Kriptovaliutų kasimo kompiuterių galia

Kas iš tikrųjų vyksta, kai „kasama” kriptovaliuta?

Turbūt daugelis esate girdėję apie žmones, kurie „kasa” bitkoinus ar kitas kriptovaliutas. Skamba keistai, tiesa? Juk niekas iš tikrųjų nekasa jokių duobių ar tunelių. Viskas vyksta kompiuteriuose, o tiksliau – procesorių ir vaizdo plokščių gelmėse, kur atliekami sudėtingi matematiniai skaičiavimai.

Kriptovaliutų kasimas iš esmės yra procesas, kurio metu galingi kompiuteriai sprendžia kriptografinius uždavinius. Už tai jie gauna atlygį – naujai sugeneruotas kriptovaliutos monetas. Tačiau šie „uždaviniai” nėra kaip matematikos egzamine mokykloje. Tai milžiniškos apimties skaičiavimų serijos, kuriose kompiuteris bando atspėti teisingą skaičių iš beveik begalinio variantų skaičiaus.

Pavyzdžiui, Bitkoino tinkle kasėjai turi rasti tokį skaičių (vadinamą „nonce”), kuris, sudėjus su bloko duomenimis ir pritaikius SHA-256 šifravimo algoritmą, duotų rezultatą su tam tikru nulinių simbolių skaičiumi pradžioje. Tai kaip bandyti atspėti slaptažodį, turint tik vieną bandymą per sekundę, tik čia kompiuteriai atlieka milijardus bandymų.

Kodėl reikia tokios milžiniškos galios?

Ankstyvaisiais Bitkoino laikais, apie 2009-2011 metus, kriptovaliutą buvo galima kasti net paprastu nešiojamuoju kompiuteriu. Kai kurie entuziastai tai darė tiesiog iš smalsumo, o dabar tie žmonės galbūt yra milijonieriai (jei neištrynė savo piniginių!).

Tačiau situacija kardinaliai pasikeitė. Kriptovaliutų tinklai yra suprojektuoti taip, kad kasimo sudėtingumas automatiškai didėja, kai prie tinklo prisijungia daugiau kasėjų. Tai vadinama „sudėtingumo koregavimu” (difficulty adjustment). Bitkoino atveju šis koregavimas vyksta kas 2016 blokų, arba maždaug kas dvi savaites.

Rezultatas? Dabar Bitkoino kasimui reikia tokios skaičiavimo galios, kuri prilygsta šimtų tūkstančių galingų kompiuterių darbui. Vienas kasėjas su paprastu kompiuteriu turi tokias pat šansas rasti bloką, kaip laimėti nacionalinę loteriją – teoriškai įmanoma, bet praktiškai beviltiška.

Vaizdo plokštės prieš procesorius: technologinė evoliucija

Įdomu tai, kad kriptovaliutų kasimo technologijos evoliucija puikiai iliustruoja, kaip žmonės sugeba optimizuoti bet kokį procesą, kai kalbama apie pinigus.

Pirmasis etapas buvo CPU kasimas – naudojant įprastus kompiuterių procesorius. Tai veikė, bet nebuvo efektyvu, nes procesoriai, nors ir universalūs, nėra sukurti atlikti vienodų skaičiavimų milijardus kartų.

Tada kažkas pastebėjo, kad vaizdo plokštės (GPU) šį darbą atlieka daug geriau. Kodėl? Nes GPU yra suprojektuotos apdoroti tūkstančius paprastų operacijų vienu metu – būtent tai, ko reikia grafikoje ir… kriptovaliutų kasime. Viena gera vaizdo plokštė galėjo būti 50-100 kartų efektyvesnė už procesorių.

Tai sukėlė tikrą vaizdo plokščių boomą 2017-2018 metais. Žaidėjai negalėjo nusipirkti naujų GPU, nes kasėjai išpirkinėjo visas atsargas. Kai kuriose parduotuvėse net įvedė apribojimus – vienam pirkėjui tik viena plokštė.

Paskui atsirado FPGA (Field-Programmable Gate Arrays) – programuojami lustai, kuriuos galima pritaikyti konkrečiai užduočiai. Dar efektyviau, bet ir brangiau.

Galiausiai, ypač Bitkoino kasimui, buvo sukurti specialūs ASIC (Application-Specific Integrated Circuit) lustai. Tai kompiuterių lustai, kurie gali daryti TIK vieną dalyką – kasti konkrečią kriptovaliutą. Jie negali paleisti žaidimų, naršyti interneto ar daryti nieko kito. Bet tą vieną dalyką jie daro neįtikėtinai efektyviai – tūkstančius kartų geriau nei GPU.

Kiek elektros energijos tai ryjama?

Čia prasideda kontroversijos. Kriptovaliutų kasimas naudoja milžinišką kiekį elektros energijos. Bitkoino tinklas suvartoja apie 120-150 teravatvalandžių per metus. Kad būtų aiškiau – tai daugiau nei visos Argentinos ar Nyderlandų elektros suvartojimas.

Vienas modernus ASIC kasimo įrenginys, pavyzdžiui, Antminer S19 Pro, suvartoja apie 3250 vatų – tiek pat, kiek galingas elektrinis šildytuvas. Ir jis dirba 24 valandas per parą, 7 dienas per savaitę. Įsivaizduokite sandėlį su šimtais ar tūkstančiais tokių įrenginių.

Dėl šios priežasties kasimo pelningumas labai priklauso nuo elektros energijos kainos. Šalyse su brangia elektra, kaip Vokietijoje ar Danijoje, kasimas paprasčiausiai nėra ekonomiškai naudingas. Todėl didžiosios kasimo fermos įsikuria ten, kur elektra pigi: Kinijoje (nors dabar ten kasimas uždraustas), Kazachstane, Rusijoje, JAV valstijose su pigia hidroelektrine energija.

Kai kurie kasėjai ieško kūrybiškų sprendimų. Islandijoje kasimas populiarus dėl pigios geoterminės energijos ir šalto klimato (kuris padeda aušinti įrangą). Kiti naudoja perteklinę energiją iš naftos gavybos vietų, kur gamtinės dujos paprasčiausiai būtų sudeginamos veltui.

Kasimo fermų realybė

Pamirškit romantišką vaizdą apie vieną kompiuterį rūsyje. Šiuolaikinis profesionalus kriptovaliutų kasimas atrodo kaip duomenų centras steroidais.

Didelės kasimo fermos – tai didžiulės patalpos, pilnos metalinių lentynų su šimtais ar tūkstančiais kasimo įrenginių. Triukšmas ten neįtikėtinas – visi tie ventiliatoriai kartu sukuria garsą, prilygstantį reaktyviniam lėktuvui. Darbuotojai dažnai turi dėvėti ausų apsaugą.

Temperatūra taip pat yra didžiulis iššūkis. Visi tie įrenginiai išskiria milžinišką kiekį šilumos. Reikia sudėtingų vėdinimo ir oro kondicionavimo sistemų. Kai kurios fermos tiesiog stato savo pastatus šaltesniuose regionuose ir naudoja natūralų vėsinimą.

Įdomu tai, kad kai kurios kasimo fermos pradėjo parduoti savo išskiriamą šilumą. Pavyzdžiui, Kanadoje viena įmonė šildo šiltnamius, kuriuose auginami pomidorai, naudodama šilumą iš Bitkoino kasimo įrenginių. Kiti šildo namus ar net plaukimo baseinus. Tai bent energijos efektyvumas!

Alternatyvos: ne visi kasa vienodai

Svarbu suprasti, kad ne visos kriptovaliutos naudoja tą patį kasimo principą. Bitkoinas ir kai kurios kitos naudoja „Proof of Work” (darbo įrodymo) mechanizmą, kuris ir reikalauja visos tos skaičiavimo galios.

Tačiau yra alternatyvų. Ethereum, antra pagal dydį kriptovaliuta, 2022 metais perėjo prie „Proof of Stake” (nuosavybės įrodymo) mechanizmo. Čia nereikia jokių galingų kompiuterių ar milžiniškų elektros sąskaitų. Vietoj to, žmonės „užstato” savo turimas monetas ir už tai gauna atlygį. Energijos suvartojimas sumažėjo apie 99,95%.

Kitos kriptovaliutos naudoja dar kitokius mechanizmus: Proof of Space (vietos įrodymas), kur svarbu ne skaičiavimo galia, o kietojo disko vieta, ar įvairius hibridinius variantus.

Monero, kriptovaliuta orientuota į privatumą, tyčia naudoja algoritmą, kuris yra atsparus ASIC įrenginiams. Tai reiškia, kad ją vis dar galima efektyviai kasti su paprastomis vaizdo plokštėmis, kas teoriškai išlaiko kasimą labiau decentralizuotą.

Ar verta pradėti kasti 2024 metais?

Tai klausimas, kurį daugelis užduoda. Atsakymas, kaip dažnai būna, yra: priklauso.

Jei planuojate kasti Bitkoinus su vienu ar keliais kompiuteriais namuose – tikriausiai ne. Konkurencija per didelė, o elektros sąskaitos išaugs labiau nei uždirbsite. Bitkoino kasimas dabar yra pramoninio masto verslas, reikalaujantis didelių investicijų ir pigios elektros energijos.

Tačiau yra kitų galimybių. Kai kurias altcoins (alternatyvias kriptovaliutas) vis dar galima pelningai kasti su geroms vaizdo plokštėmis, ypač jei turite prieigą prie pigios elektros. Ethereum Classic, Ravencoin, Ergo – tai keletas pavyzdžių.

Svarbu atsižvelgti į šiuos veiksnius:

• Jūsų elektros energijos kaina (jei daugiau nei 0,10 EUR už kWh, bus sunku)
• Pradinės investicijos į įrangą (geros GPU kainuoja 500-1500 EUR)
• Kriptovaliutų kainų svyravimai (kas šiandien pelninga, rytoj gali nebūti)
• Kasimo sudėtingumo augimas (konkurencija nuolat didėja)
• Įrangos nusidėvėjimas (GPU nepagyvena amžinai)

Alternatyva individualiam kasimui yra prisijungimas prie kasimo baseinų (mining pools). Ten jūsų skaičiavimo galia sujungiama su tūkstančių kitų kasėjų, o atlygis dalijamas proporcingai. Taip gaunate mažesnius, bet daug reguliaresnius mokėjimus.

Ateities perspektyvos ir technologiniai pokyčiai

Kriptovaliutų kasimo industrija nuolat keičiasi. Viena iš didžiausių tendencijų – perėjimas prie ekologiškesnių sprendimų. Dėl kritikos dėl aplinkosaugos, vis daugiau kasimo operacijų naudoja atsinaujinančius energijos šaltinius.

Kai kurios šalys, kaip Salvadoras, eksperimentuoja su geotermine energija iš vulkanų Bitkoino kasimui. Teksase kasėjai sudaro sutartis su elektros tinklais, pagal kurias jie sutinka išsijungti piko metu, padėdami stabilizuoti tinklą ir už tai gaudami nuolaidas.

Technologijų pusėje, ASIC lustai tampa vis efektyvesni. Naujausi 5nm ir 3nm gamybos proceso lustai gali atlikti daugiau skaičiavimų naudodami mažiau energijos. Tai primena Moore’o dėsnį – technologijos tobulėja, bet konkurencija tobulėja kartu.

Įdomus reiškinys yra „kasimas namuose” kaip šildymo sprendimas. Kelios įmonės kuria specialius kasimo įrenginius, kurie atrodo kaip šildytuvai ar radiatoriai. Idėja paprasta: jei vis tiek šildote namus elektra, kodėl nepaversti tos energijos kriptovaliuta? Žiemą tokiuose šaltuose regionuose kaip Skandinavija ar Kanada tai gali būti visai prasminga.

Kai kompiuteriai dirba už mus: kas iš to išeina?

Grįžtant prie esmės – visa ši milžiniška kompiuterinė galia iš tikrųjų atlieka svarbų darbą. Ji palaiko decentralizuotus tinklus, kurie veikia be bankų ar vyriausybių kontrolės. Kiekvienas naujas blokas, kurį kasėjai randa, yra dar vienas žingsnis siekiant finansinės sistemos, kuri nepriklauso nuo tradicinių institucijų.

Ar tai verta tokių energijos sąnaudų? Diskusijos tęsiasi. Vieni sako, kad tradicinė bankų sistema suvartoja dar daugiau energijos, kai suskaičiuojame visus pastatus, serverius, bankomatų tinklus. Kiti teigia, kad kriptovaliutos vis dar per mažai naudojamos, kad pateisintu tokį poveikį aplinkai.

Viena aišku – technologijos tobulės. Naujos kriptovaliutos mokosi iš Bitkoino klaidų ir kuria efektyvesnius mechanizmus. Net pats Bitkoino kasimas tampa efektyvesnis, kai kasėjai ieško pigesnių ir švaresnių energijos šaltinių.

Jei svarstote įsitraukti į kasimą, pradėkite nuo mažo. Išbandykite su viena vaizdo plokšte, paskaičiuokite realius skaičius, pamatykite, kaip tai veikia praktiškai. Kriptovaliutų pasaulis pilnas galimybių, bet taip pat ir rizikų. Gera žinia ta, kad net jei kasimas nebus pelningas, bent jau išmoksite daug apie tai, kaip veikia šios technologijos – o tas žinios šiandien tikrai vertingos.