Hvordan fungerer Bitcoin mining?

Er det virkelig muligt at lave bitcoin? Hvorfor Bitcoin mining? Læs denne guide hvor vi forklarer hvordan mining af bitcoin fungerer i praksis, hvorfor det er vigtigt og hvorfor det bruger energi.

Hvis du læser om dette for første gang, så skal du bare prøve, at følge med så godt du kan, for det kan være lidt kompliceret. Men fortvivl ikke. Vi har alle stået i samme situation og med tiden bliver det lettere at forstå, og ikke mindst mere interessant.

Fakta

Hvad er Bitcoin Mining?

Bitcoin-mining er den proces hvor nye bitcoins sættes i cirkulation; det er også måden hvorpå nye transaktioner bekræftes af netværket på og en kritisk del af vedligeholdelsen og udviklingen af Bitcoin-blockchainen.

Du har sikkert hørt historier om hvordan folk er blevet rige på at mine Bitcoin i garagen, eller hvordan grafikkort er udsolgt i butikken på grund af  “guldfeber” over Bitcoin mining.

Så, før du investerer både tid og i udstyr er det værd at bemærke, at krypto mining på få år er blevet professionaliseret, og som i Bitcoins tilfælde nu udføres af store mining selskaber, og et netværk af minere kaldet “mining pools”, som har investeret hundredevis af millioner i udstyr og datacentre. Dagene hvor man kunne tjene penge på at mine Bitcoin hjemme i kælderen er nok desværre forbi. Dog kan det nævnes at det er muligt at mine enkelte små og mere ukendte kryptovalutaer.

Tendensen er nok alligevel også, at mange kryptovalutaer overgår til “proof of stake” som ikke længere kræver mining.

Lær mere om Bitcoin, læs seneste nyt og tjek kursen her.

Hvorfor Bitcoin mining?

Mining er processen hvor man bruger computerkraft til at behandle transaktioner, sikre netværket og at holde hele systemet synkroniseret. Mining er essentielt for at skabe et decentraliseret netværk med deltagere fra hele verden, hvor ingen individuelt har kontrol over netværket.

Krypto mining udføres ved hjælp af sofistikerede computere der løser ekstremt komplekse matematiske problemer. Den første computer der finder løsningen på problemet tildeles næste block og får en “block reward” med bitcoins, og prosessen begynder på ny. Denne måde at sikre blockchainen på er også kendt som “Proof of Work”.

Bitcoin minerne sikrer netværket ved at det vil koste en eventuel angriber enorme ressourcer at manipulere eller ødelægge netværket. Det bliver således i praksis umuligt at gennemføre et vellykket angreb, fordi man skal kontrollere nok computerkraft for at kunne overmande netværket - og det vil igen koste flere penge og ressourcer end det man potentielt ville kunne tjene på et vellykket angreb.

For at forklare det endnu mere simpelt: Hvis det koster 10.000 kr. at bryde ind i banken og banken kun indeholder 9.000 kr, så er der ingen tyv der gider bruge tid på at bryde ind i banken. Smart ikk?

Hvad er en bitcoin-blok og “block reward”?

En bitcoin-blok er en datastruktur som enkelt forklaret er en samling transaktioner, reference til en anden blok samt lidt tillægsinformation. Når disse blokke linkes sammen får man en kæde af blokke - altså en blockchain. Den første bitcoin-blok blev minet den 3. januar 2009, altså for over 10 år siden.

En blok indeholder mindst én transaktion og den første transaktion i blokken bliver som regel kaldt for “coinbase-transaktionen” Det er transaktionen til mineren der genererer blokken og den kommer ikke fra noget sted. Den har således ingen “inputs”, kun et “output” med en “block-reward”, altså en betaling i Bitcoin til mineren der genererede blokken. Hver gang en ny blok oprettes, konkurrerer minerne om at mine blokken og modtage denne “block-reward” ved at verificere transaktionerne i blokken. Så introduceres en ny matematikopgave og minerne starter på ny for at konkurrere om næste “block-reward”

Udover “coinbase-transaktionen” indeholder en blok normalt ca 2 000 transaktioner.  Antallet afhænger af aktiviteten, hvor mange der sender transaktioner samt størrelsen på disse. Dette er den anden måde minerne tjener penge på - altså ved at de modtager transaktions fee betalt af dem der bruger Bitcoin netværket.

Økonomiske insentiver fører til,  at minerne prioriterer de transaktioner som betaler mest i “fee” (gebyr) først. Hvis du betaler et lille gebyr tager det længere tid før din transaktion kommer med i en blok, men de fleste wallets styrer gebyret automatisk, så du slipper for at tænke på dette. Transaktionsgebyret der kommer fra brugen af Bitcoin netværket gør at mining vil være lønsomt, også efter alle Bitcoins er produceret.

Blockchain’en

Udover at enhver blok indeholder transaktioner, så har enhver blok også en reference til den forrige blok. På denne måde danner blokkene en kæde. Hvis du kører din egen node kan du dermed let verificere, at du har en gyldig blok-kæde, fordi alle blokke har en reference til den foregående blok. Du verificerer også at transaktionerne er gyldige, samt at blokkene følger reglerne for “proof of work”, det kommer vi til i næste afsnit.

Illustrationen ovenfor er fra Mempool.space. Den viser en fin oversikt over de seneste bitcoin-blokke til enhver tid. Her kan man for eksempel se hvornår du kan forvente at din transaktion bliver inkluderet i en blok.

Produktion af blokke

Den første del af arbejdet er at producere en "block template", det vi sige, at opsætte en liste med gyldige transaktioner og at sikre at referencen til den forrige blok er rigtig. Dette kræver så at sige ingen computerkraft. Det er næste skridt stort set al tiden bruges på.

Hashing

Udover at alle transaktioner skal være gyldige og at der skal være en reference til den forrige blok, skal hver ny blok i bitcoin have en hash som er mindre end en givet værdi. Det er det minerne bruger deres tid på, de gør det vi kalder for “hashing”. Hashing er, at tage noget data, det kan være hvad som helst, og sende det igennem en hash-funktion.

Det betyder slet og ret, at de krypterer meddelelsen med en kode. Lidt på samme måde som du måske har set på film, hvor spioner sender hemmelige beskeder der er krypteret.  Har du koden, så kan du finde ud af hvad der står i meddelelsen, men uden koden er meddelelsen umulig at tyde.

En hash-funksjon er en funktion hvor du lægger data ind, som fx “bitcoin er sjovt” og giver dig data tilbage, som i dette tilfælde er SHA-256 hashen “7414e2c4eaedc2fe51d857375fb74ba78f43065172d06f94653797d1d1c16788”. Du kan prøve selv her.

Som du måske ser, så bliver resultatet et helt andet, hvis du bare ændrer et enkelt bogstav og det er umuligt at vide hvad hashen bliver på forhånd. Det er det der er pointen. For at en bitcoin-blok er gyldig, skal den være mindre end en bestemt værdi. Du kan se dette ved at alle blok-hashene begynder med et bestemt antal nuller. Den eneste måde at få det til at ske, er ved at prøve og fejle.

Det minerne derfor gør er, at tage en blok, hashe den og se hvad resultatet bliver. Hvis hashen er for stor, ændrer de lidt på den - der er nogle værdier de har lov til at ændre - og så prøver de igen. Hvis hashen er mindre end den ønskede værdi er blokken gyldig og den bliver publiceret. Resten af bitcoin-noderne rundt omkring i verden modtager den, ser at den er gyldig og den tilføjes blockchain. Herefter starter processen på ny og sådan går dagene for en bitcoin-miner.

Hvordan mining sikrer bitcoin

Som vi har forklaret har enhver bitcoin-blok en reference til den forrige bitcoin-blok i kæden. Hver af disse blokke er blevet til ved at minere over hele verden har brugt hundrede tusinde af kroner i strøm og hardware for at gætte sig frem til en rigtig værdi. Hvis nogen forsøger at ændre på en transaktion i den sidste blok, skal de alene gøre alt dette arbejde om igen og de skal gøre det hurtigere end alle de andre tilsammen, for minere bygger altid videre på den længste kæde. Hvis de ønsker at ændre på en transaktion flere blokke tilbage i kæden, skal de lave både den og alle dem der er kommet efter om. Jo længere tilbage man går, desto mere arbejde kræves der og det er umuligt at ændre blokke langt bagud, hvis man ikke har mere computerkraft end hele resten af verdens minere tilsammen.

Det er derfor beregnet, i bitcoin, at en transaktion som har 6 bekræftelser, det vil sige har 5 blokke som er bygget ovenpå den blok den er i, er umulig at ændre. For de allerfleste transaktioner er 3 bekræftelser mere end sikkert nok, så hos Firi krediterer vi bitcoin transaktioner derefter. Så behøver du ikke at vente så længe når du sender bitcoin ind for at handle hos os.

Hvilket udstyr bruges til krypto mining?

CPU Mining:

CPU Mining er når du miner ved at bruge processoren i en almindelig computer. I begyndelsen var der mange der minede på denne måde, men det blev hurtigt forældet og egner sig som udgangspunkt ikke til at mine kryptovaluta som Bitcoin eller Ethereum i dag. Det går ekstremt langsomt og som tidligere nævnt, er dagene hvor du kunne tjene penge på at mine Bitcoin i drengeværelset forbi.

GPU Mining:

GPU mining er et step op hvor du bruger grafikkort ligesom dem du finder i gaming PC’er. Der er flere som miner forskellige typer af kryptovaluta på denne måde, men ulempen er at det har store omkostninger til opstart og bruger meget strøm i forhold til ASIC mining.

ASIC Mining

ASIC mining er når du bruger en specialfremstillet datakomponent til mining af kryptovaluta. Fordi den er lavet med krypto-mining i tankerne er den både hurtigere og mere energieffektiv. Ulempen er så helt klart, at udstyret koster mange penge.

Billedet ovenfor viser en specialfremstillet maskine (ASIC miner) som miner bitcoin meget effektivt. Hvert eneste sekund beregnes 70.000.000.000.000.000.000.000 hashes på verdensplan.

Bitcoin mining og energibruk

Men...er alt dette nu ikke bare energispild? Nuvel, det kommer an på om du mener det er værd at bruge energi på et uafhængigt verdensomspændende pengesystem som er tilgængeligt for alle. Og om du tror at Bitcoin kan være kernen i et sådant system.

Det er helt sikker en debat med mange nuancer som vi ikke kommer til at diskutere i detaljer her. Men det er værd at nævne at de fleste er enige om at vi skal omstille os til at bruge grøn energi og reducere forbruget. Der er meget der kan gøres for at Bitcoin kan få et lavere klimaaftryk og vi ser allerede eksempler på smarte måder at løse dette på.

Det er også værd at nævne, at når vi mennesker laver globale systemer, som for eksempel det gamle bank og pengesystem, international handel, eller som Bitcoin, så kræver det meget energi. Og det hele bliver derfor til et spørgsmål om hvad der er værdifuldt nok til at bruge energi på.

Men er det system vi har nu ikke godt nok? Her er folk uenige. Og nøglen til dette ligger i bund og grund i at forstå hvilke udfordringer nutidens finansielle system, vores pengesystem, kapitalismen og den globale økonomi har.

Inflation, skæv fordeling af magt og rigdom, myndighedernes mulighed for at censurere, frihedsidealer, økonomisk idéhistorie og meget andet, er ting som Bitcoinere er optaget af og som diskuteres meget i kryptomiljøet.

Vi vil opfordre dig til at studere alt dette nærmere og danne dig din egen mening!

Hvor i verden mines Bitcoin?

Bitcoin mining sker overalt i verden, men er mere koncentreret i enkelte lande. Minerne leder efter områder hvor lovgivningen er gunstig og hvor billig strøm er let tilgængeligt. Du kan tage et kig på dette kort og se hvor i verden der mines mest Bitcoin.

Historisk set har der været en stor koncentration af minere i Kina, men efter Kina ændrede sin lovgivning, er de fleste af dem flyttet til vestlige lande som USA, eller til et naboland som f.eks Kazakhstan. Det at minerne er spredt rundt om i verden er en god ting for Bitcoin netværket fordi det styrker decentraliseringen.

Hvis du synes dette er spændende og har lyst til at dykke længere ned i Bitcoin materialet kan vi anbefale at tage et kig på Bitcoins hjemmeside https://bitcoin.org/en/ og læse Bitcoins berømte “whitepaper”. God fornøjelse!

Kilder:

Bitcoin

Investopedia (How does Bitcoin mining work)

Investopedia (Block Reward)