Generic selectors
Exact matches only
Search in title
Search in content

Vad är bitcoinbrytning (Bitcoin mining)?

Du har med största sannolikhet hört uttrycket “bitcoinbrytning” eller ”Bitcoin mining” och kanske associerat den med den klassiska, västerländska drömmen om spetshackor, berg och snabb rikedom. Denna analogi är faktiskt inte så långt ifrån den faktiska innebörden.

Bitcoinbrytning görs med hjälp av kraftfulla datorer som löser komplexa beräkningsmatematiska problem. Dessa problem är så komplexa att de inte kan lösas manuellt och är till och med så komplicerade att de ibland innebär en utmaning även för riktigt kraftfulla datorer.

Vid brytning av bitcoin uppnår man två saker. Först och främst skapas nya Bitcoins när datorer löser dessa komplexa matematiska problem i Bitcoin-nätverket (lite som när man gräver guld). Utöver detta så innebär lösningen av dessa problem även att betalningsnätverket blir både pålitligt och säkert, eftersom transaktionsinformationen samtidigt verifieras.

Varje gång en Bitcoin skickas, kallas det för en transaktion. Transaktioner som görs i butik eller online dokumenteras av banker, försäljningssystem och fysiska kvitton. Bitcoinutvinnare uppnår samma sak genom att bunta ihop transaktioner i ”block” och lägga till dem i en officiell logg som kallas ”blockkedja”. Noder håller sedan koll på dessa block för att kunna verifiera dem i framtiden.

När bitcoinbrytare lägger till ett nytt block av transaktioner i blockkedjan är en del av deras jobb att säkerställa att dessa transaktioner är korrekta. Framförallt ser utvinnare till att bitcoin inte dupliceras, ett fenomen som kan uppkomma vid hanteringen av digitala valutor och som kallas dubbelbetalning.

Med tryckta valutor är förfalskning alltid en risk. När man spenderar vanliga pengar i affären, är den fysiska sedeln i kassörens ägo. Med digital valuta är det dock annorlunda.

Digital information kan kopieras relativt enkelt. Därför finns det alltid en risk med bitcoin och andra digitala valutor eftersom användaren tekniskt sett skulle kunna göra en kopia av sin bitcoin, skicka den till en annan part och samtidigt behålla originalet.

Särskilda överväganden

Belöning för bitcoinutvinnare

Eftersom det kan ske upp till 300 000 inköp och försäljningar per dag, innebär det ofta mycket jobb för utvinnare att verifiera var och en av dessa transaktioner. Som kompensation för ansträngningen tilldelas utvinnare därför bitcoin när de lägger till ett nytt transaktionsblock i blockkedjan.

Mängden ny Bitcoin som frigörs med varje utgrävt block kallas ”blockbelöning”. Blockbelöningen halveras var 210 000:e block (ungefär vart fjärde år). År 2009 var det 50. År 2013 var det 25, 2018 var det 12,5 och i maj 2020 halverades det till 6.

OBS! Bitcoin halverade sin belöning – från 12,5 till 6,25 – för tredje gången den 11:e maj 2020.

Detta system kommer att fortsätta fram till omkring 2140. Då kommer utvinnare istället att belönas via avgifter för hantering av transaktioner, som nätverksanvändare kommer att betala. Dessa avgifter säkerställer att utvinnare fortfarande får ersättning för sin brytning och därmed hålls nätverket igång. Tanken är att konkurrensen om dessa avgifter kommer att leda till att de förblir låga efter att halveringen är klar.

Dessa halveringar betyder att takten för skapandet av nya mynt sjunker, vilket därmed minskar det tillgängliga utbudet. Detta kan innebära konsekvenser för investerare, eftersom andra tillgångar med begränsat utbud, som guld, kan ha hög efterfrågan och därmed pressa priserna högre. I den här halveringshastigheten kommer det totala antalet Bitcoin i omlopp nå en gräns på 21 miljoner, vilket gör valutans tillgång begränsad och därmed potentiellt mer värdefull över tid.

Verifiering av bitcointransaktioner

För att bitcoinutvinnare faktiskt ska kunna tjäna bitcoin genom att verifiera transaktioner måste två saker ske. Först måste en megabyte (MB) av transaktioner verifieras. Detta skulle teoretiskt kunna innebära så lite som en enda transaktion, men består oftast av flera tusen, beroende på hur mycket data varje transaktion lagrar.

Dessutom måste utvinnaren lösa ett komplext beräkningsmatematiskt problem, även kallat ”arbetsbevis”, för att lägga till ett block av transaktioner i blockkedjan. Vad de faktiskt gör är att försöka leverera ett 64-siffrigt hexadecimalt tal, så kallat ”hash”, som är mindre än eller lika med mål-hashen.

I grund och botten genererar en utvinnares dator hashar med olika hastigheter – megahash per sekund (MH/s), gigahash per sekund (GH/s) eller terashash per sekund (TH/s) – beroende på enheten och gissar alla möjliga siffror tills de kommer fram till en lösning. Det är med andra ord ett spel.

Sedan augusti 2020 är svårighetsgraden för det senaste blocket mer än 16 biljoner. Det vill säga chansen att en dator som producerar en hash under målet är 1 av 16 biljoner. För att sätta det i perspektiv, är det ungefär 44 500 gånger större chans att vinna högsta vinsten i lotto med en enda lott, än vad det är att välja rätt hash på ett enda försök.

Som tur är genererar datasystemen otroligt många hashmöjligheter. Ändå kräver bitcoinbrytning enorma mängder energi och sofistikerade dataoperationer.

Svårighetsgraden justeras med jämna intervall av 2016 block, eller ungefär varannan vecka, med målet att hålla brytningshastigheten konstant. Ju fler utvinnare som konkurrerar om en lösning, desto svårare blir problemet. Motsatsen är också sant. Om beräkningskraft avlägsnas från nätverket justeras svårigheten nedåt för att underlätta brytningen.

En analogi om bitcoinbrytning

Anta att jag säger till tre vänner att jag tänker på ett tal mellan 1 och 100, och att jag sedan skriver det talet på ett papper och förseglar det i ett kuvert. Mina vänner behöver inte gissa det exakta talet, de måste bara vara först med att gissa ett nummer som är mindre än, eller lika med det tal jag tänker på. Det finns heller ingen gräns för hur många gissningar de får.

Låt oss säga att jag tänker på talet 19. Om vän A gissar 21 förlorar de, eftersom 21>19. Om vän B gissar 16 och vän C gissar 12, har de båda teoretiskt kommit fram till lönsamma svar, eftersom 16<19 och 12<19. Det finns ingen ”extra vinst” för vän B, även om B:s svar var närmare målsvaret 19.

Föreställ dig nu att jag ställer frågan ”gissa vilket tal jag tänker på”, men inte bara frågar tre vänner och inte tänker inte på ett nummer mellan 1 och 100. Jag frågar istället miljoner blivande utvinnare och tänker på ett 64-siffrigt hexadecimalt tal. Nu förstår du att det kommer att bli extremt svårt att gissa rätt svar.

Bitcoinutvinnare måste inte bara ha rätt hash, de måste också vara den första som gör det.

Eftersom bitcoinbrytning i huvudsak bygger på gissningar, så hänger sannolikheten att finna rätt svar nästan enbart på hur snabbt din dator kan producera hashar.

För bara ett decennium sedan kunde bitcoinbrytning utföras med hjälp av vanliga stationära datorer, men med tiden insåg utvinnare att grafikkort som vanligtvis används för videospel, visade sig vara mer effektiva, och dessa började istället att dominera.

Under 2013 började bitcoinutvinnare att använda datorer som var utformade speciellt för att bryta kryptovaluta så effektivt som möjligt, så kallade Application Specific Integrated Circuits (ASIC). Dessa kan kosta från flera hundra dollar, upp till tiotusentals, men deras effektivitet vid brytning av bitcoin är överlägsen.

Idag är bitcoinbrytning så konkurrensutsatt att det bara kan göras lönsamt med de mest uppdaterade ASIC-enheterna. Vid användning av stationära datorer, GPU:er eller äldre ASIC-modeller överstiger kostnaden för energiförbrukningen de faktiska intäkterna. Även med tillgång till de senaste enheterna räcker sällan en dator för att konkurrera med det som utvinnare kallar ”brytningspooler”.

En brytningspool är en grupp utvinnare som kombinerar sin datorkraft och delar den utvunna bitcoineb mellan deltagarna. Ett oproportionerligt stort antal block bryts av pooler istället för av enskilda utvinnare. Brytningspooler och företag har representerat stora procentandelar av Bitcoins beräkningskraft.

Bitcoin kontra traditionella valutor

Konsumenter tenderar att lita på tryckta valutor. Det beror på att den amerikanska dollarn stöds av en centralbank i USA, känd som Federal Reserve. Förutom en mängd andra ansvarsområden reglerar Federal Reserve produktionen av nya pengar, och den federala regeringen åtalar även användningen av förfalskad valuta.

Även digitala betalningar som använder amerikanska dollar stöds av en central myndighet. När du gör ett online-köp med ditt betalkort eller kreditkort till exempel, behandlas den transaktionen av ett betalningshanteringsföretag (som Mastercard eller Visa). Förutom att registrera din transaktionshistorik, verifierar dessa företag att transaktionerna inte är falska, vilket är en anledning till att ditt betalkort eller kreditkort ibland kan frysas under utlandsvistelser.

Bitcoin å andra sidan regleras inte av någon central myndighet. I stället stöds bitcoin av miljontals datorer världen över av så kallade ”noder”. Detta nätverk av datorer fyller i princip samma funktion som Federal Reserve, Visa och Mastercard, men med några viktiga skillnader. Noder lagrar information om tidigare transaktioner och verifierar deras autenticitet.

Till skillnad från de centrala myndigheterna är dock bitcoinnoder spridda över hela världen och registrerar transaktionsdata i en offentlig lista som är tillgänglig för alla.

Bitcoinbrytningens historia

Med odds på 1 av 16 biljoner, varierande svårighetsgrad och det enorma nätverket av användare som verifierar transaktioner, är resultatet att ett transaktionsblock verifieras ungefär var tionde minut. Det är dock viktigt att poängtera att tio minuter är ett mål och inte en regel.

Sedan augusti 2020 bearbetar bitcoinnätverket knappt fyra transaktioner per sekund, där transaktioner sedan loggas i blockkedjan var tionde minut. Som jämförelse kan Visa bearbeta någonstans runt 65 000 transaktioner per sekund.

Eftersom nätverket av bitcoinanvändare fortsätter att växa kommer antalet transaktioner som görs på tio minuter så småningom att överstiga antalet transaktioner som kan bearbetas under samma tid. När detta sker kommer väntetiderna för transaktioner att börja och sedan bli längre, förutsatt att inga ändringar görs i bitcoinprotokollet.

Denna centrala fråga i bitcoinprotokollet är känd som ”skalning”. Även om bitcoinutvinnare i allmänhet är överens om att något måste göras för att hantera skalning, är det mindre enighet om hur det faktiskt bör göras.

Två viktiga lösningar har föreslagits för att hantera skalningsproblemet. Utvecklare har föreslagit att man antingen (1) skapar ett sekundärt så kallat ”off-chain”-lager till Bitcoin som möjliggör snabbare transaktioner som kan verifieras av blockkedjan senare, eller att man (2) istället ökar antalet transaktioner som varje block kan lagra.

Med mindre data att verifiera per block skulle lösning 1 göra transaktioner snabbare och billigare för utvinnare. Lösning 2 skulle hantera skalning genom att tillåta att mer information behandlas var 10:e minut genom att öka blockstorleken.

I juli 2017 röstade bitcoinutvinnare och företag som representerade ca 80 % till 90 % av nätverkets datorkraft, för att integrera ett program som skulle minska mängden data som krävs för att verifiera varje block.

Programmet som utvinnare röstade för att lägga till i bitcoinprotokollet kallas ett segregerat vittne, eller SegWit. Denna term är en sammanslagning av Segregated, vilket betyder ”att separera” och Witness, som hänvisar till ”signaturer på en bitcointransaktion”.

Segregated Witness innebär att separera transaktionssignaturerna från ett block – och istället bifoga dem som ett utökat block. Även om bifogandet av ett enda program till bitcoinprotokollet kanske uppfattas som ett litet steg mot att försöka hitta en lösning, så har signaturdata uppskattats utgöra upp till 65 % av den data som behandlas i varje transaktionsblock.

Knappt en månad senare, i augusti 2017, initierade en grupp utvinnare och utvecklare en så kallad ”hard fork” och lämnade bitcoinnätverket för att skapa en ny valuta med samma kodbas som bitcoin. Även om gruppen höll med om behovet av en skalningslösning, var de inte övertygade om att segregerad vittnesteknologi var tillräckligt för att effektivt lösa skalningsproblemet.

Istället valde de lösning 2. Detta resulterade i valutan ”Bitcoin Cash”, som ökade blockstorleken till 8 MB för att påskynda verifieringsprocessen för att möjliggöra en prestanda på cirka två miljoner transaktioner per dag.

Den 16:de augusti 2020 värderades Bitcoin Cash till omkring 302 dollar jämfört med Bitcoins värde på cirka 11 800 dollar.

Sammanfattning

  • Bitcoinbrytning är vad man kallar processen att skapa nya bitcoins genom att lösa ett beräkningspussel.
  • Bitcoinbrytning behövs för att upprätthålla journalen för transaktioner som Bitcoin bygger på.
  • Så kallade utvinnare har på senare tid blivit mycket sofistikerade och använder sig ofta av komplexa datorer för att påskynda brytningen.
Ebbe Engström

Ebbe Engström

Ebbe är vår duktiga bitcoinexpert. Med lång erfarenhet inom kryptovalutor delar han med sig av sina djupa insikter i ämnet.
error: Innehållet är skyddat