Jak těžař sestaví a přidá blok
Když posíláte bitcoin, vaše transakce je vysílána do sítě a čeká v oblasti, které se často říká mempool. Těžaři vybírají transakce z tohoto poolu a sestavují je do kandidátního bloku spolu se speciálním prvním záznamem, který platí těžaři. Blok je v podstatě dávka transakcí plus kompaktní hlavička, která jej propojuje s předchozím blokem.
Aby těžař přidal blok do řetězce, musí najít platný „důkaz práce“ (proof of work): verzi hlavičky bloku, jejíž kryptografický otisk (její hash) klesne pod cílovou hodnotu. Protože hash je nepředvídatelný, neexistuje žádná chytrá zkratka. Těžaři jednoduše mění malý čítač zvaný nonce a znovu hashují, stále dokola, dokud jeden pokus náhodou nevytvoří dostatečně malé číslo.
První těžař, který najde platný hash, blok vysílá. Každý další účastník jej může okamžitě zkontrolovat, a jakmile je přijat, stává se novým vrcholem řetězce, na kterém všichni dále staví. Každý další blok naskládaný navrch se nazývá potvrzení a více potvrzení činí minulou transakci postupně stále obtížněji zvratitelnou.
Důkaz práce a úprava obtížnosti
Pravidlo, že hash bloku musí být pod cílovou hodnotou, je tím, co jeho nalezení činí obtížným. Snížení cíle znamená, že existuje méně platných hashů, takže je v průměru potřeba více pokusů. To je ta „práce“ v důkazu práce: skutečná elektřina vynaložená na skutečný výpočet.
Bitcoin cílí na nový blok zhruba každých deset minut. S tím, jak se do sítě zapojuje více výpočetního výkonu, začaly by bloky přicházet rychleji, takže software automaticky přenastavuje obtížnost přibližně každé dva týdny (každých 2 016 bloků), aby stáhl průměr zpět k deseti minutám. Pokud těžební výkon ubude, obtížnost klesá. Tento samoopravný mechanismus udržuje vydávání podle plánu bez ohledu na to, kolik strojů spolu soutěží.
Odměna za blok, poplatky a halving
Vítězný těžař je placen dvěma způsoby. Prvním je bloková dotace: zbrusu nový bitcoin vytvořený samotným protokolem a vydaný prostřednictvím oné speciální první transakce (coinbase). Druhým je součet transakčních poplatků, které uživatelé připojili, aby jejich platby byly zahrnuty.
Dotace není pevná. Začínala na 50 BTC za blok v roce 2009 a snižuje se na polovinu každých 210 000 bloků, zhruba každé čtyři roky, při události známé jako halving. Postupně klesla na 25, poté 12,5, poté 6,25 a po halvingu v roce 2024 na 3,125 BTC za blok. Tento harmonogram je důvodem, proč je celková nabídka omezena na přibližně 21 milionů mincí.
Časem se dotace zmenšuje k nule a transakční poplatky jsou navrženy tak, aby tvořily větší podíl toho, co těžaři vydělávají. Toto postupné předání od nově vydaných mincí k poplatkům je jednou z nejsledovanějších dlouhodobých otázek Bitcoinu.
Spotřeba energie a hon za levnou elektřinou
Protože vítězství závisí na provedení většího množství výpočtů než konkurenti, těžba spotřebovává velké množství elektřiny po celém světě. Tento náklad není náhoda ani vada, kterou by bylo třeba zcela optimalizovat pryč; je fyzickou kotvou, která činí přepsání historie nákladným, a tudíž nepraktickým.
Elektřina je největším průběžným nákladem těžaře, takže provozovatelé neúnavně hledají nejlevnější energii, jakou mohou najít. V praxi to posunulo těžbu k přebytečné vodní energii, omezované větrné a solární energii a jinak plýtvané energii, jako je spalovaný zemní plyn. Někteří provozovatelé také prodávají flexibilitu zpět energetickým sítím tím, že se během špičkové poptávky vypínají.
Environmentální debata je opravdová a nevyřešená. Kritici poukazují na samotný rozsah spotřeby a uhlíkovou náročnost některých regionů; zastánci tvrdí, že těžba dokáže zpeněžit uvězněnou nebo plýtvanou energii a podpořit vyvažování sítě. Poctivé shrnutí zní, že dopad silně závisí na tom, kde a jak daná operace čerpá svou energii, a obraz se dále mění.
Pobídky: proč těžba udržuje Bitcoin poctivý
Chytrá část Bitcoinu není samotné hashování, ale struktura pobídek kolem něj. Hra podle pravidel přináší předvídatelnou odměnu. Pokus podvádět, například snahou zvrátit vlastní minulé útraty, by vyžadoval přehašovat zbytek sítě, což je nesmírně nákladné a pravděpodobně by znehodnotilo právě ty mince, které útočník doufá získat.
Uzly nezávisle ověřují každý blok podle pravidel konsensu a síť považuje řetězec s nejvíce nahromaděnou prací za směrodatný. Těžař, který zveřejní neplatný blok, jej jednoduše nechá odmítnout a propadne mu vynaložená elektřina. Jinými slovy, poctivost není vynucována důvěrou ani autoritou; je učiněna nejziskovější možností.
To je také důvod, proč se celkový těžební výkon, neboli hash rate, často používá jako hrubá náhrada za to, jak nákladný by útok byl. Odráží spíše výdaje na bezpečnost než cenu, i když ty dvě spolu z dlouhodobého hlediska souvisejí.
Pooly, ASICy a jak dnes těžba vypadá
Zpočátku dokázaly ziskově těžit běžné procesory a poté grafické karty. Dnes práci dominují ASICy, čipy postavené tak, aby nedělaly nic jiného než specifický hashovací výpočet Bitcoinu co nejefektivněji. Tato specializace je důvodem, proč domácí těžba na notebooku již není reálná pro získávání smysluplných odměn.
Protože jediný stroj by mohl čekat roky, než sám vyhraje blok, většina těžařů se připojuje k poolům. Pool spojuje hashovací výkon mnoha účastníků, vyhrává bloky pravidelněji a rozděluje odměnu úměrně práci, kterou každý člen přispěl. To vyhlazuje loterijní náhodnost do stálejších, menších výplat.
Těžba stojí na straně nabídky Bitcoinu: řídí, jak nové mince vstupují do oběhu a jak se transakce vypořádávají. Jak tato nová nabídka interaguje se širšími finančními podmínkami, je samostatná otázka tržního kontextu. Analytický pohled zaměřený na likviditu, jako je BIKENZO, který vynáší Index globální likvidity proti ceně Bitcoinu, může pomoci zarámovat toto pozadí, ačkoli popisuje podmínky spíše než mechaniku samotné těžby.