Jak začít těžit kryptoměnu krok za krokem

O kryptoměnách již byly popsány „stohy papíru i stránek na internetu“ – co to je, jak lze s nimi obchodovat apod. Jenom na našich stránkách jsme tomuto typu investice věnovali celou rubriku.

Nicméně většina běžných investorů se dostane až k „vytěženým “ Bitcoinům na burze. V tomto případě funguje burza jako sekundární trh. V jednoduchosti to znamená, že kupujete kryptoměnu „z druhé ruky“. Přirovnáme si to k tradičnějším akciím. Společnost nejprve vydá akcii na primárním trhu, kde je skoupí zprostředkovatel např. banka. A ta je pak nabízí na trhu sekundárním běžným investorům.

Abyste se k „novým mincím“ kryptoměn, musíte se stát tzn. těžařem.

Možná si teď říkáte, že těžba neboli mining je určen pro malý okruh lidí, kteří se vyznají v počítačové technice na nejvyšší úrovni, ale ve skutečnosti tomu tak není. Naopak se tato činnost stává stále oblíbenější mezi „laickou“ veřejností.

A proto jsem se této problematice rozhodl věnovat celý seriál, ve kterém si srozumitelně vysvětlíme, co je to těžba, jak vypadá její proces a hlavně kolik můžete na miningu vydělat apod.

Co je to těžba?

Jedná se o proces, jehož prostřednictvím jsou vytvářeny nové mince kryptoměny a pomocí kterého dochází k ověření pravosti uskutečněných transakcí. Funguje to na stejném principu jako např. převod peněz na běžném účtu v bance. Máte na něm určitý obnos bezhotovostních prostředků a chcete je převést na účet druhý. Banka funguje jako ověřovatel tohoto převodu – zkontroluje, zdali máte na účtu dost peněz, zdali je příkaz zadán správně apod.

Těžaři jsou v tomto případě tím ověřovatelem a celý tento proces je hlavním smyslem těžby. Vytváření nových mincí slouží pouze jako pobídka uživatelům k obětování výpočetního výkonu použitém při jejich tvorbě.

Princip těžby tkví ve shromáždění uskutečněných transakcí do tzv. bloků a následném zařazení tohoto nového bloku na konec hlavního řetězce bloků neboli blockchainu. Napojením bloku na konec řetězce jsou transakce v něm potvrzeny. Uživatelé tak mohou s nově nabytými mincemi začít volně pracovat.

Tvorba nového bloku ale není jen tak. Tento proces je spojen s řešením složitého matematického problému, jehož podstatu tvoří „kryptografický hash algoritmus“.

Řešení je pro každý blok jiné a v jeho hledání si těžaři vzájemně konkurují. Za úspěšné nalezení výsledku je těžař odměněn formou nově vytvořených mincí a také sumou transakčních poplatků obsažených v nově vytěženém bloku.

Těžba krok za krokem

Vzhledem k tomu, že těžba se liší na každé kryptoměně, vysvětlíme si její postup na nám nejznámější – Bitcoinu.

1. Vstup do sítě

Veškeré informace jsou napříč bitcoinovou sítí propagovány prostřednictvím uzlů. Abychom tedy mohli začít nové transakce uspořádávat do bloků, musíme nejprve zprovoznit tzv. „bitcoinového klienta“. Ten plní roli uzlu, díky kterému jsme schopni přijímat a dále přeposílat nepotvrzené transakce.

Tyto transakce však zatím nejsme schopni organizovat do bloků, k tomu potřebujeme připojit výpočetní jednotku, která bude schopna efektivně řešit hashovací algoritmus. Může se jednat například o procesor nebo grafickou kartu.

2. Tvorba bloku

Kromě nepotvrzených transakcí se celou sítí propagují i nově vytvořené bloky. Informace o tom, že byl vytvořen nový blok, má pro nás dva významy:

• Prvním je, že někdo jiný dokázal vytvořit nový blok dříve než my
• a druhým, že byl „odstartován závod“, na jehož konci dojde k vytvoření bloku dalšího.

Aktivní uzel všechny proběhnuté transakce eviduje v zásobníku, který se nazývá „memory pool“ nebo také „transaction pool“. Ve chvíli, kdy je vytvořen nový blok, my automaticky porovnáme všechny shromážděné transakce s transakcemi obsaženými v tomto nově vytvořeném bloku. Ty, které v bloku nejsou uvedeny, pak ještě nikdo před Vámi nepotvrdil, takže stále čekají na zařazení do bloku nového.

Náš uzel následně vytvoří kandidáta na nový blok, který se stane potvrzeným pouze tehdy, pokud nalezneme správné řešení algoritmu „Proof of Work“.

První transakce v bloku slouží jako generátor nových mincí a je vytvořena uzlem automaticky. Množství nově vytvořených mincí odpovídá součtu velikosti aktuální odměny za nový blok a případně vyplacených transakčních poplatků.

Posledním krokem ve vytvoření kandidáta na nový blok je sestavení hlavičky bloku. Její struktura je následující:

3. Proces samotné těžby

Pokud je hlavička zcela vyplněna, může začít proces těžby. Úkolem je najít hodnotu „nonce“ (viz poslední řádek v tabulce výše),  s jejíž pomocí bude hash hlavičky bloku menší než cílová obtížnost (tzv. Difficulty target). Dá se najít pouze pomocí náhodného zkoušení různých hodnot, což v praxi může znamenat i triliony pokusů.

4. Napojení nového bloku do sítě

Po nalezení správné hodnoty nonce dojde k propagaci námi vytvořeného bloku do zbytku sítě. Ostatní uzly v síti tento blok otestují a přepošlou dál. Ověřuje se například to, zda je opravdu hash hlavička bloku menší než cílová obtížnost. Nové bloky jsou ověřované na každém uzlu zvlášť, což v principu brání snahám o podvádění.

Nové bloky jsou buď rovnou napojeny na hlavní řetězec bloků blokchain nebo začnou tvořit řetězce nové. Takovéto řetězce v síti vzájemně soupeří o zařazení na konec hlavního řetězce. Vítěz je vybrán nezávisle podle porovnání náročnosti, s jakou došlo k jeho vytvoření.

Jak vypadá takový blok v reálu?

Na obrázku níže můžete vidět seznam aktuálně vzniklých bloků dle blockchainu [3].

Po kliknutí na daný blok můžeme vidět specifické parametry bloku a dále všechny transakce, které jsou obsaženy v bloku, viz následující obrázek.

Ze získaných informací můžeme například spočítat, kolik procent celkové odměny tvoří poplatky z transakcí.

(Ve vzorci jsou uvedené hodnoty vyjádřeny v USD. Při výpočtu byla stanovena cena bitcoinu 9 245 USD dle [4] k datu 8.5.2018)

Z předchozího výpočtu můžeme vidět, že poplatek za poslání transakce tvoří pouze 1,8 % z celkové odměny pro těžaře v síti Bitcoin. Lze předpokládat, že jakmile budou všechny dostupné mince Bitcoinu (21 000 000) v oběhu, odměna pro těžaře bude složena pouze z poplatků za proběhlé transakce.

Kdo všechno je dnes těžařem?

Jak jsem naznačil už na začátku článku, těžba kryptoměn není „výsadou“ pouze zběhlých IT profesionálů. Zde si pro zajímavost představíme skupiny, které aktivně těží. A možná budete i překvapeni.

• Kryptoměnoví nadšenci nebo společnosti, kteří chtějí být součástí blockchainu a o kryptoměny se aktivně zajímají.
• Skupiny lidí, kteří mají zdarma elektřinu. (Např.: jak tomu bylo donedávna na některých kolejích Univerzity Karlovy. Zde byla elektřina placena paušálně v rámci celé koleje, a proto to bylo jedno z nejoblíbenějších míst, kde se těžilo v Praze.)
• Společnosti, kteří musí mít stálý odběr elektrické energie nebo mají její vlastní výrobu. (V minulosti jsem se setkal s bioplynovou stanicí, která pro splnění zeleného bonusu musela mít stálý odběr elektřiny. Tak majitele nenapadlo nic lepšího, než přebytečnou energii využívat pro napájení počítačů pro těžbu kryptoměn.)
• Výrobní společnosti, které spotřebovávají ve svém výrobním odvětví tepelnou energii. (V nejmenované dřevo-zpracovávatelské společnosti využívají k sušení dřeva odpadní teplo vznikající při těžbě kryptoměn.)
• Webové stránky s velkou návštěvností, které prostřednictvím skriptu využívají počítačový výkon uživatelů k těžbě kryptoměn. (Např.: společnost UNICEF vytvořila webovou stránku https://www.thehopepage.org/ , která po návštěvě uživatele spustí script na těžení kryptoměny z vašeho počítače. Výtěžek z těžby je věnován na charitativní účely.)
• Hackeři, kteří prostřednictvím malware a jiných nežádoucích programů vytváří sítě ovládnutých cizích počítačů. Ty následně využívají k těžbě kryptoměn. (např.: mezi 18. a 24. lednem 2018 neznámý útočník implementoval do reklam společnosti Google Inc. malware, který využíval k těžbě kryptoměn výkon počítačů lidí, kteří si právě prohlíželi reklamu.)

Závěrem

Nyní už víte, jak krok za krokem probíhá těžba Bitcoinu, jak se tvoří a potvrzují nové bloky. Postup to není nejjednodušší, ale jeho principy jsou jednoduché. A kdo ví, možná jednou podobné procesy nahradí nám známé převody u bankovních institucí.

Určitě nám napište do komentářů, jak se Vám dnešní článek líbil.

A na co se můžete těšit příště? Hlouběji se podíváme na to, jaké existují systémové druhy těžby kryptoměn.

Citovaná literatura:

[1] VŠETEČKA, Roman: Kryptoměny bez povolení na vašem počítači těží už i reklamy na Youtube – iDNES.cz [online]. Dostupné z: https://technet.idnes.cz/youtube-tezba-kryptmeny-monero-dnw-/kratke-zpravy.aspx?c=A180129_085056_tec-kratke-zpravy_vse. [Přístup získán 5. 2. 2018]

[2 ANTONOPOULOS, A. M.: Mastering Bitcoin, O’REILLY, 2014, ISBN: 978-1-449-37404-4

[3] Blockchain.info. Blocks mined on 08/05/2018, [online]. Dostupné z: https://blockchain.info/blocks/1525785831424 [Přístup získán 8. 5. 2018]

[4] Coinmarketcap.com: All Cryptocurrencies | CoinMarketCap [online]. Dostupné z: https://coinmarketcap.com/all/views/all/ [Přístup získán 6. 5. 2018]