Co je těžba?
Těžba je proces vytváření platných bloků, které přidávají záznamy o transakcích do veřejné účetní knihy Bitcoinu (BTC), tzv. blockchainu. Jedná se o klíčovou součást sítě Bitcoin, protože řeší takzvaný „problém dvojího utrácení“.
Problém dvojího utrácení se týká problému, kdy je třeba najít konsenzus o historii transakcí. Vlastnictví Bitcoinu lze prokázat matematicky pomocí kryptografie s veřejným klíčem, kterou s dnešní technologií nelze prolomit. Samotná kryptografie však nemůže zaručit, že jedna konkrétní mince nebyla dříve odeslána někomu jinému. Aby bylo možné vytvořit sdílenou historii transakcí, je třeba mít dohodnuté pořadí, které vychází například z času vytvoření každé transakce. Jakýkoli externí vstup však může být zmanipulován tím, kdo jej poskytuje, což vyžaduje, aby účastníci této třetí straně důvěřovali.
Mining (a blockchain obecně) využívá ekonomické pobídky k zajištění spolehlivého a nedůvěryhodného způsobu řazení dat. Třetí strany objednávající transakce jsou decentralizované a za správné chování dostávají peněžní odměnu. Naopak jakékoli nesprávné chování vede ke ztrátě ekonomických zdrojů, alespoň dokud většina zůstává poctivá.
V případě těžby Bitcoinu je tohoto výsledku dosaženo vytvořením posloupnosti bloků, u nichž lze matematicky prokázat, že byly naskládány ve správném pořadí s určitým nasazením zdrojů. Tento proces závisí na matematických vlastnostech kryptografického hashe – způsobu standardizovaného kódování dat.
Haše jsou jednosměrným šifrovacím nástrojem, což znamená, že jejich dešifrování na vstupní data je téměř nemožné, pokud se netestují všechny možné kombinace, dokud výsledek neodpovídá danému haši.
Tímto se zabývají těžaři bitcoinů: každou sekundu procházejí biliony hašů, dokud nenajdou takový, který splňuje podmínku zvanou „obtížnost“. Obtížnost i hash jsou velmi velká čísla vyjádřená v bitech, takže podmínka jednoduše vyžaduje, aby hash byl nižší než obtížnost. Obtížnost se upravuje každých 2016 bloků Bitcoinu – nebo přibližně dva týdny – aby se udržel konstantní čas bloku, který se vztahuje k tomu, jak dlouho trvá nalezení každého nového bloku.
Hash generovaný těžaři se používá jako identifikátor každého konkrétního bloku a skládá se z údajů, které se nacházejí v hlavičce bloku. Nejdůležitějšími složkami hashe jsou Merkleho kořen – další agregovaný hash, který obsahuje podpisy všech transakcí v daném bloku – a jedinečný hash předchozího bloku.
To znamená, že změna i té nejmenší složky bloku by znatelně změnila jeho očekávaný hash – a také hash každého následujícího bloku. Uzly by tuto nesprávnou verzi bloku okamžitě odmítly, čímž by síť ochránily před manipulací.
Prostřednictvím požadavku na obtížnost systém zaručuje, že těžaři vynaloží skutečnou práci – čas a elektřinu strávené při hašování možných kombinací. Proto se konsensuální protokol Bitcoinu nazývá „proof-of-work“, aby se odlišil od jiných typů mechanismů vytváření bloků. K útoku na síť nemají škodlivé subjekty jinou metodu než znovu vytvořit celou její těžební sílu. V případě Bitcoinu by to stálo miliardy dolarů.
Jak jsou horníci Bitcoinu placeni
Síť oceňuje práci prováděnou horníky formou poskytování odměn za generování nových bloků. Existují dva typy odměn: nové bitcoiny vytvořené s každým blokem a poplatky placené uživateli za transakce v síti. Většinu příjmů těžařů tvoří odměna za nově vytěžené bloky bitcoinů, která od května 2020 činí 6,25 BTC. Tato hodnota je naprogramována tak, aby se v pevně stanovených intervalech přibližně čtyř let snižovala na polovinu, takže nakonec se již žádné Bitcoiny netěží a bezpečnost sítě zajišťují pouze transakční poplatky.
Do roku 2040 se odměna za blok sníží na méně než 0,2 BTC a z 21 milionů Bitcoinů zůstane k mání pouze 80 000. Teprve po roce 2140 těžba fakticky skončí, protože se pomalu vytěží poslední BTC.
Přestože se bloková odměna v průběhu času snižuje, minulá půlení byla bohatě kompenzována růstem ceny Bitcoinu. I když to není zárukou budoucích výsledků, těžaři bitcoinů se těší relativní míře jistoty ohledně svých vyhlídek. Komunita velmi podporuje současné uspořádání těžby a nemá v plánu ji postupně ukončit jako Ethereum, další významná těžitelná mince. Za správných podmínek si jednotliví těžaři mohou být jisti, že jim tento podnik přinese zisk.
Ačkoli je těžba konkurenčním byznysem, začít s ní je stále relativně snadné. V prvních letech existence Bitcoinu mohli hobbysté jednoduše spustit na svém počítači nějaký software a hned začít těžit. Tyto časy jsou dávno pryč, ale zřídit si specializovaný těžař Bitcoinu není tak těžké, jak se na první pohled může zdát.
Jak si vybrat hardware pro těžbu
V první řadě je třeba si uvědomit, že pro těžbu Bitcoinu máte jedinou možnost, a to koupit si zařízení s integrovanými obvody pro konkrétní aplikaci, běžně označované jako ASIC.
Tato zařízení mohou těžit pouze Bitcoin, ale jsou při tom vysoce efektivní. Ve skutečnosti jsou tak efektivní, že jejich zavedení kolem roku 2013 způsobilo, že všechny ostatní typy výpočetních zařízení téměř přes noc zastaraly.
Pokud chcete těžit pomocí běžných CPU, GPU nebo pokročilejších FPGA, budete se muset poohlédnout po jiných mincích. Tato zařízení sice mohou těžit Bitcoin, ale dělají to tak pomalým tempem, že je to jen ztráta času a elektrické energie. Pro srovnání, nejlepší grafická karta dostupná těsně před nástupem ASIC, AMD 7970, produkovala 800 milionů hashů za sekundu. Dnešní průměrný ASIC vyprodukuje 100 bilionů hashů za sekundu, což je 125 000násobný rozdíl.
Počet hashů vyprodukovaných za sekundu se běžně označuje jako „hash rate“ a je důležitým měřítkem výkonu těžebních zařízení.
Při nákupu těžebního zařízení je třeba zvážit ještě dva hlavní faktory. Jedním z nich je spotřeba elektrické energie, která se měří ve wattech. Mezi dvěma zařízeními, která produkují stejný počet hashů, bude výhodnější to, které spotřebuje nejméně elektřiny.
Třetím měřítkem jsou jednotkové náklady na každé zařízení. Nemá smysl mít energeticky nejúspornější ASIC na světě, pokud trvá 10 let, než se vrátí.
Bitcoin má poměrně živý ekosystém výrobců ASIC, kteří se v těchto třech parametrech často liší. Někteří mohou vyrábět efektivnější, ale také dražší ASIC, zatímco jiní vyrábějí méně výkonný hardware, který je levnější. Než začnete analyzovat, které zařízení je pro vaše potřeby nejvhodnější, je důležité pochopit další faktory ovlivňující zisk.
Ekonomika těžby bitcoinů
Stejně jako v realitním byznysu je i v těžbě důležitá lokalita, lokalita, lokalita.
Různá místa na světě budou mít různou průměrnou cenu elektřiny. Elektřina pro domácnosti v mnoha vyspělých zemích je často příliš drahá na to, aby se těžba finančně vyplatila. Cena elektřiny se často pohybuje mezi 0,15 a 0,25 dolaru za kilowatthodinu, takže těžba v obytných oblastech vykazuje příliš vysoké účty na to, aby zůstala trvale zisková.
Profesionální těžaři bitcoinů často umístí své provozy do oblastí, kde je elektřina velmi levná. Mezi ně patří například oblast Sečuán v Číně, Island, Irkutská oblast v Rusku a také některé oblasti ve Spojených státech a Kanadě. Tyto regiony mají obvykle nějakou formu levné místní výroby elektřiny, například vodní přehrady.
Ceny, které tito těžaři využívají, budou často nižší než 0,06 USD za KWh, což je obvykle dostatečně nízká hodnota na to, aby dosáhli zisku i v době poklesu trhu.
Obecně se pro zachování odolného provozu doporučují ceny nižší než 0,10 USD. Nalezení správné lokality je do značné míry dáno okolnostmi. Lidé žijící v rozvojových zemích nemusí chodit dál než do svého domova, zatímco ti ve vyspělých zemích budou mít pravděpodobně vyšší překážky vstupu.
Kromě volby hardwaru zisk a příjmy jednotlivého těžaře silně závisí na tržních podmínkách a přítomnosti dalších těžařů. Během býčích trhů může cena bitcoinu prudce vzrůst, což má za následek, že BTC, které těží, mají v přepočtu na dolary vyšší hodnotu.
Příznivé přítoky z býčích trhů jsou však vyváženy tím, že ostatní těžaři vidí zvýšené zisky a nakupují další zařízení, aby mohli využívat tento zdroj příjmů. Výsledkem je, že každý jednotlivý těžař nyní generuje méně BTC než dříve. Nakonec generované příjmy směřují k rovnovážnému bodu, kdy méně efektivní těžaři začnou vydělávat méně, než kolik utratí za elektřinu, čímž vypnou zařízení a umožní ostatním vydělávat více Bitcoinů.
Obvykle k tomu nedochází okamžitě. Dochází k určitému zpoždění, protože ASICy někdy nemohou být vyrobeny dostatečně rychle, aby vyrovnaly nárůst ceny Bitcoinu.
Na medvědím trhu platí opačný princip:
Aby se stávající těžaři vyhnuli konkurenci, musí najít vítěznou kombinaci umístění a hardwaru, která by jim umožnila udržet si náskok. Musí také neustále udržovat a reinvestovat svůj kapitál, protože efektivnější hardware může zisky starších těžařů zcela přiškrtit.
Srovnání ziskovosti těžebního hardwaru
Na internetových stránkách, jako jsou AsicMinerValue, CryptoCompare a Nicehash, existuje několik kalkulaček, kde lze rychle ověřit ziskovost těžebního zařízení. Zisk je také možné odhadnout ručně pomocí následujícího vzorce:
Tento vzorec používá mnoho z těchto kalkulaček a jednoduše představuje váš podíl na celkovém hashrate vydělený celkovou emisí sítě v dolarech. Potřebné vstupní hodnoty jsou buď pevně dané parametry (doba bloku Bitcoinu je 10 minut, takže za hodinu se vytěží šest bloků a za den 144 bloků), nebo je lze najít na datových stránkách, jako je Blockchain.com nebo Coinmetrics.
Pro zjištění zisku je také třeba odečíst náklady na elektřinu. Díky ekvivalenci mezi kilowatty a kilowatthodinami to může být tak jednoduché, jako vynásobit spotřebu zařízení 24 hodinami za den a cenu elektřiny za kilowatthodinu.
Níže je tabulka znázorňující hlavní ASICy na současném trhu a jejich dobu návratnosti – tedy jak dlouho by trvalo, než by se investice při současných příjmech vyrovnala. Stojí za zmínku, že zisk těžaře v čase divoce kolísá a extrapolace jednoho dne do budoucnosti může vést k nepřesným výsledkům. Přesto je to užitečná metrika pro pochopení relativní efektivity jednotlivých zařízení.
Jak je vidět v tabulce, žádný z ASICů nedosahuje zisku při cenách 0,20 USD za KWh. Relativní výkonnost je u jednotlivých ASIC nové generace většinou stejná, zatímco starší modely mohou být atraktivní nabídkou, pokud je elektřina levná.
Například model Canaan AvalonMiner 1066 má nízkou energetickou účinnost, ale také velmi nízkou cenu, takže je při nízké ceně elektřiny poměrně konkurenceschopný, přestože jde o poměrně starý model. Bitmain S17 Pro, ASIC předchozí generace, si stále drží svou pozici díky nižší ceně, ale při zvýšení referenční sazby ceny elektřiny se rychle stává neatraktivním. Zdá se, že zařízení MicroBT mají celkově nejvyrovnanější výkon.
Jedním z posledních problémů, který je třeba vzít v úvahu, je skutečnost, že tato tabulka byla sestavena v době býčího trhu. Zisky mohou být vyšší než průměrné, ačkoli snížení ceny na polovinu v roce 2020 je stále čerstvé a může vyvážit efekt nižší emise bitcoinů.
Nákup a nastavení hardwaru
Existuje několik obchodů, které prodávají ASIC maloobchodním zákazníkům, přičemž někteří výrobci umožňují i přímý nákup. I když je jejich získání obtížnější než u běžných grafických karet, stále je možné, aby si ASIC za přijatelnou cenu koupil kdokoli. Je třeba si uvědomit, že nákup v obchodech nebo u výrobců dodávajících ze zahraničí může mít za následek vysoké dovozní poplatky.
V závislosti na výrobci nebo obchodě mohou být ASIC nabízeny bez napájecí jednotky, kterou je pak třeba zakoupit zvlášť. Někteří výrobci ASIC prodávají své vlastní jednotky, ale je možné použít i PSU postavené pro servery nebo herní počítače, i když budou pravděpodobně vyžadovat speciální úpravy.
ASIC musí být připojeny k internetu pomocí ethernetového kabelu a lze je konfigurovat pouze prostřednictvím webového prohlížeče připojením k místní IP adrese, podobně jako domácí router.
Před pokračováním je nutné založit si účet u vybraného těžebního poolu, který pak poskytne podrobné informace o tom, jak se připojit k jeho serverům. Na webovém panelu ASIC je třeba vložit koncové body připojení poolu a informace o účtu. Těžař pak začne pracovat a generovat Bitcoiny.
Těžbu prostřednictvím zavedeného poolu důrazně doporučujeme, protože sdružením svého hardwaru s ostatními budete moci generovat konstantní výnosy. I když vaše zařízení nemusí vždy najít správný hash pro vytvoření bloku, váš příspěvek bude přesto odměněn.
Opatření a rizika těžby Bitcoinu
Kromě finančního rizika, že nedosáhnete zisku, existují technická rizika spojená se správou vysoce výkonných zařízení, jako jsou ASIC.
Aby nedošlo ke spálení komponent v důsledku přehřátí, je nutné správné větrání. Celá spotřeba elektrické energie těžaře se rozptýlí do okolí ve formě tepla a jeden ASIC bude pravděpodobně nejvýkonnějším spotřebičem ve vaší domácnosti nebo kanceláři.
To také znamená, že je třeba pečlivě zvážit limity vaší elektrické sítě. Elektrická síť vaší domácnosti je dimenzována na maximální úroveň výkonu a každá zásuvka má také svou vlastní dimenzi. Překročení těchto limitů může snadno vést buď k častým výpadkům, nebo k elektrickým požárům. Poraďte se s odborníkem, abyste zjistili, zda je vaše elektrická sestava bezpečná.
Pravidelná údržba proti prachu a dalším vlivům prostředí je také nutná, aby byla zařízení zdravá. Přestože jsou poruchy poměrně vzácné, bez řádné údržby mohou ASIC vypovědět službu dříve, než se očekávalo.
Ačkoli jednotlivé ASIC mohou selhat, největší hrozbou pro jejich ziskovost je jejich zastarání. Efektivnější minery nakonec vytlačí starší zařízení.
Historické generace těžařů jako Bitmain S9, vydané kolem roku 2016, vydržely přibližně čtyři roky, než se staly nerentabilními při jakékoli konfiguraci cen elektřiny (kromě nulové). Rychlost pokroku ve výpočetní technice je však do značné míry nepředvídatelná.
Těžba bitcoinů není výjimkou v žádném jiném podnikání. Existuje zde potenciál odměn i rizik. Doufejme, že tento průvodce poskytl slušný výchozí bod pro další vyhodnocení obojího.