, które spożytkują energię i przekształcą ją w moc obliczeniową i skrócą czas zwrotu z inwestycji. Ponadto kluczową kwestią rozwoju miningu jest OZE, które aż w 74% zasila wszystkie koparki Bitcoin.

Jak ewoluują koparki?

Komentarz Michała Stryjewskiego, CEO firmy Unlimited (unlimitedminer.com)

Producenci półprzewodników, które w ostatnim czasie głównie wykorzystuję się do weryfikacji bloków, ciężko pracują nad nową architekturą litograficzną. Obecnie najbardziej efektywne procesory, to 7 NM, z których korzysta firma Bitmain czy Innosilicon. Natomiast firma MicroBT stworzyła procesor 8 nanometrowego procesu technologicznego, jednak jego producenci twierdzą, że jest bardziej wydajny niż ten stworzony przez konkurencję! Następnym krokiem będzie zejście poniżej 7 NM, co zapowiedział już Intel. Zamierzają zbudować chip o 3 nanometrowej litografii! Sądzę również, że rozwijana przez nas technologia “immersion cooling” (z ang. chłodzenie cieczą), będzie miała duży wpływ na rozwój branży, głównie ze względu na kolejne zastosowanie, jakim jest transfer ciepła z maszyn do dowolnie wybranego odbiornika, np. piec CO czy basen.

Jedyne co jest stałe w kryptowalutach, to zmiany! Zmiany, na które musimy być gotowi w bardzo szybkim tempie. W tym sektorze gospodarki, każdy drobny element decyduje o powodzeniu inwestycji, zatem przenikliwość i czujność to podstawa!

Zatem kopać czy nie kopać?

Kopanie bitcoina to nie tylko nagroda w jego postaci, ale również tworzenie całej społeczności kryptowalutowej. Każdy dodatkowy górnik zwiększa bezpieczeństwo całego blockchaina poprzez swoją siłę obliczeniową – przez co całe środowisko związane z kryptowalutami może się powiększać. Czy kopanie bitcoina jest opłacalne? Odpowiedź zależy od wielu czynników, które zostały wymienione w artykule, lecz przede wszystkim istotna jest cena prądu i aktualny kurs wymiany. Nie jest to droga na zarobienie szybkich pieniędzy, gdyż zwrot inwestycji może dopiero pojawić się po paru latach (lub nigdy).

Źródła:
1) https://bitcoin.pl/oze-a-kopanie-btc/

2) https://alternatywa.net.pl/74-bitcoinow-jest-wykopywanych-z-uzyciem-energii-odnawialnej/