Подробный разбор алгоритмов майнинга криптовалют: «цифровая золотая лихорадка» от bitcoin до dogecoin

Оригинальное название: «Подробный разбор алгоритмов майнинга криптовалют: “цифровая золотая лихорадка” от Bitcoin до Dogecoin»

Источник: Dr. Чай о крипте

Сегодня мы подробно изучим «двигатель» майнинга — алгоритмы майнинга. Что такое алгоритм майнинга? Почему способы добычи Bitcoin, Dogecoin и Litecoin так различаются? Как новичку выбрать подходящий алгоритм для майнинга? Эта статья простым языком откроет для вас секреты «цифровой золотой лихорадки» и проведет с нуля в мир алгоритмов!

01 Что такое алгоритм майнинга? «Математический код» блокчейна

Алгоритм майнинга — это основной набор правил криптовалютной сети, представляющий собой сложные математические инструкции, которые направляют майнеров верифицировать транзакции, создавать новые блоки и поддерживать безопасность блокчейна. Проще говоря, это как «суперматематическая задача», которую нужно решить с помощью вычислительной мощности; майнер, который решит задачу, получает вознаграждение в криптовалюте (например, Bitcoin, Dogecoin).

>  Бытовая аналогия

Представьте, что алгоритм майнинга — это замок, а оборудование майнера — ключ. Замок Bitcoin (криптографический хеш-алгоритм SHA-256) требует сверхмощного специализированного ключа (ASIC-майнер). Разные алгоритмы определяют, какие инструменты вам нужны, сколько это будет стоить и сколько «золота» вы сможете заработать.

>  Основные применения алгоритма

· Проверка транзакций: обеспечивает легитимность каждой транзакции, предотвращает двойные траты (одни и те же деньги тратятся дважды).

· Генерация блоков: упаковка транзакций в блоки и добавление их в блокчейн-реестр.

· Механизм вознаграждения: майнер, успешно решивший задачу, получает новые монеты и комиссию за транзакции.

· Безопасность сети: сложность алгоритма делает атаки на сеть крайне дорогими, обеспечивая децентрализацию.

02 Почему существуют разные алгоритмы майнинга?

С момента появления Bitcoin в 2009 году криптовалюты быстро развивались, породив множество алгоритмов майнинга. Почему их так много? Основные причины три:

· Совместимость с оборудованием: разные алгоритмы предъявляют разные требования к оборудованию. Например, SHA-256 подходит для ASIC-майнеров, а Scrypt и Ethash — для GPU или CPU, что снижает порог участия для обычных людей.

· Децентрализация и безопасность: дизайн алгоритма влияет на концентрацию вычислительной мощности. Алгоритмы, устойчивые к ASIC (например, Scrypt), поощряют участие большего числа людей и предотвращают монополию крупных майнинг-ферм.

· Уникальность проекта: новые алгоритмы позволяют проектам выделяться. Например, Scrypt в Dogecoin и Litecoin через объединённый майнинг повышает безопасность сети и привлекает больше майнеров.

03 Анализ основных алгоритмов майнинга: Bitcoin, Dogecoin и другие

В настоящее время криптовалюты используют различные алгоритмы майнинга, каждый из которых имеет свои требования к оборудованию и особенности майнинга. Ниже представлены четыре распространённых алгоритма, с акцентом на SHA-256 (Bitcoin), Scrypt (Dogecoin/Litecoin) и кратким описанием других алгоритмов.

1 SHA-256: «Суперсложная задача» Bitcoin

>  Описание

SHA-256 (Secure Hash Algorithm 256-bit) — алгоритм Proof of Work (PoW), используемый в Bitcoin, разработан Агентством национальной безопасности США (NSA). Майнеры должны вычислить 256-битный хеш, который соответствует уровню сложности (начинается с определённого количества нулей).

>  Особенности

· Высокие требования к вычислительной мощности: в 2025 году общая мощность сети — примерно 859.01EH/s (85.9 миллиардов миллиардов хешей в секунду).

· Специализированное оборудование: необходимы ASIC-майнеры (устройства, специально разработанные для SHA-256).

· Время генерации блока: около 10 минут

>  Подходящие криптовалюты

· Bitcoin (BTC)

· Bitcoin Cash (BCH)

>  Преимущества и недостатки

· Преимущества: очень высокая безопасность, огромная стоимость атаки; высокий уровень признания Bitcoin на рынке, стабильная долгосрочная ценность.

· Недостатки: ASIC-майнеры дороги, высокое энергопотребление.

>  Для кого подходит

Крупные профессиональные майнеры или майнинг-фермы с дешёвой электроэнергией.

2 Scrypt: «Дружелюбный к новичкам» алгоритм Dogecoin и Litecoin

>  Описание

Scrypt — алгоритм, требующий большого объёма памяти, изначально разработан как устойчивый к ASIC. Для выполнения хеширования требуется много памяти, что снижает зависимость от вычислительной мощности.

>  Особенности

· Высокие требования к памяти: по сравнению с SHA-256, Scrypt больше зависит от памяти, а не от чистой вычислительной мощности.

· Быстрое время генерации блока: Litecoin — около 2.5 минут, Dogecoin — около 1 минуты.

· Объединённый майнинг: Dogecoin можно добывать одновременно с Litecoin, увеличивая доход.

>  Подходящие криптовалюты

· Litecoin (LTC)

· Dogecoin (DOGE)

>  Преимущества и недостатки

· Преимущества: низкий порог входа, можно майнить на GPU; быстрое создание блоков, частые выплаты; объединённый майнинг увеличивает доход.

· Недостатки: ASIC постепенно проникают в Scrypt-майнинг, конкурентоспособность GPU снижается; высокая волатильность цены монеты.

>  Для кого подходит

Новички с ограниченным бюджетом или желающие попробовать майнинг Dogecoin/Litecoin.

3 Ethash: «Рай для GPU» Ethereum Classic

>  Описание

Ethash — алгоритм PoW, используемый в Ethereum Classic (ETC), разработан как требующий много памяти и устойчивый к ASIC, требует хеширования динамического набора данных (DAG, около 6GB).

>  Особенности

· Зависимость от памяти: размер DAG увеличивается со временем, к 2025 году — около 6-8GB.

· Оборудование: основное — GPU, эффективность ASIC низкая.

· Время генерации блока: около 15 секунд.

>  Подходящие криптовалюты

Ethereum Classic (ETC)

>  Преимущества и недостатки

· Преимущества: устойчивость к ASIC, подходит для майнинга на GPU; высокий уровень децентрализации.

· Недостатки: низкая доходность, требуется высокопроизводительный GPU; рост DAG увеличивает требования к оборудованию.

>  Для кого подходит

Пользователи с мощными видеокартами, желающие попробовать майнинг, отличный от Bitcoin.

4 Краткий обзор других алгоритмов

· Equihash (Zcash): требующий памяти, устойчивый к ASIC, подходит для майнинга на GPU, акцент на конфиденциальности.

· RandomX (Monero): дружелюбен к CPU, устойчив к ASIC, поощряет участие обычных компьютеров, поддерживает децентрализацию.

· X11 (Dash): сочетает 11 хеш-функций, энергоэффективен и безопасен, поддерживает GPU и специализированные ASIC.

Таблица: Сравнение основных алгоритмов майнинга

Примечание: требования к оборудованию и время генерации блока могут незначительно меняться в зависимости от состояния сети. На ранних этапах Litecoin и Dash использовали майнинг на GPU, но в итоге были вытеснены ASIC, и GPU практически утратили конкурентоспособность.

04 Будущие тенденции алгоритмов майнинга

Эволюция алгоритмов майнинга определяется не только техническим прогрессом, но и стоимостью энергии, экологической политикой и идеями децентрализации. На фоне ускорения глобального распределения вычислительных мощностей, развития технологий производства чипов и разнообразия блокчейн-экосистемы, будущие тенденции алгоритмов майнинга могут быть следующими:

>  Более эффективные алгоритмы и адаптация к оборудованию

С развитием производства чипов до 3нм и даже 2нм, будущие алгоритмы майнинга будут уделять больше внимания соотношению производительности и энергоэффективности оборудования. Новые алгоритмы могут уменьшать избыточные вычисления без ущерба для безопасности, повышать производительность на ватт, продлевать срок службы оборудования и снижать давление на амортизацию устройств.

>  Дизайн, устойчивый к ASIC, и оптимизация распределения вычислительной мощности

Чтобы предотвратить чрезмерную концентрацию мощности в крупных майнинг-фермах, больше проектов могут использовать алгоритмы, дружественные к CPU или GPU. Например, RandomX Monero максимально использует кэш и наборы инструкций универсальных процессоров, практически устраняя преимущества ASIC.

В будущем могут появиться динамические алгоритмы (например, периодическая смена хеш-функций или требований к памяти), чтобы сделать разработку ASIC экономически невыгодной и дать частным майнерам более долгий срок участия.

>  Зелёный майнинг и цели по углеродной нейтральности

В 2024 году около 54% мощности Bitcoin уже использует возобновляемые источники энергии (источник: Bitcoin Mining Council), но энергопотребление всё ещё подвергается критике.

Новые алгоритмы могут быть лучше адаптированы к прерывистым источникам энергии (например, ветер, солнце) и интегрированы с интеллектуальными системами управления, чтобы автоматически увеличивать вычислительную мощность при избытке возобновляемой энергии и снижать нагрузку в периоды спада, тем самым сокращая углеродный след и снижая расходы на электроэнергию.

>  Баланс между PoW и PoS

Ethereum в сентябре 2022 года завершил «слияние» и перешёл на PoS, снизив годовое энергопотребление более чем на 99.95%, что привлекло внимание ряда проектов к PoS.

Тем не менее, PoW по-прежнему обладает уникальными преимуществами в безопасности, отсутствии необходимости доверия и устойчивости к цензуре, поэтому в будущем могут появиться гибридные модели консенсуса (например, PoW+PoS или PoW+PoA), чтобы совместить децентрализацию и энергоэффективность.

05 Как выбрать подходящий «цифровой золотой код»

Алгоритм майнинга — это «математический код» мира криптовалют, который определяет порог входа, издержки и доходность майнинга. Разные алгоритмы предъявляют различные требования к вычислительной мощности, энергопотреблению и производительности оборудования, что влияет на уровень прибыли от майнинга.

SHA-256, используемый в Bitcoin, привлекает профессиональных майнеров высокой безопасностью и доходностью, но требует дорогих ASIC-майнеров и низких тарифов на электроэнергию, что делает порог входа для малых и средних майнеров довольно высоким. Scrypt в Dogecoin и Litecoin предоставляет новичкам возможность «золотой лихорадки» с низким порогом — достаточно GPU. Алгоритмы вроде Ethash, RandomX специально разработаны для устойчивости к ASIC, что способствует привлечению большего числа участников и поддержанию децентрализации.

Будь то решение «суперсложной задачи» Bitcoin или попытка заработать на «мем-богатстве» Dogecoin, понимание алгоритмов майнинга — первый шаг к успеху.