Как работает майнинг криптовалют

В этом руководстве объясняется, что делают майнеры криптовалют и зачем: как транзакции становятся блоками, что такое хеш и nonce, как сложность держит блоки по расписанию, откуда берётся награда и почему большинство майнит в пуле. Примером везде служит Blocknet, так что каждая цифра настоящая, и её можно проверить.

Что такое майнинг криптовалют?

Майнинг выполняет сразу две задачи. Он упорядочивает транзакции, чтобы все сходились в том, какой платёж был первым, и выпускает новые монеты по фиксированному графику, чтобы никому не приходилось доверять их создание. Bitcoin предложил эту идею в 2008 году, и сегодня её используют многие монеты, включая Blocknet. Некоторые сети, например Ethereum с 2022 года, используют вместо этого доказательство доли (proof of stake); в статье Доказательство работы и доказательство доли (PoW и PoS) они сравниваются.

Что входит в блок?

Блок — это пакет транзакций плюс короткий заголовок, который его описывает. В заголовке блока Blocknet семь полей:

Именно поле хеша предыдущего блока создаёт цепочку. Каждый блок указывает на предыдущий, поэтому изменение любой старой транзакции изменило бы отпечаток этого блока и разорвало бы все последующие звенья. Первая транзакция в каждом блоке — coinbase, та, что выплачивает награду майнеру, который нашёл блок.

Как майнер находит блок?

Хеш-функция превращает любые входные данные в число фиксированной длины, которое выглядит случайным. Измените один бит входа, и результат изменится полностью. Этот результат можно считать огромным числом: если оно не выше цели, блок действителен. Чем ниже цель, тем меньше выигрышных хешей, а значит, тем больше попыток в среднем.

В Blocknet каждая попытка — это один хеш Argon2id. 8-байтовый nonce служит паролем, остальной заголовок — солью, и каждый хеш проходит через 2 GiB памяти, прежде чем выдать 32-байтовый результат. Когда майнер находит хеш не выше цели, он отправляет блок в сеть. Каждая нода повторяет этот один хеш, чтобы его подтвердить, и это лишь малая доля работы, которая ушла на поиск.

Статья об Argon2id разбирает каждый шаг этого хеша и объясняет, зачем ему столько памяти.

Что такое сложность майнинга?

Сложность — это число, которое задаёт цель. В Blocknet цель равна (2^256 − 1), делённому на сложность, а значит, сложность — это примерно то количество хешей, которое всей сети нужно в среднем, чтобы найти один блок.

Это даёт быстрый способ оценить сеть. Blocknet рассчитан на один блок каждые 300 секунд, поэтому хешрейт сети примерно равен сложности ÷ 300. Например, сложность 6 000 000 означала бы, что сеть делает около 20 000 хешей в секунду.

Сеть подстраивает сложность, чтобы блоки шли по расписанию, когда майнеры приходят и уходят:

• Bitcoin рассчитан на десятиминутные блоки и пересчитывает сложность раз в 2 016 блоков, примерно раз в две недели.
• Blocknet рассчитан на пятиминутные блоки и пересчитывает сложность после каждого блока с помощью LWMA, линейно взвешенного скользящего среднего. Он смотрит на последние 60 блоков и придаёт наибольший вес самым свежим, поэтому быстро следует за изменениями хешрейта: всё окно охватывает около пяти часов блоков.

LWMA также ограничивает, насколько один необычный блок может сдвинуть результат: время нахождения каждого блока учитывается в пределах от 1 до 1 800 секунд, то есть не больше чем в шесть раз дольше цели. Если блоки приходят чаще чем раз в пять минут, сложность растёт; если реже — снижается.

Как майнеры получают оплату?

Каждый блок создаёт новые монеты в своей coinbase-транзакции. В Blocknet у coinbase ровно один выход, стоимостью ровно в награду за блок, и он выплачивается на адрес, выбранный майнером. Генезис-блок вообще не содержал транзакций, поэтому каждая монета в обращении была смайнена.

Награда следует опубликованному графику. В Blocknet она началась с 723,25 BNT за блок и плавно снижается, уменьшаясь раз в 30-дневный месяц из 8 640 блоков. Эмиссия достигает примерно 100 миллионов BNT через четыре года, и с этого момента каждый блок приносит постоянную хвостовую награду 2 BNT, так что майнерам всегда есть ради чего майнить.

Смайненные монеты ждут 60 блоков, около пяти часов, прежде чем их можно потратить. Эта пауза позволяет любому кратковременному разветвлению цепочки разрешиться до того, как новую награду можно будет потратить.

Почему большинство майнеров вступают в пул?

Пул объединяет хешрейт многих майнеров, чтобы группа часто находила блоки, а затем делит каждую награду по работе, которую внёс каждый участник. В одиночку небольшой майнер может ждать целый блок днями или неделями; в пуле тот же хешрейт приносит ровный поток небольших выплат.

Это видно из простого расчёта. Blocknet создаёт 288 блоков в сутки, поэтому ожидаемое число ваших соло-блоков в сутки равно 288 × (ваш хешрейт ÷ хешрейт сети). Если ваш компьютер составляет одну тысячную сети, вы в среднем находите около 0,29 блока в сутки, один блок каждые три с половиной дня, хотя реальный интервал от блока к блоку меняется.

Пул измеряет вашу работу шарами. Шара — это хеш, удовлетворяющий более лёгкой цели, которую пул задаёт для вашего подключения. Каждая шара учитывается в вашей доле награды, а шара, которая удовлетворяет и полной цели сети, — это настоящий блок, и пул отправляет его в блокчейн. На bntpool.com:

• Сложность шар подстраивается для каждого подключения так, чтобы получалось около десяти шар каждые пять минут, поэтому и быстрые, и медленные машины регулярно отчитываются о работе.
• Награды делятся по PPLNS с окном в шесть часов: награда за каждый блок достаётся шарам, отправленным за шесть часов до его нахождения.
• Выплаты начинаются от 0,1 BNT, как только блок окажется на глубине 60 блоков.

Если у вас своя нода, вы также можете майнить соло и оставлять себе каждый найденный блок. Руководство по майнингу описывает оба варианта.

От чего зависит скорость майнинга?

Хеш-функция определяет, какое железо справляется лучше. SHA-256 у Bitcoin почти не требует памяти, поэтому сегодня основную часть майнинга Bitcoin выполняют специализированные чипы — ASIC. Blocknet выбрал Argon2id, требовательную к памяти функцию, которая спроектирована так, чтобы противостоять ASIC: каждый хеш заполняет 2 GiB ОЗУ, поэтому скорость определяют объём и пропускная способность памяти.

Для обычного компьютера это меняет расчёт:

• ОЗУ определяет число потоков. Каждому потоку майнинга нужна своя область памяти в 2 GiB, поэтому компьютер с 16 GB, оставив место для системы, запускает около шести-семи потоков.
• Пропускная способность памяти определяет общую скорость. Каждый хеш записывает около 2 GiB и читает около 2 GiB, поэтому машина, которая быстрее перемещает данные в памяти, выполняет больше хешей в секунду.
• Майнить могут и CPU, и GPU. В Windows и Linux seine майнит одновременно на CPU и на всех видеокартах NVIDIA, и хешрейт суммируется.

Лучший результат, измеренный seine, — 49,4 H/s на сервере AMD EPYC Zen 5 (EPYC 9R45, 32 потока), а MacBook Pro с Apple M4 Max достигает 30,9 H/s. В руководстве по железу есть результаты для каждого протестированного поколения, а статья о майнинге на CPU в 2026 году объясняет, почему монеты с требовательным к памяти алгоритмом подходят для обычных процессоров.

Кто следит за честностью цепочки?

Каждая нода проверяет каждый блок: хеш удовлетворяет цели, транзакции действительны, а награда в точности правильная. Блок, не прошедший любую из проверок, отклоняется, сколько бы работы в него ни было вложено.

Когда два майнера находят блок почти одновременно, цепочка ненадолго разветвляется. Ноды Blocknet следуют за цепочкой с наибольшей суммарной работой, то есть суммой сложностей всех блоков, поэтому разветвление разрешается, как только следующий блок появляется на одной из сторон. Поэтому кошельки и считают подтверждения: в Blocknet 10 подтверждений (около 50 минут) считаются надёжными, и ни одна нода не будет реорганизовывать цепочку глубже 100 блоков.

Попробуйте на своём компьютере

Майнинг Blocknet — это три шага: получите адрес, скачайте seine, запустите его и оставьте пул по умолчанию, bntpool.com. seine сам подбирает число потоков, вычислительное ядро CPU и размещение в памяти во время майнинга, так что первые шары вы увидите уже через несколько минут.