Bitcoin madenciliği

Bitcoin Madenciliği Nedir?

Bitcoin madenciliği, bulmacaları çözerek yeni bitcoin yaratma sürecidir. Matematiksel bulmacaları çözmek için yarışan özel çiplerle donatılmış bilgi işlem sistemlerinden oluşur. Bulmacayı çözen ilk bitcoin madencisi (bu sistemlere böyle denir) bitcoin ile ödüllendirilir. Madencilik süreci ayrıca kripto para biriminin ağındaki işlemleri onaylar ve onları güvenilir kılar.

Bitcoin piyasaya sürüldükten kısa bir süre sonra, normal merkezi işlem birimlerine (CPU’lar) sahip masaüstü bilgisayarlarda çıkarıldı. Ancak süreç son derece yavaştı. Artık kripto para birimi, birçok coğrafyaya yayılmış büyük madencilik havuzları kullanılarak üretiliyor. Bitcoin madencileri, kripto para madenciliği yapmak için büyük miktarlarda elektrik tüketen madencilik sistemlerini bir araya getirir.

Elektriğin fosil yakıtlar kullanılarak üretildiği bölgelerde, bitcoin madenciliği çevreye zararlı kabul edilir. Sonuç olarak, birçok bitcoin madencisi, Bitcoin’in iklim değişikliği üzerindeki etkisini azaltmak için operasyonlarını yenilenebilir enerji kaynakları olan yerlere taşıdı.

Tıpkı altının büyük aletler ve makineler kullanılarak dünyadan çıkarılması gibi, bitcoin madenciliği de veri merkezlerine benzer büyük sistemler kullanır. Bu sistemler, yeni madeni paralar üretmek için Bitcoin’in algoritması tarafından oluşturulan matematiksel bulmacaları çözer.

Hesaplamalı matematik problemlerini çözerek, bitcoin madencileri ayrıca işlem bilgilerini doğrulayarak kripto para biriminin ağını güvenilir hale getirir. Tek bir bloğun boyutu olan 1 megabayt (MB) değerindeki işlemleri doğrularlar. Bu işlemler teorik olarak bir işlem kadar küçük olabilir, ancak her işlemin ne kadar veri depoladığına bağlı olarak genellikle birkaç bindir. Bitcoin işlem bilgilerini doğrulamanın arkasındaki fikir, çifte harcamayı önlemektir. Basılı para birimlerinde kalpazanlık her zaman bir sorundur. Ama genel olarak, mağazada 20 dolar harcadığınızda, fatura katiptedir. Bununla birlikte, dijital para birimi ile farklı bir hikaye.

Dijital bilgiler nispeten kolay bir şekilde yeniden üretilebilir, bu nedenle Bitcoin ve diğer dijital para birimlerinde, bir harcama yapanın orijinalini elinde tutarken Bitcoin’inin bir kopyasını alıp başka bir tarafa gönderme riski vardır.

Bitcoin işlemleri, blok zinciri adı verilen bir veritabanına eklenen bloklar halinde toplanır. Bitcoin ağındaki tam düğümler, blok zincirinin bir kaydını tutar ve üzerinde gerçekleşen işlemleri doğrular. Bitcoin madencileri, blok zincirinin tüm geçmişini indirir ve geçerli işlemleri bir blokta birleştirir. Birleştirilmiş işlemler bloğu diğer madenciler tarafından kabul edilir ve doğrulanırsa madenci bir blok ödülü alır.

Blok ödülü her 210.000 blokta bir (veya kabaca her dört yılda bir) yarıya indirilir. 2009 yılında 50 olan ödül miktarı 2013 yılında 25’e gerilemiş, 2016 yılında ise 12,5 olmuştur. Bitcoin’in en son halving etkinliğinde ödül 6,25 olarak değiştirildi.

Bitcoin madencilerinin sürece katılması için bir başka teşvik de işlem ücretleridir. Ödüllere ek olarak, madenciler bu işlem bloğunda yer alan tüm işlemlerden de ücret alırlar. Bitcoin, planlanan 21 milyon sınırına ulaştığında (2140 civarında bekleniyor), madenciler, ağ kullanıcılarının ödeyeceği işlem ücretleriyle ödüllendirilecek. Bu ücretler, madencilerin hala madencilik yapma ve ağı devam ettirme teşvikine sahip olmalarını sağlar. Buradaki fikir, bu ücretler için rekabetin, halving etkinlikleri bittikten sonra düşük kalmasına neden olacağıdır.

Bitcoin madenciliği matematik bulmacası nedir?

Bitcoin madenciliğinin kalbinde, madencilerin bitcoin ödülleri kazanmak için çözmesi gereken bir matematik bulmacası vardır. Bulmaca, madenciler tarafından bitcoin madenciliği için harcanan hesaplama çalışmasına bir referans olan çalışma kanıtı (PoW) olarak adlandırılır. Genellikle karmaşık olarak anılsa da, madencilik bulmacası aslında oldukça basittir ve varsayım olarak tanımlanabilir.

Bitcoin ağındaki madenciler, Bitcoin’in PoW algoritması olan SHA256’da bir hedef hash’ten küçük veya ona eşit olan hash adı verilen 64 basamaklı onaltılık bir sayı bulmaya çalışır. Bir madencinin sistemleri, birlikte istiflenmiş birden fazla işlem birimi biçiminde önemli ölçüde kaba kuvvet kullanır ve farklı hızlarda hash’ler çıkarır – saniye başına megahas (MH/sn), saniye başına gigahashes (GH/sn) veya saniye başına terahashes (TH/sn) )—birime bağlı olarak, bir çözüme ulaşana kadar olası tüm 64 basamaklı kombinasyonları tahmin etme. Hash değerinden küçük veya ona eşit bir sayı tahmin eden sistemler bitcoin ile ödüllendirilir.

İşte süreci açıklamak için bir örnek. Düşündüğünüz ve bir kağıda yazdığınız 1 ile 100 arasında bir sayıyı arkadaşlarınızdan tahmin etmelerini istediğinizi varsayalım. Arkadaşlarınızın tam sayıyı tahmin etmesi gerekmez; sadece sizin numaranıza eşit veya daha küçük bir sayıyı tahmin eden ilk kişi olmaları gerekir.

19 sayısını düşünürseniz ve bir arkadaşınız 21 bulursa, 21 19’dan büyük olduğu için kaybederler. Ama biri 16 ve başka bir arkadaş 18 tahmin ederse, o zaman ikincisi kazanır çünkü 18, 19’a 16’dan daha yakındır. çok basit terimlerle, bitcoin madenciliği matematik bulmacası, 64 basamaklı onaltılık sayılar ve binlerce bilgi işlem sistemi dışında yukarıda açıklanan durumla aynıdır.

Madencilik zorluğu nedir?

Bitcoin madenciliği literatüründe sıklıkla karşılaşacağınız terimlerden biri de madencilik zorluğudur. Madencilik zorluğu, matematik bulmacasını çözmenin ve bitcoin üretmenin zorluğunu ifade eder. Madencilik zorluğu, bitcoinlerin üretilme oranını etkiler.

Madencilik zorluğu her 2.016 blokta bir veya yaklaşık iki haftada bir değişir. Sonraki zorluk seviyesi, madencilerin önceki döngüde ne kadar verimli olduklarına bağlıdır. Ayrıca, Bitcoin ağına katılan yeni madencilerin sayısından da etkilenir çünkü hash oranını veya kripto para madenciliği için dağıtılan bilgi işlem gücü miktarını artırır. 2013 ve 2014’te, bitcoin fiyatı yükseldikçe, ağına daha fazla madenci katıldı ve bir işlem bloğunu keşfetmenin ortalama süresi 10 dakikadan dokuz dakikaya düştü.

Ancak bunun tersi de doğru olabilir. Yani, bir çözüm için ne kadar çok madenci rekabet ederse, sorun o kadar zorlaşacaktır. Hesaplama gücü ağdan alınırsa, madenciliği kolaylaştırmak için zorluk aşağı doğru ayarlanır.

Mart 2022’de madencilik için zorluk seviyesi 27,55 trilyon idi. Yani bir bilgisayarın hedefin altında hash üretme şansı 27.55 trilyonda 1’dir. Bunu bir perspektife oturtmak gerekirse, tek bir piyango biletiyle Powerball ikramiyesini kazanma olasılığınız, tek bir denemede doğru hash’i seçme olasılığınızdan yaklaşık 91.655 kat daha fazladır.

Bitcoin Madenciliğinin Ekonomisi Nelerdir?

Günün sonunda, bitcoin madenciliği bir ticari girişimdir. Çıktısından (bitcoin) elde edilen kar, girdilerine yapılan yatırıma bağlıdır.

Bitcoin madenciliğinin üç ana maliyeti vardır:

• Elektrik: Bu, madencilik sistemlerinizi 7/24 çalıştıran güçtür. Önemli bir faturaya kadar çıkabilir. İşlemin bazı ülkeler kadar elektrik tükettiğini düşündüğünüzde, maliyetler oldukça büyük olabilir.
• Madencilik sistemleri: Popüler anlatının aksine, masaüstü bilgisayarlar ve normal oyun sistemleri, bitcoin madenciliği için uygun veya verimli değildir. İşlem, bu tür sistemleri ısıtabilir ve bir ev ağında bant genişliği sorunlarına neden olabilir. Bitcoin madenciliği için özelleştirilmiş makineler olan uygulamaya özel entegre çip (ASIC) sistemleri, bitcoin madencileri için ana altyapı yatırımıdır. Bu tür makinelerin fiyat aralığı 4.000 ila 12.000 ABD Doları arasında değişebilir. Bu kadar yüksek maliyetlerle bile, tek bir ASIC donanımlı sistem, tek bir Bitcoin’den daha az üretir. Bitcoin madencileri, bir hash bulmacasını çözmek için gereken 64 basamaklı onaltılık sayıyı oluşturmak için binlerce ASIC sistemini 7/24 çalışan madencilik havuzlarında organize eder.
• Ağ altyapısı: Ağ hızları, bitcoin madenciliği sürecinde belirgin bir fark yaratmaz. Ancak önemli olan 7/24 kesintisiz internet bağlantısına sahip olmaktır. Bağlantı, yakındaki maden havuzlarından da gecikme süresine sahip olmalıdır. Özel ağlar, dış bağımlılığı azaltır ve gecikmenin en aza indirilmesini sağlar. Çevrimdışı duruma geçmek, işlemlerin senkronizasyon sürecini mutlaka durdurmaz. Ancak, işlemi zaman alıcı hale getirebilir ve muhtemelen bir bağlantı yeniden kurulduktan sonra hatalara açık hale getirebilir.

Madencilerin girişimlerinden kar elde etmeleri için bu üç girdinin toplam maliyeti, çıktıdan – bu durumda bitcoin fiyatından – daha az olmalıdır. Bitcoin’in hızla yükselen fiyatı düşünüldüğünde, kendi kripto para biriminizi basma fikri kulağa çekici bir teklif gibi gelebilir.

Bununla birlikte, Bitcoin savunucularının size söylediklerinin aksine, kripto para madenciliği herhangi bir hobi değildir. Başarısızlık olasılığı yüksek olan pahalı bir girişimdir. Madencilik zorluğuyla ilgili bölümde gösterildiği gibi, önemli miktarda harcama ve çaba harcadıktan sonra bile bitcoin ödülleri kazanacağınızın garantisi yoktur. Bitcoin madenciliği yapan küçük bir işletmeyi çalıştırmak için madencilik sistemlerini bir araya getirmek bir çıkış yolu sunabilir. Bununla birlikte, bu tür işletmeler bile kripto para biriminin değişken fiyatlarının insafına kalmış durumda. Kripto para biriminin fiyatı 2018’de olduğu gibi düşerse, o zaman bitcoin madenciliği sistemlerini çalıştırmak ekonomik olmaz ve küçük madenciler işi bırakmak zorunda kalır. Her dört yılda bir madencilere verilen bitcoin sayısındaki düşüş, etkinliği daha da çekici hale getiriyor.

Bitcoin madenciliği ekonomisinin doğasında var olan önemli zorluk göz önüne alındığında, faaliyete artık birden fazla kıtayı kapsayan operasyonları olan büyük madencilik şirketleri hakimdir. Dünyanın en büyük bitcoin madencilik şirketi olan AntPool, birçok ülkede madencilik havuzları işletiyor. Değerlemeleri nispeten mütevazı olmasına rağmen, birçok bitcoin madenciliği şirketi de halka açıldı.

Bitcoin madenciliği işlemi ne kadar elektrik kullanıyor?

Bitcoin’in kısa tarihinin çoğu için madencilik süreci, enerji yoğun bir süreç olarak kaldı. Başlatıldıktan sonraki on yılda, bitcoin madenciliği, elektriğinin çoğunu üretmek için kömür gibi fosil yakıtlara dayanan bir ülke olan Çin’de yoğunlaştı. Şaşırtıcı olmayan bir şekilde, bitcoin madenciliğinin astronomik enerji maliyetleri, faaliyeti artan emisyonlardan sorumlu tutan iklim değişikliği aktivistlerinin dikkatini çekti. Bazı tahminlere göre, kripto para biriminin madencilik süreci tüm ülkeler kadar elektrik tüketiyor. Ancak bitcoin savunucuları, kripto para biriminin büyük ölçüde yenilenebilir enerji kaynakları tarafından desteklendiğini iddia eden çalışmalar yayınladı.

Bu çalışmalar hakkında hatırlanması gereken bir şey, varsayımlara ve madencilik havuzlarından elde edilen kendi kendine bildirilen verilere dayandıklarıdır. Örneğin, 2019 tarihli bir Coinshares raporu, bitcoin madenciliği ekosistemi değerlendirmelerine dahil edilen madencilerin güç kaynaklarına ilişkin birkaç varsayımda bulunuyor.

Bitcoin Madenciliğinin Tarihi

İki gelişme, bugün olduğu gibi bitcoin madenciliğinin evrimine ve bileşimine katkıda bulunmuştur. Birincisi, bitcoin için özel madencilik makinelerinin imalatıdır. Bitcoin madenciliği temelde tahmin işi olduğundan, başka bir madenciden önce doğru cevaba varmak, bilgisayarınızın hash üretme hızıyla hemen hemen her şeye sahiptir. Bitcoin’in ilk günlerinde, sıradan CPU’lara sahip masaüstü bilgisayarlar bitcoin madenciliğine hakimdi. Ancak algoritmanın zorluk seviyesi zamanla arttığı için kripto para biriminin ağındaki işlemleri keşfetmeleri uzun zaman almaya başladı. Bazı tahminlere göre, CPU’ları kullanarak 2015’in başındaki zorluk seviyesinde geçerli bir blok bulmak “ortalama olarak birkaç yüz bin yıl” alacaktı.

Zamanla madenciler, grafik işlem birimleri (GPU’lar) olarak da bilinen grafik kartlarının madencilikte daha etkili ve daha hızlı olduğunu fark ettiler. Ancak, kripto para madenciliği için gerçekten gerekli olmayan bireysel donanım sistemleri için çok fazla güç tükettiler. Bir tür GPU olan sahada programlanabilir geçit dizileri (FPGA’lar) bir gelişmeydi, ancak GPU’ların sahip olduğu aynı dezavantajlardan muzdariptiler.

Günümüzde madenciler, daha hızlı ve daha verimli bitcoin madenciliği için özel çiplerle donatılmış ASIC madencileri adı verilen özel madencilik makinelerini kullanıyor. Birkaç yüz ila on binlerce dolara mal oluyorlar. Bugün, bitcoin madenciliği o kadar rekabetçi ki, yalnızca en güncel ASIC’lerle karlı bir şekilde yapılabilir. Masaüstü bilgisayarları, GPU’ları veya daha eski ASIC modellerini kullanırken, enerji tüketiminin maliyeti gerçekte elde edilen geliri aşıyor. Elinizin altındaki en yeni birim ile bile, tek bir bilgisayar, bilgi işlem güçlerini birleştiren ve çıkarılan Bitcoin’i aralarında paylaştıran madenci grupları olan madencilik havuzlarıyla rekabet etmek için nadiren yeterlidir.

Bitcoin çatalları, bitcoin madenci ağının yapısını da etkiledi. 16 trilyonda 1 oran, ölçeklendirme zorluk seviyeleri ve işlemleri doğrulayan devasa kullanıcı ağı arasında, kabaca her 10 dakikada bir işlem bloğu doğrulanır. Ancak 10 dakikanın bir kural değil, bir gol olduğunu unutmamak önemlidir.

Bitcoin ağı şu anda her 10 dakikada bir blok zincirine kaydedilen işlemlerle saniyede dört işlemden biraz daha azını işleyebilir. Karşılaştırıldığında, Visa saniyede yaklaşık 65.000 işlem gerçekleştirebilir. Bununla birlikte, Bitcoin kullanıcı ağı büyümeye devam ettikçe, 10 dakikada yapılan işlem sayısı, 10 dakikada gerçekleştirilebilen işlem sayısını geçecektir. Bu noktada işlemler için bekleme süreleri başlayacak ve Bitcoin protokolünde bir değişiklik yapılmadığı sürece uzamaya devam edecektir.

Bitcoin protokolünün kalbinde yer alan bu sorun, ölçeklendirme olarak bilinir. Bitcoin madencileri genellikle ölçeklendirmeyi ele almak için bir şeyler yapılması gerektiği konusunda hemfikir olsalar da, bunun nasıl yapılacağı konusunda daha az fikir birliği var. Ölçeklendirme sorununu çözmek için önerilen iki ana çözüm vardır. Geliştiriciler, daha sonra blok zinciri tarafından doğrulanabilen daha hızlı işlemlere izin verecek ikincil bir “zincir dışı” Bitcoin katmanı oluşturmayı veya her bloğun depolayabileceği işlem sayısını artırmayı önerdiler. Blok başına doğrulanacak daha az veriyle, ilk çözüm madenciler için işlemleri daha hızlı ve daha ucuz hale getirecek. İkincisi, blok boyutunu artırarak her 10 dakikada bir daha fazla bilginin işlenmesine izin vererek ölçeklendirme ile ilgilenecektir.

Temmuz 2017’de, ağın bilgi işlem gücünün kabaca %80 ila %90’ını temsil eden bitcoin madencileri ve madencilik şirketleri, her bloğu doğrulamak için gereken veri miktarını azaltacak bir program dahil etmek için oy kullandı.

Madencilerin Bitcoin protokolüne eklemek için oy kullandığı programa ayrılmış tanık veya SegWit denir. Bu terim, ayrı anlamına gelen ayrılmış ve bir Bitcoin işlemindeki imzaları ifade eden tanık kelimelerinin birleşimidir. Ayrılmış tanık, işlem imzalarını bir bloktan ayırmak ve bunları genişletilmiş bir blok olarak eklemek anlamına gelir. Bitcoin protokolüne tek bir program eklemek bir çözüm gibi görünmese de, imza verilerinin her bir işlem bloğunda işlenen verilerin %65’e kadarını oluşturduğu tahmin edilmektedir.

Bir aydan kısa bir süre sonra, Ağustos 2017’de bir grup madenci ve geliştirici, Bitcoin ile aynı kod tabanını kullanarak yeni bir para birimi oluşturmak için Bitcoin ağını terk ederek bir hard fork başlattı. Bu grup, ölçeklendirmeye yönelik bir çözüm ihtiyacı konusunda hemfikir olsa da, SegWit teknolojisinin benimsenmesinin ölçeklendirme sorununu tam olarak çözmeyeceğinden endişe ediyorlardı.

Bunun yerine, her bloğun saklayabileceği işlem sayısını artırmaya yönelik ikinci çözüme gittiler. Bitcoin Cash olarak adlandırılan ortaya çıkan para birimi, doğrulama sürecini hızlandırmak ve günde yaklaşık 2 milyon işlem gerçekleştirmeye izin vermek için blok boyutunu 8 MB’a çıkardı.

Alt çizgi

Bitcoin madenciliği, matematiksel bulmacaları çözmek için yarışan özelleştirilmiş madencilik sistemleriyle enerji yoğun bir süreçtir. Bulmacayı ilk çözen madenci bitcoin ile ödüllendirilir. Bitcoin madenciliği süreci, kripto para biriminin ağındaki işlemleri de onaylar ve onları güvenilir kılar.

Kripto para biriminin ilk günlerinde masaüstü sistemlerini kullanan bireysel madenciler bir rol oynasa da, bitcoin madenciliği ekosistemine birçok coğrafyaya yayılmış madencilik havuzları işleten büyük madencilik şirketleri hakimdir. Bitcoin madenciliği de tartışmalı çünkü astronomik miktarda enerji kullanıyor. İklim değişikliği konusundaki farkındalığın artmasıyla birlikte, birkaç madenci operasyonlarını elektrik üretmek için yenilenebilir enerji kaynakları kullanan bölgelere kaydırdı.