Górnictwo
Wydobycie to proces, dzięki któremu transakcje
kryptowalutowe są gromadzone, weryfikowane i zapisywane w cyfrowej księdze głównej, zwanej
blockchainem. Praca wykonywana przez górników jest niezbędna do utrzymania integralności sieci, a także odpowiada za wprowadzanie nowych monet do systemu.
W ramach tradycyjnego systemu bankowego,
waluta fiat jest drukowana i dystrybuowana przez instytucje finansowe i organy rządowe - jednak w przypadku większości kryptowalut, emisja nowych monet nie leży w rękach scentralizowanych podmiotów. Zamiast tego, nowe jednostki kryptowaluty są generowane w procesie wydobycia, który przebiega zgodnie z wcześniej zdefiniowanym zestawem zasad, ustanowionych przez protokół bazowy. Podczas gdy protokół określa, jakie są podstawowe zasady, tzw.
algorytmy konsensusu nakreślają, w jaki sposób te zasady będą przestrzegane (na przykład, podczas zatwierdzania transakcji).
Biorąc Bitcoina za przykład, uczestnicy zaangażowani w proces wydobycia są nazywani
węzłami górniczymi (lub po prostu górnikami) i odgrywają kluczową rolę w bezpieczeństwie sieci blockchain. Zadaniem górnika jest zebranie niepotwierdzonych transakcji z puli pamięci i zorganizowanie ich w
blok kandydacki, który będzie próbował zatwierdzić.
Podczas tworzenia bloku kandydackiego, górnik zawiera transakcję, w której wysyła do siebie
nagrodę za blok. Ta transakcja jest znana jako transakcja coinbase i często jest pierwszą, która jest rejestrowana w bloku.
Po utworzeniu listy niepotwierdzonych transakcji, każda transakcja jest hashowana, a ich wyjścia są organizowane w pary. Pary są następnie hashowane, produkując nowe wyjścia, które są również organizowane w pary i hashowane po raz kolejny. Proces jest powtarzany aż do uzyskania pojedynczego hasha, który jest określany jako root hash lub korzeń
drzewa Merkle.
Następnie root hash jest łączony z haszem wcześniej potwierdzonego bloku, wraz z wybraną losowo liczbą o nazwie
nonce (plus kilka innych parametrów). Elementy te są następnie haszowane, tworząc hash bloku dla tego bloku kandydackiego.
Jednak górnik odniesie sukces tylko wtedy, gdy wynik wyjścia (hash bloku) dla ich bloku kandydackiego, jest poniżej z góry ustalonej wartości (cel). W związku z tym, proces opiera się na próbach i błędach i musi wykonać wiele funkcji haszujących z różnymi nonces, aby znaleźć prawidłowy wynik. Pierwszy górnik, który znajdzie poprawny hash, zatwierdza swój blok kandydacki i otrzymuje nagrodę blokową. Cały proces trwa średnio dziesięć minut.
Gdy blok zostanie zatwierdzony, zostaje dodany do blockchaina, a górnicy rozpoczynają pracę nad kolejnym blokiem. Ważny hash wyprodukowany przez górników, funkcjonuje jako dowód ich pracy i dlatego algorytm konsensusu Bitcoina nazywa się
Proof of Work. Każdy potwierdzony blok ma unikalny hash bloku, który działa jako identyfikator.
Nagroda blokowa jest określona przez protokół Bitcoina i zmniejsza się co 210 000 bloków (około czterech lat). Początkowo nagroda blokowa wynosiła 50 BTC, a obecnie wynosi 6,25 BTC.