מהי כרייה של מטבעות קריפטו וכיצד זה עובד?
כריית מטבעות קריפטוגרפיים היא התהליך בו מאומתות עסקאות בין משתמשים ומתווספות לספר החשבונות הציבורי של בלוקצ'יין.
תהליך הכרייה אחראי גם על הכנסת מטבעות חדשים לאספקת המחזור הקיימת והוא אחד המרכיבים המרכזיים המאפשרים למטבעות קריפטוגרפיים לעבוד כרשת מבוזרת של עמית לעמית (P2P), ללא צורך ברשות מרכזית של צד שלישי.
ביטקוין הוא הדוגמה הפופולארית והמבוססת ביותר לכרייה, אך ראוי לציין שלא כל המטבעות הקריפטוגרפיים ניתנים לכרייה.
כריית ביטקוין מבוססת על אלגוריתם קונצנזוס בשם Proof of Work.
כיצד כרייה של מטבעות עובדת?
כורה הוא צומת ברשת שאוסף עסקאות ומארגן אותן לבלוקים.
בכל פעם שמתבצעות עסקאות, כל צמתי הרשת מקבלים אותן ומאמתות את תקפותן.
לאחר מכן, כורמי צמתים אוספים את העסקאות הללו ממאגר הזיכרון ומתחילים להרכיב אותן לבלוק (בלוק מועמדים).
השלב הראשון של כריית בלוק הוא להפריד כל hash בכל עסקה שנלקחה ממאגר הזיכרון,
אך לפני שמתחילים בתהליך, צומת הכורה מוסיף עסקה בה הם שולחים לעצמם את תגמול הכרייה (תגמול בלוקים). עסקה זו מכונה עסקת מטבע הבסיס, שהיא עסקה שבה מטבעות נוצרים 'מהאוויר', וברוב המקרים, היא העסקה הראשונה שנרשמה בבלוק חדש.
לאחר התהליך, החשיפות מאורגנות למשהו שנקרא עץ מרקל (או עץ hash) – שנוצר על ידי ארגון חשיפות העסקה השונות לזוגות ואז חשיפתן.
התפוקות מאורגנות בזוגות ומגובשות שוב, והתהליך חוזר על עצמו עד שמגיעים אל "החלק העליון של העץ". חלקו העליון של העץ נקרא גם שורש הhash (או שורש מרקל) והוא בעצם hash יחיד המייצג את כל החשיפות הקודמות ששימשו להפקתו.
שורש הhash – יחד עם הhash של הבלוק הקודם ומספר אקראי שנקרא nonce – מוחדר לכותרת הבלוק.
כותרת הבלוק מחושלת ואז מפיקה פלט המבוסס על אותם אלמנטים (hash root, hash של הבלוק הקודם ו- nonce) בתוספת כמה פרמטרים אחרים. הפלט המתקבל הוא hash של הבלוק וישמש כמזהה של הבלוק החדש שנוצר (candidate block).
כדי להיחשב תקף, הפלט (בלוק hash) חייב להיות פחות מערך יעד מסוים שנקבע על ידי הפרוטוקול. במילים אחרות, בלוק הhash חייב להתחיל במספר אפסים מסוים.
ערך היעד – המכונה גם קושי הhashing – מותאם באופן קבוע על ידי הפרוטוקול, ומבטיח כי קצב יצירת הבלוקים החדשים יישאר קבוע ופרופורציוני לכמות כוח הhash המוקדש לרשת.
לכן, בכל פעם שכורים חדשים מצטרפים לרשת והתגברות התחרות, קושי הhash יעלה וימנע זמן בלוק ממוצע.
לעומת זאת, אם כורים יחליטו לעזוב את הרשת, קושי הhash ירד, וישמור על זמן בלוק קבוע למרות שיש פחות כוח חישוב המוקדש לרשת.
תהליך הכרייה מחייב את הכורים להמשיך ולכבוש את כותרת הבלוק שוב ושוב, על ידי איטרציה דרך ה- nonce עד שבסופו של דבר אחד כורה הרשת מייצר בלוק hash תקף.
כאשר נמצא hash חוקי, הצומת המייסד ישדר את הבלוק לרשת.
כל שאר הצמתים יבדקו אם הhash תקף, ואם כן, יוסיפו את הבלוק לעותק שלהם של הבלוקצ'יין ויעברו לכריית הבלוק הבא.
עם זאת, לפעמים קורה ששני כורים משדרים בלוק תקף בו זמנית והרשת בסופו של דבר עם שני בלוקים מתחרים.
הכורים מתחילים לכרות את הבלוק הבא על סמך הבלוק שקיבלו תחילה. התחרות בין הבלוקים הללו תימשך עד שיימוקש הבלוק הבא בהתבסס על אחד מהבלוקים המתחרים.
הבלוק שננטש נקרא בלוק יתום או בלוק מעופש (orphan block או stale block).
כורי הבלוק הזה יחזרו לכריית שרשרת בלוקים הזוכים.
בריכות כרייה (Mining Pools)
בעוד שפרס הבלוק מוענק לכורה שמגלה תחילה את הhash התקף,
ההסתברות למצוא את הhash שווה לחלק מכוח הכרייה הכולל ברשת.
כורים בעלי אחוז קטן מכוח הכרייה הם בעלי סיכוי קטן מאוד לגלות את הבלוק הבא בכוחות עצמם.
בריכות כרייה נוצרות בכדי לפתור בעיה זו.
המשמעות היא איגוד משאבים על ידי כורים, אשר חולקים את כוח העיבוד שלהם ברשת כדי לחלק את התגמול באופן שווה בין כולם במאגר, בהתאם לכמות העבודה שהם תורמים למציאת הבלוק.
