Jak funguje těžba bitcoinu a jak těžit profitabilně? (NÁVOD)

Jak funguje těžba bitcoinu a jak těžit profitabilně? – OBSAH

1. Základní fakta o těžbě bitcoinu
2. Proof of Work (náklady) a Block Rewards (výnosy)
3. Jak náročné je zaútočit na Bitcoin?
4. Jak být profitabilní těžbou bitcoinu?
5. Jak zakoupit správné zařízení pro těžbu kryptoměn?
6. Faktor číslo 1 v profitabilní těžbě
7. Co je to těžební pool a jak funguje?
8. Budoucnost těžby bitcoinu
9. Jak začít těžit bitcoiny?
10. Závěr: Stále se těžba bitcoinu vyplatí?

Základní fakta o těžbě bitcoinu

Těžba bitcoinu je komplexní téma, které se ve skutečnosti nemůžete naučit za jeden den, natož prostřednictvím jednoho článku. Ale můžete do tématu lehce vplout, a pokud znáte základní terminologii, která je s Bitcoinem spojena, vaše znalosti to bezesporu značně rozšíří.

Stručně řečeno, těžba je služba, za kterou jsou těžaři odměněni, protože zpracovávají bitcoinové transakce. Jednoduše zapnou počítače, připojí je k síti a již mají příležitost vydělat peníze tím, že spojí větší množství ověřených transakcí dohromady a dají je dál k dispozici všem ostatním těžařům. Skupina transakcí je jako stránka v účetní knize, avšak v kryptosféře je místo ní blok v blockchainu. Pokud těžař nalezne blok, který ověří většina ostatních těžařů, přidá jej do řetězce bloků obsahujících celou historii transakcí, a těžař tak dostane svoji odměnu. Samozřejmě ve skutečnosti je situace mnohem složitější, nicméně pro zasvěcení do problematiky je tento popis dostačující k pochopení následujícího textu.

Proof of Work (náklady) a Block Rewards (výnosy)

Zaprvé si vysvětleme, co je to Proof of Work (POW), protože to je možná nejdůležitější koncept těžby bitcoinu. Myšlenka POW spočívá v tom, že každý výpočet prováděný těžícím zařízením spotřebovává nějakou elektřinu, což činí těžbu nákladnou z hlediska spotřeby energie. V důsledku toho existuje velmi silná ekonomická bariéra, která brání zaútočit na Bitcoin: stálo by to hodně peněz.

Na druhé straně existuje také ekonomická pobídka k podpoře těžby. Tou je odměna za blok: nově vytvořené bitcoiny spolu se všemi transakčními poplatky se pošlou těžaři, který úspěšně vyřešil hádanku a takto „našel“ blok.

Pro názornost se na to pojďme podívat pohledem potenciálního útočníka. Aby byl útočník úspěšný a převzal kontrolu nad bitcoinovým blockchainem, musel by mít pod kontrolou více než 50 % celkového těžebního výkonu sítě. (Později se dozvíte, co vše 50 % obnáší.)

Důvodem, proč je potřeba více než 50 %, je fakt, že bitcoiny mají určitá konsenzuální pravidla, takže těžaři se takto mohou dohodnout na stavu hlavní účetní knihy bitcoinových transakcí, přestože jsou v různých koutech světa a nekomunikují spolu napřímo.

Jedním z těchto pravidel je například to, že transakce by měla být považována za platnou a měla by být přidána do blockchainu, pokud má odesílatel v peněžence dostatek prostředků na pokrytí odesílané částky. Jinými slovy, pravidlo jen říká jednu ze zásad, že nikdo nemůže odeslat peníze, které ve skutečnosti nemá.

Pokud tedy chce osoba nebo skupina lidí potvrdit transakce, které nejsou platné podle pravidel konsensu sítě jako například Double Spend Attack, musí mít pod kontrolou většinu těžebního výkonu, aby byla schopna vykonat většinu Proof of Work. Pro útočníka je ale takové chování dosti riskantní, jelikož se může stát, že zbytek sítě odmítne řetězec s podvodnými transakcemi a dojde k forku, po kterém mince na chainu s podovodnými transakcemi může mít výrazně nižší cenu než na druhém chainu.

Jak náročné je zaútočit na Bitcoin?

Nyní si ukážeme několik čísel, abychom získali představu o tom, jak to vlastně vypadá. Nejprve musíte vědět, že základní jednotkou pro výpočet těžby bitcoinu je 1 hash. Pro názorný příklad budeme mít high-end notebook (pro hraní her), který dosahuje asi 20 Mh/s (tj. 20 milionů hashů za sekundu). V době psaní (říjen 2019) je celkový těžební výkon bitcoinové sítě kolem 100 Exahash/s (10¹⁸ h/s), což znamená, že útočník by musel kontrolovat alespoň 50 Eh/s těžebního výkonu, aby byl úspěšný a dokázal ovládat bitcoinový blockchain. Představme si, že bychom mohli mít neomezený počet high-end notebooků s 20 Mh/s. K produkci 50 EH/s bychom potřebovali 2,5 bilionu takovýchto notebooků.

Pokud jde o náklady, spotřeboval by asi 5 miliard wattů na provoz všech zařízení, což by znamenalo 5 milionů kWh na 1 hodinu útoku. Za předpokladu, že mají přístup k takovému množství energie za relativně levnou cenu 2,30 Kč/kWh, náklady na realizaci takového útoku by byly přibližně 11,5 milionu Kč na hodinu nebo 276 milionů Kč za celý den. Možná ještě zásadnější je, že počáteční náklady na nákup 3,57 milionu těžicích zařízení (přibližně 10 000 Kč za kus) by byly 36,9 miliardy Kč. A jsou zde ještě další náklady jako napájecí zdroje počítačů, distribuce elektřiny do zařízení, nemluvě o nákladech za pronájem nebo nákup prostor, kde jsou všechna zařízení umístěna.

To je přesně důvod, proč je Proof of Work tak důležitý. Dříve byly měny kryté zlatem, dnes mají měny v pozadí politické mandáty. Bitcoin je podporován fyzickou spotřebou energie, tím je zajištěna jeho bezpečnost.

Nakonec bych měl zmínit, že motivace k pokusu o útok, jako je ten, který jsme ilustrovali výše, prakticky neexistuje. V momentě útoku by pravděpodobně hodnota bitcoinu začala velmi strmě klesat, což by velmi ztěžovalo možnost zpětného získání investice do útoku. Jediným možný kandidátem pro útok na Bitcoin jsou momentálně státy (např. Čína, USA atd.). Tím by se zbavily konkurence pro své fiatové měny.

Shrnutí: 3 nejdůležitější fakta o těžbě bitcoinu

V souhrnu jsou zde tři nejdůležitější body ohledně těžby bitcoinu, které byste měli znát, než vůbec začnete zvažovat zakoupení zařízení:

1. Těžba stojí peníze, protože spotřebovává hodně elektřiny, a stroje, které používáte, jsou drahé a často jsou nedostatkovým zbožím.
2. Vydělávat si jako těžař je možné pouze v případě, že budete postupovat podle pravidel konsensu v synchronizaci se zbytkem účastníků sítě. Nesmíte podvádět!
3. Větší těžicí výkon v bitcoinové síti ztěžuje pokus o útok.

S ohledem na tyto principy se nyní pojďme ponořit do současného těžebního průmyslu. Také se dozvíte, co je třeba udělat pro to, abyste si těžením vydělali.

Jak být profitabilní těžbou bitcoinu?

Existuje mnoho faktorů, které určují, zda bude těžba bitcoinu zisková. V této sekci si některé z nich projdeme. Nejprve však začneme s historickým přehledem těžby kryptoměn.

Historie těžby kryptoměny

V raných dobách Bitcoinu (~ 2010) jste mohli efektivně těžit s běžným starým procesorem (CPU). Do svého notebooku nebo stolního počítače jste si stáhli software a začali těžit. Jakmile se začalo k síti připojovat více lidí, začal prudce stoupat i celkový těžicí výkon. To nastartovalo éru GPU. Je tomu tak, že jednotky GPU (grafické výpočetní jednotky) jsou specializovanější než běžně používané procesory, což je činí účinnějšími při nepřetržitém provádění podobných výpočtů, jako je tomu v případě těžby kryptoměn.

Těžba bitcoinu pomocí GPU však též dlouho nevydržela a evoluce šla dále. V dnešní době dominuje celému odvětví specializované zařízení zvané ASIC (application-specific integrated circuit). ASIC je speciálně navržený integrovaný obvod, který je vhodný k provádění jediného specifického úkolu – v tomto případě výpočtu hashů bitcoinu. Oproti tomu jsou GPU mnohem méně specializované, protože mají více účelů, jako je vykreslování grafiky nebo grafika pro počítačové hry s vysokým rozlišením.

Pokud jde o těžbu kryptoměn, specializace dělá velké rozdíly. Ve skutečnosti je rozdíl, že od roku 2013 se na ničem jiném než na ASIC nevyplatí těžit bitcoin. Jinými slovy, náklady na elektřinu k napájení CPU nebo GPU jsou vyšší než příjmy, které můžete získat těžbou bitcoinu.

Jak zakoupit správné zařízení pro těžbu kryptoměn?

Pokud jde o bitcoiny a další kryptoměny, které lze vytěžit na zařízení ASIC, jednou z velkých překážek, s nimiž se budete pravděpodobně potýkat, pokud chcete začít s těžbou, je nalezení cenově přijatelného hardwaru. V současné době existuje pouze několik hlavních hráčů na trhu, kteří vyvíjejí a vyrábějí ASIC určený k těžbě kryptoměn, jež jsou těženy pomocí algoritmu, jako je SHA-256 (např. bitcoin):

• Bitmain – nejnovější ASIC: Antminer S17 (3 000 USD, 56 Th/s, spotřeba 2 520 W)
• MicroBT – nejnovější ASIC: Whatsminer M20S (2 700 USD, 68 Th/s, spotřeba 3 360 W)
• Canaan – nejnovější ASIC: Avalonminer 1066 (1 800 USD, 50 Th/s, spotřeba 3 250 W)
• Ebang – nejnovější ASIC: EBIT E11++ (2 400 USD, 44 Th/s, spotřeba 1 980 W)
• Innosilicon – nejnovější ASIC: T3 + (2 150 USD, 52 Th/s, spotřeba 2 200 W)

Je také důležité mít na paměti, že existuje mimořádně vysoká poptávka po efektivních ASIC strojích a nabídka na trhu je s pouhými několika výrobci stále omezená. Pokud nebudete mít farmu průmyslového měřítka nebo nejste v odvětví delší dobu a tedy ani nemáte navázány osobní vztahy s výrobci, pravděpodobně budete muset zaplatit plnou maloobchodní cenu za stroje. Dalším klíčovým faktorem je doba dodání strojů z Číny. Při abnormální poptávce se může stát, že čekáte na dodání až půl roku. Nejen to, další úskalí může nastat při samotné platbě za stroje, výrobci přijímají platby ve velké míře pouze v kryptoměnách, takže budete muset prostřednictvím burzy koupit velké množství bitcoinů, abyste si mohli pořídit alespoň některé stroje.

Cílem tohoto textu není odradit případné zájemce od těžby, ale spíše se ujistit, že mají realistickou představu o tom, co je vlastně zapotřebí, aby se těžbou bitcoinu daly vydělávat peníze. Zakoupení hardwaru, který vám umožní konkurovat ostatním těžařům po celém světě je nezbytným, ale poměrně obtížným krokem, pokud jste opravdu začátečníkem v oblasti těžby. A i když se vám podaří uskutečnit nákup, budete si muset být jisti, že jste koupili zařízení, s nímž budete ziskoví a neohrozí vaši profitabilitu ani v blízké budoucnosti nově vydané verze ASICu.

Faktor číslo 1 v profitabilní těžbě

Pořízení těžařského hardwaru je nákladným a nezbytným krokem k tomu, aby se dalo těžit. Ale to není ten nejdůležitější faktor k určení dlouhodobé ziskovosti. Shrnutí nejdůležitějších faktorů těžby bitcoinu se dá sumarizovat do 4 následujících bodů:

• Náklady na hardware (např. SHA-256 ASIC),
• cena bitcoinu,
• náročnost těžby,
• náklady na elektřinu.

První bod jsme již rozebírali, hardware. Teď si projdeme zbytek faktorů. Snad nejviditelnějším faktorem ziskovosti je tržní cena bitcoinu, jež zásadně určuje potenciální příjem. Trochu méně zřejmým, ale stejně důležitým faktorem je samotná těžba. Vyzdvihnout je potřeba hlavně nalezení nového bloku.

Obtížnost nalezení nového bloku je přímo úměrná celkovému výkonu těžební sítě, což znamená, že čím větší je těžební výkon, tím těžší je najít blok. Když je více těžebních zařízení zapojeno do sítě, zvýší se obtížnost – je tedy zapotřebí více těžebního výkonu k nalezení nového bloku. To zaručuje, že rychlost nalezení bloku je v průběhu času udržována jako konzistentní. Jednoduše řečeno, obtížnost se zvyšuje úměrně celkovému těžebnímu výkonu sítě, takže bloky jsou nacházeny stejnou rychlostí (např. pro bitcoiny je to každých 10 minut) rok co rok.

Poslední faktor, náklady na elektřinu, je zdaleka nejdůležitější, pokud jde o ziskovost těžby. Důvodem je to, že většinu denních provozních nákladů tvoří právě spotřeba elektrické energie těžebních zařízení.

Ve skutečnosti je to také důvod, proč těžba bitcoinu není pro životní prostředí tak špatná, jak tvrdí někteří lidé a média. Nejlevnější elektřina je přebytečná energie vyrobená z obnovitelných zdrojů, jako jsou hydroelektrárny, solární panely a větrné farmy, a právě to je elektřina, která se nejčastěji používá pro těžbu bitcoinu.

V této oblasti se slavný podnikatel Peter Thiel dostal na titulní stránky novin, protože přispěl 50 miliony dolarů do těžařského startupu zvaného Layer1 v Texasu. USA nebyly v oblasti těžby bitcoinu konkurenceschopné kvůli nedostatku levné elektřiny, ale velké větrné farmy v Texasu poskytují společnosti Layer1 příležitost efektivní produkce, která může konkurovat těžařům v jiných částech světa, konkrétně v Číně.

Shrnutí: profitabilní těžba bitcoinu

1. Většina energie na těžení bitcoinu je z levné obnovitelné energie.
2. Náklady na elektřinu jsou nejdůležitějším faktorem, který určuje vaši ziskovost.

Tržní cena vytěženého bitcoinu a její obtížnost je pro všechny těžaře v daném okamžiku prakticky stejná. Náklady na hardware jsou obchodovatelné, takže se mohou trochu lišit, ale nakonec budou podobné pro každého hlavního hráče. To je důvod, proč jsou náklady na elektřinu zásadní a určují (ne)rentabilitu vašeho těžení.

Těžební pool

Další nutností, kterou je třeba vědět o těžbě bitcoinu, je existence těžebního poolu. Vzhledem k tomu, že těžba je vysoce konkurenční a riskantní byznys, je velice pravděpodobné, že někteří těžaři, kteří disponují velmi malým výkonem, mají stroj puštěný několik dní, nebo dokonce i týdnů, aniž by museli najít blok. Představte si situaci, že za den utratíte 115 Kč za elektřinu a nedočkáte se žádného zisku.

Aby bylo toto riziko minimalizováno, většina těžařů zapojí svůj těžební výkon do tzv. „poolu“. To znamená, že se všem těžařům zapojeným do poolu zlepší a ustálí stabilita příjmů, podobně jako u „loterijního poolu“, v němž skupina lidí sdružuje loterijní sázky, a tím zvyšuje šanci na výhru. Pokud některý člen z poolu vyhraje, rozdělí se výhra mezi členy zapojené do poolu. Tímto sice nezíská těžař celou odměnu, zato bude získávat odměnu pravidelně, častěji a v menších částkách. Ve výsledku je tedy výhodné těžit v poolu. V dnešní době se jinak než zapojením do poolu v podstatě ani netěží.

Vůbec první těžební pool se nazývá Slush Pool a byl založen v roce 2010 v Praze. Dnes je provozován firmou Braiins a je největším poolem na světě mimo Čínu. Braiins je také lídrem ve vývoji open-source softwaru pro těžicí zařízení. Z tohoto důvodu doporučujeme Slush Pool všem potenciálním zájemcům o těžbu bitcoinu, protože nejde pouze o místní firmu, ale také o zavedenou a důvěryhodnou firmu v celém odvětví.

Většina těžebních poolů, stejně jako výrobců hardwaru, se v současnosti nachází v Číně. Mnozí lidé to považují za nejméně decentralizovaný aspekt Bitcoinu, protože více než 50 % celkového těžebního výkonu prochází skrz infrastrukturu těžebních poolů, které jsou v blízkém kontaktu. Braiins však usiluje o změnu protokolu pro základní těžbu používaného minery a pooly v celém odvětví, což by například vyřešilo problém centralizace poolů.

Budoucnost těžby bitcoinu

Těžební stack Bitcoinu označuje všechen software, který je zapojen do těžby bitcoinu. Zahrnuje tak firmware pro samotné ASIC těžební stroje a zároveň protokol pro připojení ASIC strojů k jiným částem těžební infrastruktury, jako například těžební pooly.

Vzhledem k omezením současného těžebního protokolu pro Bitcoin (tj. komunikačního protokolu spojující pooly a těžaře), který se nazývá Stratum, není Bitcoin tak decentralizovaný, jak by mohl být. Je tomu tak proto, že pooly mají výhradní schopnost vybírat, které transakce jsou přidávány do bloků, zatímco skuteční těžaři musí pouze potvrdit, které transakce jejich pool vybírá.

K vyřešení tohoto problému vyvinula společnost Braiins významnou inovaci: Stratum V2. Tato verze protokolu umožňuje těžařům vybrat si vlastní sady transakcí místo toho, aby to za ně udělal pool, dále distribuovat výkon do sítě a zlepšit decentralizaci. Ale nejen to. Stratum V2 výrazně snižuje náklady na fyzickou infrastrukturu tím, že zlepšuje efektivnost dat protokolu přibližně 10krát.

Kromě projektu Stratum V2 vyvíjí Braiins také dvě komponenty firmwaru pro samotné stroje ASIC: Braiins OS a bOSminer. Tyto komponenty společně spojují těžaře s bitcoinovou sítí a efektivně distribuují těžební práci na každý z SHA-256 počítačových čipů v ASIC stroji. Oba tyto projekty firmy Braiins jsou kompletně open-source a jejich cílem je dosáhnout větší transparentnosti a standardizaci v těžebním průmyslu.

Nutnost open-source firmwaru se projevila v roce 2017, kdy jeden z hlavních výrobců ASIC skryl zlepšení efektivity svého firmwaru s názvem AsicBoost. Protože výrobce o tom nikomu neřekl, mohli účinně těžit o 10–15 % účinněji než kdokoli jiný. Jakmile to bylo objeveno, Braiins rychle začal pracovat na alternativě s open-source, kterému by zákazníci mohli věřit. Vydali se tedy cestou open-source, což je lepší než firmware, který je uzavřený softwarem.

Nezbytnost zavedení firmwaru s open-source softwarem byla ještě významnější, když stejný výrobce Bitmain představil svůj firmware, který obsahoval zadní vrátka s názvem Antbleed. Antbleed jim umožnil sledovat každý prodaný stroj, a dokonce dokázal vzdáleně zastavit těžbu. 

Jak začít těžit

Zahájení ziskového těžení nebude snadný úkol, zvláště pokud žijete někde s drahou elektřinou. Ale existují způsoby, jak se zapojit do těžby bez ohledu na to, kde žijete a kolik platíte za energie.

První věc, kterou byste měli udělat, je zjistit cenu elektřiny za kWh a prozkoumat nabídku dostupných těžebních strojů na trhu. Nemusíte se omezovat pouze na nejnovější stroje, protože mnoho lidí prodává použité stroje s poměrně výraznou slevou. Poté, až budete mít konkrétní čísla, použijte následující kalkulátor pro výpočet ziskovosti bitcoinové těžby, (příklad).

I když výpočet ukáže pozitivní výsledek, stále nemáte vyhráno. V této fázi je ještě potřeba propočítat, kolik strojů si můžete dovolit koupit, a ještě vymyslet způsob, jak budete přístroje chladit. Pak teprve můžete dělat racionální závěry.

Poslední alternativa je ještě pasivnější – můžete si sjednat cloudovou těžbu, v níž budete předem platit poplatek, který vám zaručí určité množství těžebního výkonu na určité časové období. Tato metoda však nezaručuje stanovené výplaty, protože faktory jako obtížnost těžby a tržní cena kryptoměny jsou nepředvídatelné. Proto byste si měli být vědomi rizika.

Závěr: Stále se těžba bitcoinu vyplatí?

Dny, kdy byla těžba kryptoměn pouze koníčkem, jsou již dávno pryč. V dnešní době je těžba vysoce konkurenčním byznysem s mnoha riziky a velmi složitou strategií. Máte-li chuť, obchodního ducha a jste schopni uspět v konkurenci, může být těžba velmi profitabilní. Kardiakům tento byznys rozhodně nedoporučuji.

V neposlední řadě, bitcoin a další Proof of Work kryptoměny nemohou existovat bez rozsáhlé sítě těžařů, která je rozšířena po celém světě. To činí síť velmi odolnou vůči útokům. Pokud bude bitcoin v následujících letech růst stejně jako v minulém desetiletí, není pochyb o tom, že brzy bude vážně ohrožovat měnovou kontrolu národních států, jako je Amerika a EU. Až přijde ten den, budou to právě těžaři, kteří zajistí, aby žádná vláda nebo instituce nemohla Bitcoin zlikvidovat.

Daniel Frumkin

Daniel Frumkin vytváří technickou dokumentaci a je součástí marketing týmu v Braiins - Slush Pool, Braiins OS+ & Stratum V2. Je autorem knihy o technologii blockchain. V současné době pracuje na technické specifikaci protokolu Stratum V2.Twitter: @dfrumps