Как работает ферма биткоинов

Ферма для майнинга позволяет добывать Bitcoin, самую популярную криптовалюту. Когда BTC только появился, майнить его можно было на обычном компьютере, но теперь сложности сети возросла в тысячи раз, и без специального высокомощного оборудования не обойтись. Расскажем о том, как устроена майнинг-ферма и насколько экономически выгодно создавать ее.

Что такое ферма для майнинга

Ферма для майнинга представляет собой объединенную между собой систему из отдельных единиц оборудования, вся работа которого направлена на решение математических вычислений (то есть майнинг).

Виды оборудования могут быть разными, например, распространены фермы на основе видеокарт (GPU). Однако сегодня этот вариант актуален для добычи альткоинов. Биткоин же майнится с помощью ASIC – интегральных схем огромной мощности, направленных на работу только с одним конкретным алгоритмом хеширования. Организация майнинг-фермы дома – не лучшая идея, поскольку оборудование издает много шума и тепловой энергии. Поэтому под конструкцию обычно выделяют отдельное помещение (балкон, гараж). А управлять процессом, отслеживать эффективность можно удаленно.

Зачем майнить криптовалюту

В первую очередь майнить криптовалюту нужно для поддержки работы сети. Это основа основ всех валют с механизмом Proof-of-Work – майнеры подтверждают транзакции в сети, благодаря чему платежи успешно переходят от пользователя к пользователю. Проверенные транзакции майнеры записывают в блоки и добавляют в блокчейн.

Помимо этого, за каждый найденный блок майнеры получают вознаграждение. На 2020 год оно составляет 6,25 BTC, через четыре года уменьшится вдвое, плюс все комиссии за транзакции внутри блока. Эта сумма распределяется между всеми узлами, участвующими в процессе, по справедливости – то есть исходя из того, какой вклад был внесен определенным узлом.

Итак, майнинг нужен:

• Для создания новых монет и их распределения между пользователями сети.

• Для децентрализации. Чем больше узлов в разных точках мира, тем сложнее захватить систему и навредить ей.

• Для работы транзакций. Платежи осуществляются только после их записи в блокчейн.

Чтобы получать с майнинга доход, нужно обеспечить себя мощным оборудованием. В процессе майнинга уходит много средств на электроэнергию, это дает существенный минус к заработку, что тоже следует учитывать.

Как работает майнинг ферма

Принцип работы майнинг фермы похож на добычу полезных ископаемых. Поэтому иногда набор оборудования для добычи биткоина также называют «буровой установкой».

Майнер задействует мощности своих графических процессоров или устройств на интегральных схемах для решения криптографического уравнения, необходимого для закрытия блока. Хеш-функция блока, которую необходимо отыскать, выглядит примерно так:

SHA-256 («The quick brown fox jumps over the lazy dog»)= D7A8FBB3 07D78094 69CA9ABC B0082E4F 8D5651E4 6D3CDB76 2D02D0BF 37C9E592

Майнеру, который первым нашел цифровую подпись, система автоматически начисляет заданную сумму криптовалюты. Это награда за защиту сети от double-spending (проблемы двойного расходования) и контроль за передвижением средств.

Когда Биткоин только появился, то легко майнился на двухъядерном процессоре. Однако каждые 2016 найденных блоков сложность майнинга корректируется в большую или меньшую сторону (чаще в большую), в зависимости от общего количества задействованных в сети мощностей. Еще один момент – через каждую 21 тысячу блоков происходит халвинг, то есть сокращение награды в два раза. Если изначально за блок давалось 50 BTC, то сейчас всего 6,25.

Это продуманная система, которая надежно на технологическом уровне защищает криптовалюту от инфляции, присущей реальным деньгам. Таким образом, со временем использование процессоров вскоре стало нерентабельным. Пользователи были вынуждены перейти на видеокарты, а потом и на целые фермы из них. Сегодня эти устройства вытеснены асиками, и пока замены им не предвидится.

Майнинг биткоинов с фермами на видеокартах

Рассмотрим, что представляет собой майнинг биткоинов на ферме из видеокарт. Возьмем для примера видеокарты Radeon – они наряду с MSI и NVidia считаются наиболее подходящими для добычи криптовалют (впрочем, это относится не к каждой модели). Зачастую в России бывает сложно найти карты от Radeon, тогда можно рассмотреть их замену на представителей от GTX.

Майнинг ферма – это по сути компьютер, но с некоторыми нюансами: мощность процессора, объем жесткого диска, оперативная память здесь вообще не важны, хотя и присутствуют. Они служат только для поддержки работы основных компонентов: мощных видеокарт, направленных на решение одной единственной задачи.

В среднем мощность фермы в 25-30 раз выше, чем обычного домашнего компьютера с не самыми плохими характеристиками.

Перечень этапов для начала добычи криптовалюты

Какие этапы нужно выполнить, чтобы начать добывать криптовалюту:

• Воспользоваться калькулятором майнинга (в сети много различных вариантов, самым достоверным считается Whattomine). Калькулятор поможет узнать, на какой заработок вы можете рассчитывать при наличии определенного количества мощности и с учетом затрат на оплату электроэнергии. До тех пор, пока на 100% не убедитесь, что вложение будет выгодным, не начинайте ничего покупать и устанавливать.

• Купить несколько видеокарт или 1-2 ASIC новых моделей с наилучшем соотношением стоимости и хешрейта (производительности), а также качественным охлаждением. При покупке ASIC необходимо выбирать устройство, ориентированное на алгоритм хеширования SHA256, именно на нем работает биткоин.

• Выбрать подходящее место и установить оборудование. Помещение должно быть прохладным, с хорошей вентиляцией, стабильным электричеством и интернетом.

Это в общих чертах, ниже мы рассмотрим процесс сборки фермы подробнее.

Программные задачи, выполняемые биткоин фермой

У биткоин-фермы лишь одна программная задача: это найти новый блок раньше, чем другие майнеры, чтобы владелец получил вознаграждение. Стоит отметить, что из-за высокой сложности сети сейчас никто не майнит BTC в одиночку – пользователи объединяются в майнинговые пулы, в противном случае шансы разгадать блок равны практически нулю. Соответственно, и вознаграждение делится между всеми участниками пула в зависимости от их вклада. Не стоит и надеяться когда-либо в одиночку получить 6,25 BTC – вы только впустую будете оплачивать счета за электричество. Лучше получать понемногу, но стабильно, с помощью пула.

С точки зрения программных задач майнинг – это последовательность следующих действий:

1. Система задает хеш-функцию для нового блока. При этом часть кода берется с предыдущего блока, а часть рандомизируется.

2. Программное обеспечение на всех узлах, входящих в состав сети, методом перебора подбирает значение нового блока, состоящее из тысяч знаков.

3. Как только какой-либо майнер разгадал блок, то он немедленно записывается в блокчейн, после чего система выдает следующую «задачу». И выдает участникам вознаграждение.

Этот принцип называется Proof-of-Work, на нем работает не только Bitcoin, но и многие другие криптовалюты. Но алгоритмы хеширования при этом применяются разные – для BTC это SHA256, для Ethereum – Ethash и т.д. Поэтому асик, настроенный на одну криптовалюту, не может расшифровывать хеш-функцию другой.

Виды майнинговых ферм для добычи криптовалюты

Майнинг фермы для добычи криптовалюты классифицируются по виду используемого оборудования. Три основных категории:

• Видеокарты. Для майнинга Bitcoin уже фактически бесполезны, но весьма актуальны для других цифровых валют. На регулярной основе производители выпускают новое оборудование, в том числе карты специально разработанные с учетом потребностей майнеров. Существуют фермы промышленного масштаба, позволяющие майнить альткоины с высокой производительностью.

• FPGA. Эти модули не менее производительны, чем видеокарты, а также более энергоэффективны. Однако постепенно ушли из поля зрения из-за своей высокой стоимости.

• ASIC. Именно эти устройства сейчас лидеры в сфере профессионального биткоин-майнинга. Высчитывают криптографический код минимум в 25 раз быстрее, чем любой другой вариант. Имеют очень высокую рентабельность.

Из чего состоит стандартная майнинг ферма

Стандартная майнинг ферма на видеокартах включает в себя такие компоненты:

• 4-6 графических процессоров.

• Центральный процессор.

• SSD-накопитель на 100-160 Гб.

• Оперативная память 4 Гб.

• Блок питания, который сможет обеспечить питанием все компоненты и еще останется запас мощности в 20-30%.

• Материнская плата.

• Дополнительные кулеры для охлаждения. Карты будут работать очень интенсивно и выделять много тепла.

Все перечисленное размещается на специальном каркасе из дерева или алюминия. Так конструкция выглядит упорядоченно, и можно легко получить доступ к любому компоненту.

Что касается ASIC-ферм, то здесь все намного проще. Асик уже включает внутри корпуса все необходимое, остается только подключить и настроить его.

Как собрать ферму для майнинга своими руками – пошаговая инструкция

Хотя собрать ферму для майнинга вполне можно своими руками, этот процесс включает много нюансов, и их следует изучить, чтобы не понести финансовые убытки. Вкратце пошаговая инструкция выглядит так:

• Собрать каркасную стойку.

• Разместить на ее нижней полке материнскую плату, но не на самой поверхности стола.

• Не забывая про термопасту, разместить на материнку процессор и кулер.

• Надежно закрепить саморезами к уголку блок питания.

• Подсоединить кнопку включения и индикаторы.

• Подключить жесткий диск.

• Наконец, подсоединить видеокарту и при необходимости дополнительного питания.

После этого ферма подключается к интернету, оснащается необходимым софтом для майнинга. Рекомендуемая операционная система – Windows 10.

Выгодно ли майнить криптовалюту с помощью ферм

На 2020 год доходность майнинга падает. Однако пока еще есть возможности удерживать его на рентабельном уровне, а значит, актуальность присутствует. Думая над тем, стоит ли майнить биткоин или лучше просто купить его в качестве инвестиции, учитывайте три момента:

• Криптовалюта волатильна, и изменения ее курса непредсказуемы. Конечно, эксперты составляют прогнозы, но точно предугадать реальность никому не удается.

• Промышленный майнинг набирает обороты, и единичным майнерам все сложнее с ним конкурировать.

• Комплектующие для фермы нужно периодически обновлять, чтобы не терять эффективность. А это дополнительные расходы.

Процесс добычи биткоинов

Надеемся, теперь вам стало понятнее, как собрать майнинг ферму, как она работает и что следует учитывать в процессе подготовки. Отнеситесь к этой задаче с максимальной ответственностью, поскольку вложения достаточно большие, а выхлоп не всегда оправдывает расходы.

Во многих случаях лучше приобрести Биткоин через надежный онлайн-сервис и использовать в качестве инвестиционного или торгового актива. Но решение остается за вами.