Kako rudar gradi i dodaje blok
Kada pošaljete bitcoin, vaša se transakcija emitira mreži i čeka u prostoru za zadržavanje koji se često naziva mempool. Rudari biraju transakcije iz tog spremnika i sastavljaju ih u blok-kandidat, zajedno s posebnim prvim unosom koji plaća rudaru. Blok je u biti skup transakcija plus kompaktno zaglavlje koje ga povezuje s prethodnim blokom.
Da bi dodao blok u lanac, rudar mora pronaći valjani "dokaz o radu" (proof of work): verziju zaglavlja bloka čiji kriptografski otisak (njegov hash) padne ispod ciljne vrijednosti. Budući da je hash nepredvidiv, ne postoji pametna prečica. Rudari jednostavno mijenjaju mali brojač zvan nonce i ponovno računaju hash, iznova i iznova, sve dok neki pokušaj slučajno ne proizvede dovoljno mali broj.
Prvi rudar koji pronađe valjani hash emitira blok. Svaki drugi sudionik može ga provjeriti u trenu, a kada je prihvaćen, postaje novi vrh lanca na kojem svi dalje grade. Svaki dodatni blok naslagan na vrh naziva se potvrdom (confirmation), a više potvrda čini prošlu transakciju sve težom za poništavanje.
Dokaz o radu i prilagodba težine
Pravilo da hash bloka mora biti ispod cilja upravo je ono što otežava njegovo pronalaženje. Snižavanje cilja znači da postoji manje valjanih hasheva, pa je u prosjeku potrebno više pokušaja. To je "rad" u dokazu o radu: stvarna struja potrošena na stvarno računanje.
Bitcoin cilja na novi blok otprilike svakih deset minuta. Kako se mreži pridružuje sve više računalne snage, blokovi bi počeli stizati brže, pa softver automatski ponovno postavlja težinu otprilike svaka dva tjedna (svakih 2.016 blokova) kako bi prosjek povukao natrag prema deset minuta. Ako rudarska snaga ode, težina pada. Ovaj samoispravljajući mehanizam održava izdavanje prema rasporedu bez obzira na to koliko strojeva se natječe.
Nagrada za blok, naknade i prepolovljenje
Pobjednički rudar plaćen je na dva načina. Prvi je subvencija bloka (block subsidy): potpuno novi bitcoin koji stvara sam protokol i izdaje ga kroz onu posebnu prvu transakciju (coinbase). Drugi je zbroj naknada za transakcije koje korisnici prilažu kako bi njihova plaćanja bila uključena.
Subvencija nije fiksna. Počela je s 50 BTC po bloku 2009. godine i prepolovljuje se svakih 210.000 blokova, otprilike svake četiri godine, u događaju poznatom kao halving (prepolovljenje). Spustila se na 25, zatim 12,5, zatim 6,25, a nakon prepolovljenja 2024. na 3,125 BTC po bloku. Taj je raspored razlog zašto je ukupna ponuda ograničena na oko 21 milijun kovanica.
S vremenom se subvencija smanjuje prema nuli, a naknade za transakcije osmišljene su tako da čine sve veći udio onoga što rudari zarađuju. Ta postupna primopredaja s novoizdanih kovanica na naknade jedno je od najpraćenijih dugoročnih pitanja Bitcoina.
Potrošnja energije i potraga za jeftinom strujom
Budući da pobjeda ovisi o tome da se obavi više izračuna od konkurenata, rudarenje troši veliku količinu struje diljem svijeta. Taj trošak nije slučajnost ni mana koju bi trebalo posve ukloniti optimizacijom; on je fizičko sidro koje čini prepisivanje povijesti skupim, a time i nepraktičnim.
Struja je najveći tekući trošak rudara, pa operateri neumorno traže najjeftiniju struju koju mogu pronaći. U praksi je to potisnulo rudarenje prema višku hidroenergije, ograničenoj energiji vjetra i sunca te inače protraćenoj energiji poput prirodnog plina koji se spaljuje na baklji. Neki operateri također prodaju fleksibilnost natrag elektroenergetskim mrežama gašenjem tijekom vršne potražnje.
Rasprava o okolišu stvarna je i neriješena. Kritičari upiru na golemu razinu potrošnje i ugljični intenzitet nekih regija; pristaše tvrde da rudarenje može unovčiti zarobljenu ili protraćenu energiju i podržati uravnoteženje mreže. Pošten sažetak jest da učinak uvelike ovisi o tome gdje i kako pojedini pogon crpi svoju struju te da se slika neprestano mijenja.
Poticaji: zašto rudarenje čuva poštenje Bitcoina
Domišljati dio Bitcoina nije samo hashiranje, nego struktura poticaja oko njega. Igranje po pravilima donosi predvidljivu nagradu. Pokušaj varanja, primjerice pokušaj poništavanja vlastite prošle potrošnje, zahtijevao bi nadmašivanje računalne snage cijelog ostatka mreže, što je iznimno skupo i vjerojatno bi obezvrijedilo upravo one kovanice koje napadač želi steći.
Čvorovi (nodes) neovisno provjeravaju svaki blok u odnosu na pravila konsenzusa, a mreža smatra mjerodavnim lanac s najviše nakupljenog rada. Rudaru koji objavi nevaljani blok jednostavno bude odbijen te gubi potrošenu struju. Drugim riječima, poštenje se ne provodi povjerenjem ili autoritetom; učinjeno je najisplativijom opcijom.
To je ujedno razlog zašto se ukupna rudarska snaga, ili hash rate, često koristi kao gruba mjera koliko bi napad bio skup. Ona odražava trošak za sigurnost, a ne cijenu, iako su to dvoje dugoročno povezani.
Pool-ovi, ASIC-i i kako danas izgleda rudarenje
U početku su obični procesori (CPU), a zatim grafičke kartice mogli rudariti profitabilno. Danas poslom dominiraju ASIC-i, čipovi izrađeni da ne rade ništa drugo osim Bitcoinovog specifičnog izračuna hasha što je moguće učinkovitije. Zbog te specijalizacije kućno rudarenje na prijenosnom računalu više nije realno za zaradu značajnih nagrada.
Budući da bi jedan stroj mogao čekati godinama da sam osvoji blok, većina se rudara pridružuje pool-ovima. Pool objedinjuje hash snagu mnogih sudionika, redovitije osvaja blokove i dijeli nagradu razmjerno radu koji je svaki član pridonio. To izglađuje nasumičnost nalik lutriji u stabilnije, manje isplate.
Rudarenje se nalazi na strani ponude Bitcoina: ono upravlja time kako novi novčići ulaze u optjecaj i kako se transakcije namiruju. Kako ta nova ponuda djeluje na šire financijske uvjete zasebno je pitanje tržišnog konteksta. Analitički prikaz usmjeren na likvidnost poput BIKENZO-a, koji iscrtava Globalni indeks likvidnosti (Global Liquidity Index) u odnosu na cijenu Bitcoina, može pomoći uokviriti tu pozadinu, iako opisuje uvjete, a ne samu mehaniku rudarenja.