Mi az a kriptovaluta bányászat?

Eleinte meglehetősen nehéz fogalmakkal kell megbarátkozni, ha valaki a kriptovaluta bányászat fájába vágja a fejszéjét, de egy idő után kiderül, hogy az egyszerű felhasználónak egy program letöltésén és annak beállításán kívül sokkal többet nem kell csinálnia. A következőekben megpróbálom közérthetően elmagyarázni a kriptovaluta bányászat fogalmát és fényt deríteni arra, hogy mire jó is ez az egész.

A kriptovaluták tulajdonképp a hétköznapi életben használt pénzzel (magyar forint, euró, dollár, stb.) egyenértékű, értékkel rendelkező fizetőeszközök. Az, hogy egy kriptovaluta milyen szinten egyenértékű mondjuk a magyar forinttal, illetve hogy mekkora értékkel rendelkezik már egy másik kérdés, de fogadjuk most el ezeket az egyszerűség kedvéért. Ha így teszünk, akkor nyilvánvaló az is, hogy két szereplő a kriptovaluták világában szeretne egymásnak kriptovalutát küldeni, illetve fogadni.

A kriptovalutákkal végzett tranzakciókat nyilván kell tartani, mert máskülönben nem tudnánk, hogy egy bizonyos időpillanatban ki mennyi valutával rendelkezik. Továbbá, a hálózat nem centralizált, hanem peer-to-peer jellegű, ami tulajdonképp azt jelenti, hogy nincs egy központi szereplő, mint mondjuk a hitelkártyánkat kibocsátó bank, aki vezetné a nyilvántartást a számlákról. Ha viszont ez a helyzet, akkor szükség van olyan résztvevőkre, akik a tranzakciók hitelesítését végzik. A kriptovaluta hálózatok esetében őket hívják bányászoknak.

Amikor tehát egy felhasználó kriptovalutát szeretne küldeni egy másik felhasználó részére, akkor az ezt leíró tranzakciót hitelesíteni kell. A hitelesítés főleg abból áll, hogy a bányászok ellenőrzik a küldő fél számlájának egyenlegét és annak függvényében döntenek arról, hogy jogosult-e az illető a kriptovaluták átküldésére.

Nyilvánvaló az is, hogy ha mindenki bármikor hitelesíthetne tranzakciókat, akkor fennállna annak a veszélye, hogy rosszindulatú bányászok lepik el a hálózatot és az teljesen megbízhatatlanná válik. Ez egyébként egy valós veszély, mert ha túl sok a csaló a hálózatban, akkor azok megtámadhatják a rendszert és visszafordíthatatlan károsodást okozhatnak. Ezzel áll kapcsolatban az 51%-os támadás is, de erre most nem térnék ki.

A lényeg tehát, hogy a tranzakciók hitelesítését viszonylag nehézzé kell tenni. Erre azért van szükség, mert ha mondjuk megjelenik egy csaló a hálózatban és szeretné megváltoztatni a múltban történt tranzakciókat, akkor azt meg kellene akadályozni. Ezt érik el a bányászat nehézségének változtatásával. Minden egyes tranzakciós blokk hitelesítése során a bányászoknak nehéz számítási feladatot kell elvégezniük. Ez Bitcoin esetében egy hash függvény értékének a kiszámítását jelenti. Veszik tehát a blokkban található tranzakciós adatokat, összekeverik egy véletlenszerű értékkel és kiszámolnak egy hash értéket az így előálló bemenetből.

A kiszámolt érték teljesen véletlenszerű, viszont ennek valamilyen feltételt kell teljesítenie, ha a feltétel nem teljesül, akkor újból kell számolni, megváltoztatott véletlenszerű értékkel. A kimenet teljesen megjósolhatatlan, ezért nagyon sokszor kell próbálkozni. Vagyis azt, hogy hányszor kell próbálkozni a bányászat nehézségével állítják be. Mivel nagyon sokszor kell kiszámolni az értékeket, egy bányásznak hatalmas számítási kapacitással kell rendelkeznie.

Egy esetleges rosszindulatú felhasználó nekiállhatna visszafejteni a tranzakciós adatokat és egy új lánc építésébe kezdhetne, azonban ehhez minden egyes tranzakciós blokk hitelesítését újból el kellene végeznie, majd meg kellene előznie a jóindulatú felhasználók által épített blokkláncot. Érezzük, hogy erre nagyon kicsi az esély, és a támadás sikerességének valószínűsége fordított arányban van a jóindulatú bányászok számával.

Faramuci helyzetben, ha például a rosszindulatú felhasználók összefognak a jóindulatúak ellen, akkor akár meg is támadhatják a hálózatot. Pontosan ez a probléma a nagy számítási kapacitást egy helyen tartó bányász pool-okkal, vagy a célhardvert gyártó kínaiakkal is. A bányász pool-okat olyan felhasználóknak találták ki, akik nem rendelkeznek elegendő számítási kapacitással egy tranzakciós blokk épeszű időben történő hitelesítéséhez. Ők csatlakozhatnak egy ilyen pool szerverhez és az egyesítvén sok picit számítási teljesítményt felveheti a versenyt a hatalmas kriptovaluta bányákkal, amelyek Bitcoin esetében ASIC farmokat üzemeltetnek. Viszont ezzel megint az a probléma, hogy az alapvetően decentralizációra kitalált kriptovaluta hálózatok centralizálódnak és felmerül az 51%-os támadások veszélye is.

Az ASIC farmokkal számos probléma van. A Bitcoin megjelenésével hatalmas lendületet kapott az ASIC, vagy más néven az alkalmazás orientált áramkörök gyártása, főleg Kínában. Ezek olyan számítógépek, amelyek teljesen különböznek azoktól, amik előtt ülünk. Ezek előtt nem is nagyon lehet ücsörögni, mert csak és kizárólag Bitcoin bányászatára használhatók. Ezt a tulajdonságukat az előbb említett hash függvény gyors számítására való képességüknek köszönhetik. Nem tudnak semmit jól, csinálni, csak a Bitcoin bányászatot. Ez főleg azért probléma, mert nem mindenki egyenlő esélyekkel jut hozzá ezekhez az ASIC bányagépekhez.

Nyilván ha Kínában élsz és kínai bányász vagy, közel laksz az ASIC gyárhoz és neadjisten még a gyárigazgatót is ismered, akkor téged fognak elsőként értesíteni ha piacra kerül az új ASIC miner. Ha van a pénztárcádban néhány tízmillió, akkor gyorsan felvásárolod a készletet és tovább gazdagítod magadat Bitcoin bányászattal. Rosszabb esetben, ha rosszindulatú vagy, akkor blokkolhatod mások tranzakcióját a blokkláncon, vagy elköltheted a nemlétező kriptovalutádat is (double spend problem).

Az ASIC bányászokat különböző internetes boltokban lehet megrendelni a kínai gyártóktól. Nyilván először ki kell fizetni az eszközt és utána látnak neki a csomagolásnak, illetve a postázásnak. Semmi garancia nincs rá, hogy mire leteszik a küszöböd elé az ASIC géped, akkor is ugyanolyan körülmények között tudsz majd bányászni. Ez főleg akkor lehet problémás, ha a Bitcoin hálózat felezi a bányászoknak kiosztott kriptovaluta mennyiségét, hiszen ekkor már teljesen más profitrátával fog dolgozni a gép.

Ezekből következően ki kellett küszöbölni az ASIC bányagépek egyeduralmát. A Bitcoin után megjelent, jelenleg második legnépszerűbb kriptovaluta az Ethereum egy kicsit más jellegű bányászati algoritmust követel meg. Az Ethereum bányászata során több gigabyteos méretű irányított aciklikus gráfokat (DAG, directed acyclic graph) kell a memóriában tárolni, és emiatt a ASIC alapú bányászat jelenleg el van lehetetlenítve. Ez főleg azért van, mert az ASIC bányagépek mellé nagyon macerás ilyen gráfok tárolására alkalmas memória egységeket bekötni, így marad a videókártya és CPU alapú bányászat.

Jelenleg az Ethereum bányászata hatalmas számítási teljesítményt követel meg, ezáltal ma már csak professzionális videókártyával tudnak beszállni az Ethereum bányászok a versenybe. Ez látszólag kiküszöbölte a Bitcoin esetében megjelent ASIC problémát, hiszen elviekben bárkinek lehet videókártyája. A videókártyák eloszlása jóval egyenletesebb a világban, mint mondjuk az ASIC bányagépeké, ezért az 51%-os támadások valószínűségét sikeresen csökkentették. Az, hogy emiatt a nagy videokártya gyártók krónikus készlethiánytól szenvednek már egy másik kérdés. Reméljük, hogy előbb utóbb ők is rálépnek a gázpedálra!