Mijnbouw is het proces van het maken van geldige blokken die transactierecords toevoegen aan het openbare grootboek van Bitcoin (BTC), een blockchain genoemd. Het is een cruciaal onderdeel van het Bitcoin-netwerk, omdat het het zogenaamde "double-spend-probleem" oplost.

Het probleem van dubbele uitgaven verwijst naar de kwestie van het vinden van consensus over een geschiedenis van transacties. Het eigendom van Bitcoin kan wiskundig worden bewezen door cryptografie met openbare sleutels, die met de huidige technologie niet kan worden verbroken. Cryptografie alleen kan echter niet garanderen dat een bepaalde munt niet eerder naar iemand anders is verzonden. Om een ​​gedeelde historie van transacties te vormen, moet men een overeengekomen bestelling hebben die is gebaseerd op bijvoorbeeld het tijdstip van aanmaak van elke transactie. Maar elke externe invoer kan worden gemanipuleerd door degene die deze levert, waardoor deelnemers die derde partij moeten vertrouwen.

Mijnbouw (en blockchain in het algemeen) maakt gebruik van economische prikkels om een ​​betrouwbare en betrouwbare manier te bieden om gegevens te bestellen. De derde partijen die transacties bestellen, zijn gedecentraliseerd en ontvangen geldelijke beloningen voor correct gedrag. Integendeel, elk wangedrag leidt tot verlies van economische middelen, tenminste zolang de meerderheid eerlijk blijft.

In het geval van Bitcoin-mining wordt dit resultaat bereikt door een opeenvolging van blokken te creëren waarvan wiskundig kan worden bewezen dat ze in de juiste volgorde zijn gestapeld met een bepaalde inzet van middelen. Het proces hangt af van de wiskundige eigenschappen van een cryptografische hash - een manier om gegevens op een gestandaardiseerde manier te coderen.

Hashes zijn een eenrichtingscoderingstool, wat betekent dat het bijna onmogelijk is om ze te decoderen naar hun invoergegevens, tenzij elke mogelijke combinatie wordt getest totdat het resultaat overeenkomt met de gegeven hash.

Dit is wat Bitcoin-mijnwerkers doen:ze doorlopen elke seconde biljoenen hashes totdat ze er een vinden die voldoet aan een voorwaarde die 'moeilijkheid' wordt genoemd. Zowel de moeilijkheidsgraad als de hash zijn zeer grote getallen uitgedrukt in bits, dus de voorwaarde vereist eenvoudigweg dat de hash lager is dan de moeilijkheidsgraad. Moeilijkheidsgraad past elke 2016 Bitcoin-blokken opnieuw aan - of ongeveer twee weken - om een ​​constante bloktijd te behouden, wat verwijst naar hoe lang het duurt om elk nieuw blok te vinden tijdens het minen.

De hash die door miners wordt gegenereerd, wordt gebruikt als identificatie voor een bepaald blok en is samengesteld uit de gegevens in de blokkop. De belangrijkste componenten van de hash zijn de Merkle-root - een andere geaggregeerde hash die de handtekeningen van alle transacties in dat blok inkapselt - en de unieke hash van het vorige blok.

Dit betekent dat het veranderen van zelfs het kleinste onderdeel van een blok de verwachte hash aanzienlijk zou veranderen - en ook die van elk volgend blok. Nodes zouden deze onjuiste versie van de blockchain onmiddellijk afwijzen en het netwerk beschermen tegen manipulatie.

Door de moeilijkheidsvereiste garandeert het systeem dat Bitcoin-mijnwerkers echt werk doen:de tijd en elektriciteit die worden besteed aan het hashen door de mogelijke combinaties. Dit is de reden waarom het consensusprotocol van Bitcoin "proof-of-work" wordt genoemd om het te onderscheiden van andere soorten mechanismen voor het maken van blokken. Om het netwerk aan te vallen, hebben kwaadwillende entiteiten geen andere methode dan de volledige mijnkracht opnieuw te creëren. Voor Bitcoin zou dat miljarden dollars kosten.

Hoe Bitcoin-mijnwerkers worden betaald

Het netwerk erkent het werk van Bitcoin-mijnwerkers in de vorm van beloningen voor het genereren van nieuwe blokken. Er zijn twee soorten beloningen:nieuwe Bitcoin die bij elk blok wordt gemaakt en vergoedingen die door gebruikers worden betaald om transacties op het netwerk uit te voeren. De blokbeloning van nieuw geslagen Bitcoin, die in mei 2020 6,25 BTC bedroeg, is het grootste deel van de inkomsten van mijnwerkers. Deze waarde is geprogrammeerd om met vaste tussenpozen van ongeveer vier jaar te halveren, zodat er uiteindelijk geen Bitcoin meer wordt gemined en alleen transactiekosten de veiligheid van het netwerk garanderen.

Tegen 2040 zal de blokbeloning zijn teruggebracht tot minder dan 0,2 BTC en zal er slechts 80.000 Bitcoin van de 21 miljoen overblijven voor het grijpen. Pas na 2140 wordt de mijnbouw effectief beëindigd, aangezien de laatste BTC langzaam wordt gedolven.

Hoewel de blokbeloning in de loop van de tijd afneemt, zijn eerdere halveringen ruimschoots gecompenseerd door stijgingen van de Bitcoin-prijs. Hoewel dit geen garantie is voor toekomstige resultaten, genieten Bitcoin-mijnwerkers een relatieve mate van zekerheid over hun vooruitzichten. De gemeenschap is een groot voorstander van de huidige mijnbouwregeling en is niet van plan deze uit te faseren zoals Ethereum, een andere belangrijke munt die kan worden ontgonnen. Met de juiste voorwaarden kunnen individuele Bitcoin-mijnwerkers erop vertrouwen dat de onderneming winst zal maken.

Hoewel mijnbouw een competitieve onderneming is, is het relatief eenvoudig om ermee te beginnen. In de beginjaren van Bitcoin konden hobbyisten gewoon wat software op hun computer opstarten en meteen aan de slag. Die dagen zijn allang voorbij, maar het opzetten van een toegewijde Bitcoin-mijnwerker is niet zo moeilijk als het op het eerste gezicht lijkt.

Hardware kiezen voor mijnbouw

Het eerste dat moet worden opgemerkt, is dat voor het minen van Bitcoin de enige optie is om een ​​toepassingsspecifiek Integrated Circuit-apparaat te kopen, gewoonlijk een ASIC genoemd.

Deze apparaten kunnen alleen Bitcoin minen, maar ze zijn daarbij zeer efficiënt. Ze zijn zelfs zo efficiënt dat hun introductie rond 2013 alle andere soorten rekenmachines voor mijnbouw bijna van de ene op de andere dag overbodig maakte.

Als je wilt minen met gewone CPU's, GPU's of meer geavanceerde FPGA's, moet je naar andere munten kijken. Hoewel deze apparaten Bitcoin kunnen minen, doen ze dit in zo'n langzaam tempo dat het gewoon een verspilling van tijd en elektriciteit is. Ter referentie:de beste grafische kaart die beschikbaar was vlak voor de opkomst van ASIC's, de AMD 7970, produceerde 800 miljoen hashes per seconde. Een gemiddelde ASIC produceert tegenwoordig 100 biljoen hashes per seconde - een verschil van 125.000 keer.

Het aantal hashes dat in een seconde wordt geproduceerd, wordt gewoonlijk de "hash-snelheid" genoemd en is een belangrijke prestatiemeting voor mijnbouwapparatuur.

Er zijn nog twee andere belangrijke factoren waarmee rekening moet worden gehouden bij het kopen van een Bitcoin-mijnapparaat. Een daarvan is het elektriciteitsverbruik, gemeten in watt. Tussen twee apparaten die hetzelfde aantal hashes produceren, zal degene die de minste elektriciteit gebruikt winstgevender zijn.

De derde maatstaf zijn de eenheidskosten voor elk apparaat. Het heeft geen zin om de meest energiezuinige ASIC ter wereld te hebben als het 10 jaar duurt om zichzelf terug te betalen via mijnbouw.

Bitcoin heeft een redelijk levendig ecosysteem van ASIC-fabrikanten, die vaak verschillen op deze drie parameters. Sommige produceren mogelijk efficiëntere maar ook duurdere ASIC's, terwijl andere hardware die minder goed presteert maken voor een lagere prijs. Voordat u analyseert welk apparaat het meest geschikt is voor uw behoeften, is het belangrijk om de andere factoren te begrijpen die van invloed zijn op de winst van Bitcoin-mining.

De economie van het minen van Bitcoin

Net als bij de onroerendgoedsector draait het bij Bitcoin-mijnbouw om locatie, locatie, locatie.

Verschillende plaatsen in de wereld hebben een verschillende gemiddelde elektriciteitsprijs. Residentiële elektriciteit in veel ontwikkelde landen is vaak veel te duur om mijnbouw financieel levensvatbaar te maken. Met de prijs van elektriciteit die vaak tussen $ 0,15 en $ 0,25 per kilowattuur ligt, kost Bitcoin-mijnbouw in woonwijken een te hoge rekening om consistent winstgevend te blijven.

Professionele Bitcoin-mijnwerkers zullen hun activiteiten vaak in regio's plaatsen waar elektriciteit erg goedkoop is. Enkele hiervan zijn de regio Sichuan in China, IJsland, de regio Irkoetsk in Rusland, evenals enkele gebieden in de Verenigde Staten en Canada. Deze regio's hebben meestal een of andere vorm van goedkope lokale elektriciteitsopwekking, zoals waterkrachtcentrales.

De prijzen die deze Bitcoin-mijnwerkers genieten, zullen vaak lager zijn dan $ 0,06 per KWh, wat meestal laag genoeg is om zelfs tijdens marktdalingen winst te maken.

Over het algemeen worden prijzen onder $0,10 aanbevolen om een ​​veerkrachtige werking te behouden. Het vinden van de juiste locatie voor mijnbouw wordt grotendeels bepaald door iemands omstandigheden. Mensen die in ontwikkelingslanden wonen, hoeven misschien niet verder te gaan dan hun eigen huis, terwijl mensen in ontwikkelde landen waarschijnlijk hogere toegangsdrempels hebben.

Afgezien van de hardwarekeuze, zijn de winst en inkomsten van een individuele miner sterk afhankelijk van marktomstandigheden en de aanwezigheid van andere miners. Tijdens bullmarkten kan de prijs van Bitcoin omhoogschieten, wat ertoe leidt dat de BTC die ze ontginnen op dollarbasis meer waard is.

De positieve instroom van bullmarkten wordt echter gecompenseerd door andere Bitcoin-mijnwerkers die de hogere winsten zien en meer apparaten kopen om de inkomstenstroom aan te boren. Het resultaat is dat elke individuele miner nu minder BTC genereert dan voorheen. Uiteindelijk genereerden de inkomsten trends in de richting van een evenwichtspunt waar minder efficiënte mijnwerkers minder beginnen te verdienen dan ze aan elektriciteit uitgeven, waardoor apparaten worden uitgeschakeld en anderen meer Bitcoin kunnen verdienen.

Normaal gesproken gebeurt dit niet onmiddellijk. Er is een zekere vertraging, omdat ASIC's soms niet snel genoeg kunnen worden geproduceerd om de stijging van de Bitcoin-prijs te compenseren.

In een bearmarkt geldt het tegenovergestelde principe:de inkomsten worden gedrukt totdat mijnwerkers hun apparaten massaal beginnen uit te zetten.

Om te voorkomen dat ze worden weggeconcurreerd, moeten bestaande Bitcoin-mijnwerkers een winnende combinatie van locatie en hardware vinden waarmee ze hun voorsprong kunnen behouden. Ze moeten ook constant hun kapitaal behouden en herinvesteren, omdat efficiëntere hardware de winst van oudere miners volledig kan beperken.

Vergelijking van winstgevendheid van mijnbouwhardware

Er zijn verschillende rekenmachines online op websites zoals AsicMinerValue, CryptoCompare en Nicehash, waar de winstgevendheid van een mining-apparaat snel kan worden gecontroleerd. Het is ook mogelijk om de winst handmatig te schatten met de volgende formule:

Dit is de formule die veel van deze rekenmachines gebruiken, en het vertegenwoordigt gewoon uw aandeel in de totale hashrate gedeeld door de totale uitgifte van het netwerk in dollars. De vereiste invoerwaarden zijn ofwel vaste parameters (de bloktijd voor Bitcoin is 10 minuten, dus er worden zes blokken gedolven in een uur en 144 in een dag), of ze zijn te vinden op datawebsites zoals Blockchain.com of Coinmetrics.

Om de winst te vinden, moet men ook de kosten van elektriciteit aftrekken. Dankzij de equivalentie tussen kilowatt en kilowattuur kan dit zo simpel zijn als het stroomverbruik van het apparaat met 24 uur per dag en de elektriciteitsprijs per kilowattuur te vermenigvuldigen.

Hieronder ziet u een tabel met de belangrijkste ASIC's die momenteel op de markt zijn en hun terugverdientijd - dat wil zeggen, hoe lang het zou duren voordat de investering break-even is van de huidige inkomsten. Het is vermeldenswaard dat de winst van een Bitcoin-mijnwerker in de loop van de tijd enorm fluctueert, en het extrapoleren van een enkele dag naar de toekomst kan leiden tot onnauwkeurige resultaten. Desalniettemin is het een nuttige statistiek om de relatieve effectiviteit van elk apparaat te begrijpen.

Zoals te zien is in de tabel, maakt geen van de ASIC's winst tegen prijzen van $ 0,20 per KWh. De relatieve prestaties zijn grotendeels hetzelfde voor elk van de nieuwe generatie ASIC's, terwijl oudere modellen aantrekkelijk kunnen zijn als elektriciteit goedkoop is.

De Canaan AvalonMiner 1066 heeft bijvoorbeeld een lage energie-efficiëntie, maar ook een zeer lage prijs, waardoor hij redelijk concurrerend is in de lage elektriciteitsprijs, ondanks dat het een vrij oud model is. De Bitmain S17 Pro, een ASIC van de vorige generatie, houdt nog steeds stand vanwege de lagere kosten, maar wordt al snel onaantrekkelijk wanneer de referentie-elektriciteitsprijs wordt verhoogd. De apparaten van MicroBT lijken over het algemeen de meest gebalanceerde prestaties te hebben voor mijnbouw.

Een laatste punt van overweging is dat deze tabel is samengesteld in een bullmarkt. De winsten kunnen hoger zijn dan gemiddeld, hoewel de halvering van 2020 nog vers is en het effect kan compenseren met een lagere Bitcoin-uitgifte.

De hardware kopen en instellen

Er zijn verschillende winkels die ASIC's verkopen aan retailklanten, terwijl sommige fabrikanten ook directe aankopen toestaan. Hoewel ze moeilijker te verkrijgen zijn dan gewone grafische kaarten, is het voor iedereen nog steeds mogelijk om een ​​ASIC te kopen tegen een acceptabele prijs. Het is vermeldenswaard dat het kopen van mijnbouwapparatuur van winkels of fabrikanten die vanuit het buitenland verzenden, kan leiden tot hoge invoerrechten.

Afhankelijk van de fabrikant of de winkel kunnen ASIC's worden aangeboden zonder voedingseenheid, die dan apart moet worden aangeschaft. Sommige ASIC-fabrikanten verkopen hun eigen eenheden, maar het is ook mogelijk om PSU's te gebruiken die zijn gebouwd voor servers of spelcomputers, hoewel deze waarschijnlijk speciale aanpassingen vereisen.

ASIC's moeten via een ethernetkabel met internet zijn verbonden en kunnen alleen worden geconfigureerd via een webbrowser door verbinding te maken met het lokale IP-adres, vergelijkbaar met een thuisrouter.

Voordat je verder gaat, is het noodzakelijk om een ​​account aan te maken met een mining pool naar keuze, die dan gedetailleerde informatie zal geven over hoe je verbinding kunt maken met zijn servers. Vanuit het webpaneel van de ASIC moet u de verbindingseindpunten en accountgegevens van de pool invoeren. De miner begint dan te werken en Bitcoin te genereren.

Mijnbouw via een gevestigde pool wordt sterk aangeraden, omdat je constant rendement kunt genereren door je hardware met anderen te poolen. Hoewel je apparaat misschien niet altijd de juiste hash vindt om een ​​blokkering te maken, wordt je mijnbouwbijdrage toch beloond.

Overwegingen en risico's van Bitcoin-mining

Naast het financiële risico dat u geen winst maakt, zijn er technische risico's verbonden aan het beheer van krachtige apparaten zoals ASIC's.

Goede ventilatie is vereist om te voorkomen dat de mijnbouwapparatuur onderdelen verbrandt door oververhitting. Het volledige elektriciteitsverbruik van de mijnwerker wordt als warmte afgevoerd naar zijn omgeving, en één ASIC is waarschijnlijk het krachtigste apparaat in uw huis of kantoor.

Dat betekent ook dat je bij het minen van Bitcoin zorgvuldig rekening moet houden met de limieten van je elektriciteitsnet. Het elektriciteitsnetwerk van uw huis heeft een maximaal vermogen en elk stopcontact heeft ook zijn eigen vermogen. Het overschrijden van deze limieten kan gemakkelijk leiden tot frequente uitval of elektrische branden. Raadpleeg een expert om te bepalen of uw elektrische installatie veilig is voor mijnbouw.

Regelmatig onderhoud tegen stof en andere omgevingsfactoren is ook vereist om de mijnbouwapparatuur gezond te houden. Hoewel storingen relatief zeldzaam zijn, kunnen ASIC's eerder buiten bedrijf gaan dan verwacht zonder goed onderhoud.

Hoewel afzonderlijke ASIC's kunnen mislukken, is de grootste bedreiging voor hun winstgevendheid dat ze verouderd raken. Efficiëntere miners zullen uiteindelijk oudere apparaten verdringen.

Historische generaties mijnwerkers, zoals de Bitmain S9, die rond 2016 werd uitgebracht, duurden ongeveer vier jaar voordat ze onrendabel werden onder welke elektriciteitsprijsconfiguratie dan ook (behalve nul). De snelheid van de vooruitgang in de computertechnologie is echter grotendeels onvoorspelbaar.

Bitcoin-mining is geen uitzondering op elke andere onderneming. Er is potentieel voor zowel beloningen als risico's. Hopelijk bood deze gids een goed startpunt om beide verder te evalueren.