Těžba bitcoinů teoreticky: Jaký je princip těžení?

V bitcoinové síti neexistuje centralizovaná autorita, která by kontrolovala pohyby transakcí jako tomu je v případě skutečných měn, kde tuto úlohu plní banky. Aby nikdo nemohl systém obelhávat a posílat něco, co nemá, všechny převody měn u bitcoinu ověřují ostatní těžaři. Právě tento proces ověřování a potvrzování transakcí se nazývá těžbou.

Jak probíhá těžba bitcoinů? Potvrzováním transakcí

Jakmile majitel bitcoinů odešle platnou transakci, je zařazená do fronty ke zpracování, kde čeká na potvrzení těžařů. Každá transakce obsahuje i libovolně vysoký poplatek pro těžaře, který jim připadne jako odměna za potvrzení – proto čím vyšší poplatek, tím větší šance na rychlé vyřízení transakce. Určitý počet transakcí se vždy sdruží do bloku, jehož maximální velikost může být 1 MB. Záleží na příslušném těžaři nebo poolu, kolik a které transakce do bloku uzamkne. Cílem je zahrnout co nejvyšší počet transakcí, aby byl výdělek co nejvyšší.

Blok těžaři následně potvrzují tím, že plní zadaný matematický úkol. Ten spočívá ve vypočtení správného hashe, kterým se bloky „zašifrují“. Systém je nastaven tak, že zadává požadavky, jak má hash vypadat a těžaři se ho pomocí těžebního programu snaží najít jako první.

Jakmile je požadovaný hash odhalen, ostatní těžaři ověří jeho správnost a potvrzený blok transakcí se přidává  do blockchainu, což je v podstatě velká účetní kniha, která shromažďuje veškeré bitcoinové transakce, je transparentní a umožňuje sledovat pohyb všech bitcoinů.

Pokud vás zajímá, jak probíhá těžba bitcoinů v praxi a co k ní potřebujete, přečtěte si náš další článek Jak těžit bitcoin – návod pro začátečníky krok za krokem.

Bitcoiny získávají těžaři za odměnu

Potvrzování transakcí je velmi náročné na energii, proto za svou práci (v případě odhalení hashe) těžaři získávají odměnu v podobě bitcoinů a poplatků za provedení transakce. První cena bitcoinu byla odvozena v roce 2009 právě podle ceny spotřebované energie. Jeden bitcoin tehdy stál 0,00076 dolarů.

Cena za ověření bloku je v současnosti 12,5 BTC, ale pravidelně se snižuje vždy o polovinu (další snížení přijde v roce 2020). V roce 2140 by mělo dojít k vytěžení celkového množství 21 milionů bitcoinů. V současnosti je v oběhu asi 16,7 milionů bitcoinů, takže zbývá vytěžit už jen 4,3 miliony mincí.

Jak se hledá správný hash?

Nyní se blíže podíváme na onen „matematický úkol“, který težaři plní.

V bitcoinové síti neexistuje centralizovaná autorita, která by řídila zapisování transakcí. Co tedy určuje, které transakce se spojí do bloku a který těžař je zapíše? Ten, který nejdříve vyřeší zadaný „úkol“ má právo a zároveň povinnost vytvořit další blok a přidat ho do blockchainu. Tvůrci bitcoinu k tomu použili kryptografickou hashovací funkci SHA-256.

Jedná se o algoritmus, který převádí vstupní data do relativně malého souhrnu symbolů, čímž  transakce sdružené v blocích v podstatě zašifruje. Každý text má svůj specifický hash a počítačům netrvá ani sekundu ho z bloku vytvořit. Bitcoin je ale předem nastavený tak, že k jeho vytěžení dojde v roce 2140, proto je nutné hlídat rychlost těžení a upravovat jeho obtížnost (v praxi to vypadá tak, že vytěžení jednoho bloku trvá v průměru 10 minut). Systém rychlost hlídá a přidává dodatečné požadavky, jak má výsledný hash vypadat, aby zvýšil nebo snížil obtížnost těžby. Děje se to v pravidelných čtrnáctidenních intervalech (graf upravování obtížnosti těžby najdete zde).

Takovým požadavkem u bitcoinu je, aby hash začínal určitým počtem nul. Aby se hash změnil, musí se změnit i vstupní informace, ze které se vytváří. Nikdo ale nechce, aby se informace o transakcích měnily, proto se využívá tzv. proof of work – k bloku se přidává část textu, která se nazývá nonce. Jedná se o text, který je náhodný, ale změní výsledný hash. Program jednoduše přidá nonce, vyřeší hash a zkontroluje, jestli výsledek splňuje požadavky. Pokud nesplňuje, nonce změní a cyklus opakuje tak dlouho, dokud správný hash neobjeví.

Neexistuje rychlejší způsob, jak požadovaný hash odhalit, než zkoušet, zkoušet a zkoušet. Roli ve „vyřešení úkolu“ tedy částečně hraje náhoda, úspěchu ale může výrazně pomoci i výpočetní výkon těžařského stroje. Moderní stroje zvládají vyřešit i miliony cyklů za sekundu. Jakmile těžař úlohu vyřeší, dá vědět ostatním těžařům, ti ji zkontrolují a začínají řešit nový úkol.

Co je k těžbě zapotřebí?

Jednoduše řečeno – těžit může každý, kdo má dostatečně výkonný hardware. Na začátku každé těžby tedy stojí poměrně vysoká investice do těžebního stroje. Těžba bitcoinů dnes probíhá již téměř výhradně na specializovaných ASIC zařízeních, která jsou přímo určená pouze k jejich těžbě (a k těžbě dalších měn, založených na stejném algoritmu). Jiné měny, například Litecoin nebo Ethereum, které využívají jiné formy hashování, se dají těžit i na grafických kartách. Pokud máte těžební hardware, zbývá vám jen založit si peněženku, stáhnout těžební software, přidat se do mining poolu a začít. Pokud chcete zjistit, jak těžit bitcoin krok za krokem, přejděte na náš článek Jak těžit bitcoin – návod pro začátečníky.