Детальний аналіз алгоритмів майнінгу криптовалют: від bitcoin до dogecoin — «цифровий золотий лихоманка»

Оригінальна назва: «Детальний розбір алгоритмів майнінгу криптовалют: “цифровий золотий код” від Bitcoin до Dogecoin»

Джерело: Dr. Чай про крипту

Сьогодні ми зануримося у «серцевий двигун» майнінгу — алгоритми майнінгу. Що таке алгоритм майнінгу? Чому способи майнінгу Bitcoin, Dogecoin і Litecoin настільки різні? Як новачку обрати алгоритм, що підходить саме йому? У цій статті простими словами ми розкриємо ці «цифрові золоті коди» та проведемо вас у світ алгоритмів з нуля!

01 Що таке алгоритм майнінгу? «Математичний код» блокчейну

Алгоритм майнінгу — це основне правило мережі криптовалют, набір складних математичних інструкцій, які керують перевіркою транзакцій, створенням нових блоків і забезпеченням безпеки блокчейну. Простими словами, це як «суперматематична задача», яку потрібно вирішити за допомогою обчислювальної потужності; майнер, який впорається із завданням, отримує винагороду у вигляді криптовалюти (наприклад, Bitcoin, Dogecoin).

>  Побутова аналогія

Уявіть, що алгоритм майнінгу — це замок, а обладнання майнера — ключ. Замок Bitcoin (SHA-256) потребує надпотужного спеціалізованого ключа (ASIC-майнер). Різні алгоритми визначають, які інструменти вам потрібні, скільки це коштуватиме та скільки «золота» ви зможете здобути.

>  Основні функції алгоритму

· Перевірка транзакцій: гарантує легітимність кожної транзакції, запобігає подвійним витратам (витраті одних і тих самих коштів двічі).

· Створення блоків: упаковує транзакції в блоки та додає їх до блокчейн-реєстру.

· Механізм винагороди: майнер, який вирішив задачу, отримує нові монети та комісію за транзакції.

· Безпека мережі: складність алгоритму робить атаки на мережу надзвичайно дорогими, забезпечуючи децентралізацію.

02 Чому існують різні алгоритми майнінгу?

З 2009 року, коли з’явився Bitcoin, криптовалюти швидко розвивалися, породивши безліч алгоритмів майнінгу. Чому їх так багато? Основні причини три:

· Сумісність з обладнанням: Різні алгоритми мають різні вимоги до обладнання. Наприклад, SHA-256 підходить для ASIC-майнерів, а Scrypt і Ethash — для GPU або CPU, що знижує поріг входу для звичайних користувачів.

· Децентралізація та безпека: Дизайн алгоритму впливає на концентрацію обчислювальної потужності. Алгоритми, стійкі до ASIC (наприклад, Scrypt), заохочують участь більшої кількості людей і запобігають монополії великих майнінгових ферм.

· Унікальність проекту: Нові алгоритми допомагають проектам виділятися. Наприклад, Scrypt у Dogecoin і Litecoin дозволяє об’єднаний майнінг, підвищуючи безпеку мережі та залучаючи більше майнерів.

03 Аналіз основних алгоритмів майнінгу: Bitcoin, Dogecoin та інші

Сьогодні криптовалюти використовують різні алгоритми майнінгу, кожен з яких має унікальні вимоги до обладнання та власний досвід майнінгу. Нижче наведено чотири поширені алгоритми з акцентом на SHA-256 для Bitcoin, Scrypt для Dogecoin/Litecoin, а також короткий опис інших алгоритмів.

1 SHA-256: «Суперскладна задача» Bitcoin

>  Опис

SHA-256 (Secure Hash Algorithm 256-bit) — це алгоритм Proof-of-Work, який використовує Bitcoin, розроблений Національним агентством безпеки США (NSA). Він вимагає від майнерів обчислювати 256-бітний хеш і знаходити результат, що відповідає складності (починається з кількох нулів).

>  Особливості

· Високі вимоги до обчислювальної потужності: у 2025 році загальна потужність мережі — близько 859.01EH/s (85.9 мільярдів мільярдів хешів на секунду).

· Спеціалізоване обладнання: потрібні ASIC-майнери (пристрої, розроблені спеціально для SHA-256).

· Час створення блоку: близько 10 хвилин

>  Відповідні монети

· Bitcoin (BTC)

· Bitcoin Cash (BCH)

>  Переваги та недоліки

· Переваги: дуже висока безпека, величезна вартість атаки; висока ринкова довіра до Bitcoin, стабільна довгострокова цінність.

· Недоліки: ASIC-майнери дорогі, велике енергоспоживання

>  Для кого підходить

Великі професійні майнери або великі майнінгові ферми з дешевою електроенергією.

2 Scrypt: «Дружній до новачків» алгоритм Dogecoin і Litecoin

>  Опис

Scrypt — це алгоритм, що вимагає багато пам’яті, спочатку розроблений для протидії ASIC. Він потребує великого обсягу пам’яті для виконання хешування, зменшуючи залежність від обчислювальної потужності.

>  Особливості

· Високі вимоги до пам’яті: порівняно з SHA-256, Scrypt більше залежить від пам’яті, а не від чистої обчислювальної потужності.

· Швидкий час створення блоку: Litecoin — близько 2.5 хвилин, Dogecoin — близько 1 хвилини.

· Об’єднаний майнінг: Dogecoin можна майнити разом із Litecoin, підвищуючи прибутковість.

>  Відповідні монети

· Litecoin (LTC)

· Dogecoin (DOGE)

>  Переваги та недоліки

· Переваги: низький поріг входу, можна майнити на GPU; швидке створення блоків, часті винагороди; об’єднаний майнінг підвищує прибуток.

· Недоліки: ASIC поступово проникають у Scrypt-майнінг, GPU втрачають конкурентоспроможність; висока волатильність цін.

>  Для кого підходить

Новачки з обмеженим бюджетом або ті, хто хоче спробувати майнінг Dogecoin/Litecoin.

3 Ethash: «GPU-рай» Ethereum Classic

>  Опис

Ethash — це алгоритм PoW, який використовує Ethereum Classic (ETC), розроблений як пам’яттєво-інтенсивний і стійкий до ASIC; вимагає хешування динамічного набору даних (DAG, близько 6GB).

>  Особливості

· Залежність від пам’яті: розмір DAG зростає з часом, у 2025 році — близько 6-8GB.

· Обладнання: основне — GPU, ефективність ASIC низька.

· Час створення блоку: близько 15 секунд.

>  Відповідні монети

Ethereum Classic (ETC)

>  Переваги та недоліки

· Переваги: стійкість до ASIC, підходить для майнінгу на GPU; високий рівень децентралізації.

· Недоліки: нижча прибутковість, потрібен потужний GPU; зростання DAG підвищує вимоги до обладнання.

>  Для кого підходить

Гравці з потужними відеокартами, які хочуть спробувати майнінг не Bitcoin.

4 Короткий огляд інших алгоритмів

· Equihash (Zcash): пам’яттєво-інтенсивний, стійкий до ASIC, підходить для майнінгу на GPU, акцент на захисті приватності.

· RandomX (Monero): дружній до CPU, стійкий до ASIC, заохочує участь звичайних комп’ютерів, підтримує децентралізацію.

· X11 (Dash): поєднує 11 хеш-функцій, енергоефективний і безпечний, підтримує GPU та спеціалізовані ASIC.

Таблиця: Порівняння основних алгоритмів майнінгу

Примітка: Вимоги до обладнання та час створення блоку можуть дещо змінюватися залежно від динаміки мережі. На ранніх етапах Litecoin і Dash використовували майнінг на GPU, але згодом їх витіснили ASIC, і GPU практично втратили конкурентоспроможність.

04 Тенденції майбутнього алгоритмів майнінгу

Еволюція алгоритмів майнінгу визначається не лише технічним прогресом, а й вартістю енергії, екологічною політикою та ідеями децентралізації. На тлі прискорення глобального розподілу обчислювальної потужності, розвитку чипів і різноманіття блокчейн-екосистеми, майбутні тенденції алгоритмів майнінгу можуть бути такими:

>  Більш ефективні алгоритми та апаратна адаптація

Зі впровадженням чипів 3nm і навіть 2nm, майбутні алгоритми майнінгу будуть більше орієнтовані на відповідність між продуктивністю обладнання та енергоефективністю. Нові алгоритми можуть зменшити надлишкові обчислення без втрати безпеки, підвищити продуктивність на ват, продовжити термін служби обладнання та знизити амортизаційний тиск.

>  Дизайн, стійкий до ASIC, та оптимізація розподілу потужності

Щоб запобігти надмірній концентрації потужності у великих майнінгових фермах, більше проектів можуть використовувати алгоритми, дружні до CPU або GPU. Наприклад, RandomX у Monero дозволяє повністю використовувати кеш і інструкції універсальних процесорів, практично нівелюючи переваги ASIC.

У майбутньому можуть з’явитися динамічні алгоритми (наприклад, періодичне коригування хеш-функцій або вимог до пам’яті), щоб зробити розробку ASIC економічно невигідною, даючи індивідуальним майнерам довший період участі.

>  Зелений майнінг і цілі вуглецевої нейтральності

У 2024 році близько 54% обчислювальної потужності Bitcoin вже використовує відновлювану енергію (джерело: Bitcoin Mining Council), але енергоспоживання все ще критикується.

Нові алгоритми можуть краще підходити для використання переривчастих джерел енергії (наприклад, вітру, сонця) та інтегруватися з системами розумного управління, автоматично збільшуючи потужність у періоди надлишку відновлюваної енергії та знижуючи навантаження в періоди спаду, що зменшить вуглецевий слід і витрати на електроенергію.

>  Баланс між PoW і PoS

Ethereum у вересні 2022 року завершив «злиття» та перейшов на PoS, знизивши річне енергоспоживання більш ніж на 99.95%, що привернуло увагу деяких проектів до PoS.

Однак PoW все ще має унікальні переваги у безпеці, відсутності необхідності довіри та стійкості до цензури, тому в майбутньому можуть з’явитися гібридні моделі консенсусу (наприклад, PoW+PoS або PoW+PoA), які поєднують децентралізацію та енергоефективність.

05 Як обрати свій «цифровий золотий код»

Алгоритм майнінгу — це «математичний код» світу криптовалют, який визначає поріг входу, витрати та прибутковість майнінгу. Різні алгоритми мають різні вимоги до обчислювальної потужності, енергоспоживання та продуктивності обладнання, що впливає на рівень прибутку.

SHA-256, який використовує Bitcoin, приваблює професійних майнерів високою безпекою та прибутковістю, але вимагає дорогих ASIC-майнерів і дешевої електроенергії, що створює високий поріг для дрібних майнерів. Scrypt у Dogecoin і Litecoin дає новачкам можливість «золотошукачів» із низьким порогом, достатньо GPU. Ethash, RandomX та інші алгоритми спеціально розроблені для протидії ASIC, сприяючи залученню більшої кількості учасників і децентралізації.

Чи ви кидаєте виклик «суперскладній задачі» Bitcoin, чи пробуєте «мем-багатство» Dogecoin, розуміння алгоритмів майнінгу — це перший крок до успіху.