WYJAŚNIENIE MECHANIKI WYDOBYCIA: TRUDNOŚĆ, NAGRODY, PODZIAŁ NA PÓŁ I KOSZTY

Czym jest trudność kopania?

Kopanie kryptowalut, szczególnie w systemach proof-of-work (PoW), takich jak Bitcoin, opiera się na konkurencji obliczeniowej. Górnicy ścigają się w rozwiązywaniu złożonych łamigłówek matematycznych – proces ten znany jest jako haszowanie. Trudność kopania odnosi się do tego, jak trudno jest znaleźć prawidłowy hash poniżej progu docelowego wymaganego do dodania nowego bloku do blockchaina.

Trudność jest okresowo dostosowywana przez sieć, aby zapewnić stosunkowo stałe tempo dodawania bloków. Na przykład w Bitcoinie korekty następują co 2016 bloków, czyli mniej więcej co dwa tygodnie. Jeśli bloki były kopane szybciej niż 10-minutowy cel w danym okresie, trudność wzrasta. Jeśli były wolniejsze, maleje.

Dlaczego trudność ma znaczenie?

Trudność ma kluczowe znaczenie dla stabilności i przewidywalności sieci. Utrzymuje stały czas bloku, zapewniając stabilne przetwarzanie transakcji. Zapobiega również centralizacji, ponieważ zachęca górników do innowacji i wdrażania bardziej wydajnego sprzętu, zamiast kontrolowania całej sieci.

Czynniki wpływające na trudność

• Szybkość haszowania: Całkowita moc obliczeniowa sieci bezpośrednio wpływa na trudność. Rosnąca szybkość haszowania zazwyczaj prowadzi do wzrostu trudności.
• Docelowy interwał blokowy: W Bitcoinie jest on ustawiony na 10 minut. Odchylenia od tej średniej powodują rekalibrację trudności.
• Aktualizacje oprogramowania sieciowego: W rzadkich przypadkach zmiany reguł konsensusu mogą modyfikować algorytmy trudności, na przykład podczas rozwidleń lub aktualizacji.

Szybkość haszowania i bezpieczeństwo

Wyższy poziom trudności zwiększa bezpieczeństwo sieci, ponieważ sprawia, że ​​przeprowadzanie ataków konsensusowych, takich jak atak 51%, jest niezwykle kosztowne. Zwiększa to koszty i nakład obliczeniowy potrzebny do manipulowania rejestrem.

Przykłady w łańcuchach bloków

Chociaż Bitcoin był pionierem tej koncepcji, inne kryptowaluty implementują poziom trudności inaczej:

• Litecoin: Dostosowuje się co 3,5 dnia (2016 bloków w odstępach 2,5-minutowych).
• Ethereum (przed połączeniem): Poziom trudności dostosowywany dla każdego bloku z dodatkowymi wyzwaniami wprowadzanymi za pomocą „bomby trudności”.
• Monero: Oparty na medianie poprzednich czasów bloków i dostosowywany dynamicznie dla każdego bloku.

Pule wydobywcze i koncentracja

Aby zminimalizować losowość indywidualnych nagród za wydobycie wynikającą z wysokiego poziomu trudności, górnicy często dołączają do pul wydobywczych. Te pule łączą zasoby i proporcjonalnie rozdzielają nagrody, co zwiększa przewidywalność uczestnictwa, ale rodzi obawy dotyczące centralizacji.

Trudności w różnych warunkach rynkowych

Podczas hossy, gdy wydobycie staje się bardziej opłacalne, coraz więcej uczestników wprowadza platformy online, zwiększając hashrate, a tym samym poziom trudności. Z kolei w okresach spadków górnicy wycofują się z wydobycia, obniżając hashrate i zmniejszając poziom trudności.

Ta dynamiczna natura jest mechanizmem samoregulującym. Zapewnia ona pewien stopień równowagi w dystrybucji nagród, niezależnie od zewnętrznych wahań rynkowych, a jednocześnie pośrednio wpływa na rentowność górników i planowanie inwestycji.

Jak ustalane są nagrody za wydobycie?

Nagrody za wydobycie składają się z dwóch głównych komponentów: dotacji blokowych (nowo wybitych monet) oraz opłat transakcyjnych. Razem stanowią one całkowitą zachętę dla górników, którzy pomyślnie zwalidują i dodadzą blok do blockchaina.

Dotacja blokowa

Dotacja blokowa to zdefiniowana w protokole kwota kryptowaluty przyznawana za każdy wydobyty blok. Ta dotacja nie jest statyczna i jest zaprogramowana tak, aby spadać z czasem, przede wszystkim poprzez zaplanowane wydarzenia, takie jak mechanizm halvingu Bitcoina.

Na przykład, nagrody za bloki Bitcoina zaczęły się od 50 BTC w 2009 roku. Dotacja zmniejsza się o połowę co 210 000 bloków (mniej więcej co cztery lata), zmniejszając się do 25 BTC w 2012 roku, 12,5 BTC w 2016 roku, 6,25 BTC w 2020 roku i 3,125 BTC po halvingu w 2024 roku.

Opłaty transakcyjne

Górnicy pobierają wszystkie opłaty transakcyjne z transakcji zawartych w bloku, który wydobywają. Wraz ze spadkiem subsydiów blokowych z czasem, oczekuje się, że opłaty transakcyjne będą odgrywać większą rolę w motywowaniu górników, choć ten przejściowy model pozostaje pod lupą.

Warianty nagród dla różnych monet

Nie wszystkie kryptowaluty nagradzają górników w ten sam sposób:

• Ethereum (przed połączeniem): Zapewniało nagrody za bloki i opłaty za włączenie, później zastąpione przez Proof-of-Stake od czasu połączenia.
• Monero: Wykorzystuje strukturę emisji ogonowej, redukując, ale nigdy nie eliminując nagród, aby utrzymać długoterminową motywację górników.
• Zcash: Początkowo nagrody rozdzielane między górników, nagrodę założyciela i fundusz rozwoju.

Nagrody za kopanie w puli a solo

W kopaniu solo cała nagroda (subsydia + opłaty) jest rozdzielana do znalazcy. W kopaniu w puli nagrody są rozdzielane w oparciu o wniesioną moc obliczeniową, często z wykorzystaniem systemów wypłat, takich jak PPS (Pay Per Share) lub PPLNS (Pay Per Last N Shares).

Harmonogramy nagród i przewidywalność

Wiele kryptowalut ma przewidywalne harmonogramy nagród, zwłaszcza te, które wykorzystują mechanizm halvingu. Ta przejrzystość pozwala górnikom i inwestorom modelować przyszłą rentowność i wskaźniki inflacji. Na przykład maksymalna podaż Bitcoina wynosząca 21 milionów monet i plan działania dotyczący halvingu zapewniają długoterminową przewidywalność.

Wpływ nagród na strategie kopania

Zmieniające się struktury nagród wpływają na to, które monety górnicy uznają za priorytetowe. Spadki spowodowane halvingiem mogą skłonić do przesunięć w kierunku alternatywnych monet lub bardziej wydajnego sprzętu, aby utrzymać rentowność.

Spadek nagród i pytania o zrównoważony rozwój

W obliczu przewidywanego całkowitego spadku subsydiów blokowych (w Bitcoinie około 2140 r.), debata toczy się wokół tego, czy same opłaty transakcyjne wystarczą do zabezpieczenia sieci. Ta trwająca dyskusja bada alternatywne modele i potencjalne zachęty po subsydiach.

Implikacje regulacyjne i podatkowe

W wielu jurysdykcjach wydobyte nagrody są traktowane jako dochód i mogą podlegać opodatkowaniu zyskiem kapitałowym przy sprzedaży. Dlatego zrozumienie charakteru i momentu przyznania nagród jest również ważne z punktu widzenia zgodności z przepisami podatkowymi.

Czym jest halving?

Halfving w kryptowalutach oznacza wydarzenie, w którym subsydium blokowe (nowe monety emitowane na blok) zostaje zmniejszone o połowę. Jest to podstawowy mechanizm deflacyjny wbudowany w kilka protokołów blockchain, w szczególności w Bitcoina. Halvingi następują w przewidywalnych odstępach blokowych – na przykład Bitcoin doświadcza halvingu co 210 000 bloków, czyli mniej więcej co cztery lata.

Cel halvingu

Głównym celem halvingu jest kontrola podaży. Poprzez stopniowe zmniejszanie emisji, całkowity limit podaży (taki jak maksymalny limit 21 milionów Bitcoinów) jest osiągany bez nagłych szoków podażowych. Zakłada się również, że wraz ze wzrostem adopcji i zmniejszeniem podaży nowych monet, wartość aktywów będzie rosła z czasem.

Hallvingi wprowadzają malejącą stopę inflacji, dostosowując aktywa cyfrowe do modeli wyceny opartych na niedoborach, podobnych do tych stosowanych w przypadku surowców, takich jak złoto.

Historyczny wpływ halvingów

Historycznie rzecz biorąc, halvingi Bitcoina poprzedzały znaczące wzrosty:

• Hallving 2012: Cena wzrosła z ~12 USD do ponad 1000 USD w ciągu roku.
• Hallving 2016: Poprzedził wzrost z 2017 r., osiągając prawie 20 000 USD.
• Hallving 2020: Doprowadził do wzrostu ceny Bitcoina powyżej 60 000 USD w 2021.

Należy zauważyć, że chociaż korelacja istnieje, wiele zmiennych rynkowych przyczynia się do takich trendów.

Rentowność i korekty operacyjne

Hallvingi mają bezpośredni wpływ na ekonomię górnictwa. Przy połowie monet na blok, górnicy muszą polegać na rosnących cenach monet, wyższych opłatach transakcyjnych lub niższych kosztach, aby utrzymać rentowność.

• Większa wydajność: Halvingi zachęcają górników do modernizacji sprzętu na bardziej energooszczędny.
• Zmiana lokalizacji: Niektóre operacje dążą do tańszej energii elektrycznej, przygotowując się na redukcję nagród.
• Alternatywne monety: Po halvingu górnicy mogą przejść na monety o wyższej rentowności.

Efekty sieciowe halvingu

Po halvingu nieefektywni górnicy mogą zamknąć operacje, tymczasowo obniżając hashrate, aż do momentu, gdy poziom trudności się poprawi. Często powoduje to ponowne zrównoważenie systemu, utrzymanie prawidłowych czasów bloków i nagradzanie tylko najefektywniejszych uczestników.

Teoretyczny limit halvingu

Ostateczny halving Bitcoina jest przewidywany około roku 2140. Do tego czasu nagrody za bloki będą składać się wyłącznie z opłat transakcyjnych. Skuteczność zabezpieczeń sieci w tym modelu pozostaje otwartą kwestią wśród badaczy i deweloperów.

Hallving w innych kryptowalutach

Inne kryptowaluty z mechanizmami halvingu lub redukcji emisji to:

• Litecoin: Zmniejsza się o połowę co 840 000 bloków.
• Zcash: Ma podobny model halvingu i dystrybucji jak Bitcoin.
• Bitcoin Cash: Ma ten sam harmonogram halvingu co Bitcoin.

Niektóre projekty wybierają liniowe lub malejące nagrody za bloki zamiast gwałtownych halvingów, wygładzając krzywą emisji.

Strategiczne planowanie halvingów

Górnicy, inwestorzy i deweloperzy uważnie monitorują harmonogramy halvingu, często przygotowując strategiczne korekty z miesięcznym wyprzedzeniem. Halvingi kształtują inwestycje w sprzęt, strategie płynnościowe i priorytety rozwoju sieci, podkreślając ich znaczenie dla całego systemu.