כיצד כורה בונה ומוסיף בלוק
כאשר אתה שולח ביטקוין, העסקה שלך משודרת לרשת וממתינה באזור המתנה שנקרא לעתים קרובות mempool. הכורים בוחרים עסקאות מתוך מאגר זה ומרכיבים מהן בלוק מועמד, יחד עם רשומה ראשונה מיוחדת שמשלמת לכורה. בלוק הוא למעשה אצווה של עסקאות בתוספת כותרת קומפקטית המקשרת אותו לבלוק שלפניו.
כדי להוסיף את הבלוק לשרשרת, על הכורה למצוא "הוכחת עבודה" (proof of work) תקפה: גרסה של כותרת הבלוק שטביעת האצבע הקריפטוגרפית שלה (ה־hash שלה) נופלת מתחת לערך יעד. מכיוון שה־hash אינו צפוי, אין קיצור דרך מתוחכם. הכורים פשוט משנים מונה קטן הנקרא nonce ומחשבים hash מחדש, שוב ושוב, עד שניסיון אחד במקרה מייצר מספר קטן מספיק.
הכורה הראשון שמוצא hash תקף משדר את הבלוק. כל משתתף אחר יכול לבדוק אותו ברגע, וברגע שהתקבל הוא הופך לקצה החדש של השרשרת שכולם בונים עליו בהמשך. כל בלוק נוסף שמונח מעליו נקרא אישור (confirmation), וככל שיש יותר אישורים, כך קשה יותר ויותר לבטל עסקה קודמת.
הוכחת עבודה והתאמת הקושי
הכלל שלפיו ה־hash של בלוק חייב להיות מתחת ליעד הוא מה שהופך את מציאתו לקשה. הורדת היעד פירושה שקיימים פחות hash־ים תקפים, ולכן בממוצע נדרשים יותר ניסיונות. זו ה"עבודה" בהוכחת העבודה: חשמל אמיתי המושקע בחישוב אמיתי.
ביטקוין שואף לבלוק חדש בערך כל עשר דקות. ככל שכוח מחשוב רב יותר מצטרף לרשת, הבלוקים היו מתחילים להגיע מהר יותר, ולכן התוכנה מכווננת מחדש את הקושי באופן אוטומטי בערך כל שבועיים (כל 2,016 בלוקים) כדי למשוך את הממוצע חזרה לכיוון עשר דקות. אם כוח כרייה עוזב, הקושי יורד. מנגנון מתקן־עצמי זה שומר על ההנפקה בלוח הזמנים ללא קשר לכמות המכונות המתחרות.
תגמול הבלוק, העמלות וה־halving
הכורה המנצח מקבל תשלום בשתי דרכים. הראשונה היא סבסוד הבלוק (block subsidy): ביטקוין חדש לגמרי שנוצר על ידי הפרוטוקול עצמו ומונפק דרך אותה עסקה ראשונה מיוחדת (ה־coinbase). השנייה היא סכום עמלות העסקה שהמשתמשים מצרפים כדי שהתשלומים שלהם ייכללו.
הסבסוד אינו קבוע. הוא החל ב־50 BTC לבלוק בשנת 2009 ונחתך לחצי כל 210,000 בלוקים, בערך כל ארבע שנים, באירוע הידוע בשם halving. הוא ירד בהדרגה ל־25, אחר כך ל־12.5, אחר כך ל־6.25, ואחרי ה־halving של 2024 ל־3.125 BTC לבלוק. לוח זמנים זה הוא הסיבה שההיצע הכולל מוגבל לכ־21 מיליון מטבעות.
עם הזמן הסבסוד מצטמצם לכיוון האפס, ועמלות העסקה מתוכננות להוות חלק גדול יותר ממה שהכורים מרוויחים. מסירה הדרגתית זו ממטבעות שהונפקו זה עתה אל העמלות היא אחת השאלות לטווח הארוך הנצפות ביותר בביטקוין.
צריכת אנרגיה והחיפוש אחר חשמל זול
מכיוון שהניצחון תלוי בביצוע יותר חישובים מהמתחרים, הכרייה צורכת כמות גדולה של חשמל ברחבי העולם. עלות זו אינה תאונה או פגם שיש למטב ולבטל לחלוטין; היא העוגן הפיזי שהופך את שכתוב ההיסטוריה ליקר ולכן לבלתי מעשי.
החשמל הוא העלות השוטפת הגדולה ביותר של כורה, ולכן המפעילים מחפשים ללא הרף את החשמל הזול ביותר שהם יכולים למצוא. בפועל זה דחף את הכרייה לכיוון עודפי כוח הידרואלקטרי, אנרגיית רוח וסולארית מוגבלת, ואנרגיה מבוזבזת אחרת כמו גז טבעי הנשרף בלפידים. חלק מהמפעילים גם מוכרים גמישות בחזרה לרשתות החשמל על ידי כיבוי בזמני ביקוש שיא.
הוויכוח הסביבתי אמיתי ובלתי מוכרע. המבקרים מצביעים על היקף הצריכה העצום ועל עוצמת הפחמן של אזורים מסוימים; התומכים טוענים שהכרייה יכולה להפוך אנרגיה כלואה או מבוזבזת לרווח ולתמוך באיזון הרשת. הסיכום ההוגן הוא שההשפעה תלויה במידה רבה בהיכן וכיצד פעילות מסוימת שואבת את החשמל שלה, והתמונה ממשיכה להשתנות.
תמריצים: מדוע הכרייה שומרת על הגינות ביטקוין
החלק החכם בביטקוין אינו ה־hashing עצמו אלא מבנה התמריצים סביבו. משחק לפי הכללים מרוויח תגמול צפוי. ניסיון לרמות, למשל על ידי ניסיון לבטל הוצאה קודמת שלך, ידרוש כוח מחשוב גדול יותר משאר הרשת יחד, דבר יקר עד מאוד וסביר שיפחית את ערכם של אותם מטבעות שהתוקף מקווה להשיג.
צמתים (nodes) מאמתים באופן עצמאי כל בלוק מול כללי הקונצנזוס, והרשת מתייחסת אל השרשרת בעלת העבודה המצטברת הרבה ביותר כאל הסמכותית. כורה שמפרסם בלוק לא תקף פשוט רואה אותו נדחה ומאבד את החשמל שהוציא. במילים אחרות, ההגינות אינה נאכפת על ידי אמון או סמכות; היא הפכה לאפשרות הרווחית ביותר.
זו גם הסיבה שכוח הכרייה הכולל, או קצב ה־hash (hash rate), משמש לעתים קרובות כאומדן גס לכמה יקרה תהיה התקפה. הוא משקף הוצאה על אבטחה ולא מחיר, אף שהשניים קשורים זה לזה לאורך זמן.
פולים, ASIC וכיצד נראית הכרייה כיום
בתחילת הדרך, מעבדים רגילים (CPU) ואחר כך כרטיסי מסך יכלו לכרות ברווחיות. כיום העבודה נשלטת על ידי שבבי ASIC, שבבים שנבנו כדי לעשות דבר אחד בלבד – את חישוב ה־hash הספציפי של ביטקוין ביעילות המרבית. התמחות זו היא הסיבה שכריית בית על מחשב נייד כבר אינה מציאותית לצורך הרווחת תגמולים משמעותיים.
מכיוון שמכונה בודדת עשויה להמתין שנים כדי לזכות בבלוק בכוחות עצמה, רוב הכורים מצטרפים לפולים (pools). פול מאחד את כוח ה־hash של משתתפים רבים, זוכה בבלוקים בתדירות גבוהה יותר, ומחלק את התגמול ביחס לעבודה שכל חבר תרם. זה מחליק את האקראיות הדמוית־הגרלה לתשלומים יציבים וקטנים יותר.
הכרייה יושבת בצד ההיצע של ביטקוין: היא קובעת כיצד מטבעות חדשים נכנסים למחזור וכיצד עסקאות נסגרות. כיצד היצע חדש זה מגיב לתנאים פיננסיים רחבים יותר היא שאלה נפרדת של הקשר שוק. תצוגת אנליטיקה ממוקדת נזילות כמו BIKENZO, המשרטטת מדד נזילות גלובלי (Global Liquidity Index) מול מחיר הביטקוין, יכולה לעזור למסגר את הרקע הזה, אף שהיא מתארת תנאים ולא את המכניקה של הכרייה עצמה.