Майнинг криптовалюты: как это работает
Майнинг криптовалюты — это процесс, с помощью которого новые транзакции проверяются и добавляются в блокчейн, а новые монеты создаются в качестве награды. Это двигатель, который питает блокчейны на основе Proof of Work, такие как Bitcoin, защищая сеть за счёт вычислительной работы и экономических стимулов. Майнинг превращает электричество в цифровую безопасность — концепцию, которая создала как огромную экономическую ценность, так и значительные экологические споры.
В этом руководстве разобрано всё, что нужно понимать о майнинге криптовалют: техническая механика, ландшафт оборудования, экономика и будущее майнинга в мире после халвингов.
Что такое майнинг?
В самом простом виде майнинг — это использование компьютеров для решения криптографических задач, которые подтверждают блоки транзакций. Майнер, который первым решает задачу, получает право добавить блок в блокчейн и получает награду в виде вновь созданной криптовалюты плюс комиссии за транзакции.
Майнинг выполняет три критически важные функции:
- Обработка транзакций: Майнеры подтверждают и записывают транзакции в блокчейн.
- Безопасность сети: Вычислительные затраты, необходимые для майнинга, делают атаку на сеть чрезвычайно дорогой.
- Эмиссия валюты: Майнинг — это механизм, с помощью которого новые монеты попадают в обращение по заранее определённому графику эмиссии.
Термин «майнинг» — это аналогия с добычей золота: майнеры тратят ресурсы (электричество и оборудование вместо физического труда), чтобы извлечь нечто ценное (криптовалюту вместо золота). Как и у золота, предложение ограничено, а добыча со временем становится всё сложнее.
Как работает майнинг: технический процесс
Алгоритм майнинга
Майнинг Bitcoin использует хеш-алгоритм SHA-256. Процесс майнинга включает:
- Сбор транзакций: Майнер выбирает неподтверждённые транзакции из mempool, отдавая приоритет тем, у которых самые высокие комиссии.
- Формирование блока: Майнер собирает транзакции в кандидатный блок с заголовком, содержащим:
- Хеш предыдущего блока
- Корень Merkle, суммирующий все включённые транзакции
- Временную метку
- Текущую цель сложности
- Nonce (32-битное число, которое майнер будет изменять)
- Хеширование: Майнер вычисляет SHA-256(SHA-256(block_header)) — в Bitcoin SHA-256 применяется дважды.
- Проверка результата: Если полученный хеш численно меньше цели сложности, блок валиден. Если нет, майнер меняет nonce (или другие изменяемые поля) и снова хеширует.
- Распространение: Когда найден валидный хеш, майнер транслирует блок в сеть.
Цель сложности
Цель сложности — это 256-битное число, меньше которого должен быть хеш блока, чтобы блок считался валидным. Более низкая цель означает меньшее количество валидных хешей, то есть задача становится сложнее. Протокол Bitcoin корректирует сложность каждые 2 016 блоков (примерно раз в две недели), чтобы поддерживать среднее время блока в 10 минут.
Если предыдущие 2 016 блоков были добыты быстрее ожидаемого (потому что в сеть добавилась большая вычислительная мощность), сложность увеличивается. Если медленнее — уменьшается. Этот саморегулируемый механизм обеспечивает стабильную генерацию блоков независимо от общей майнинговой мощности сети.
Пространство nonce и extraNonce
Поле nonce в заголовке блока имеет только 32 бита, что даёт примерно 4,3 миллиарда возможных значений. Современное майнинговое оборудование может перебрать всё это пространство за доли секунды. Чтобы добавить вариативности, майнеры изменяют поле extraNonce внутри coinbase-транзакции (что меняет корень Merkle и, соответственно, хеш всего заголовка) и перебирают значения nonce для каждого extraNonce.
Это фактически создаёт неограниченное пространство поиска, хотя требует каждый раз пересчитывать корень Merkle при изменении extraNonce, добавляя небольшие вычислительные издержки.
Эволюция майнингового оборудования
Эволюция оборудования для майнинга отражает рост конкуренции в отрасли.
CPU-майнинг (2009–2010)
Когда Bitcoin был запущен, майнить можно было на обычных CPU. Satoshi Nakamoto добыл первые блоки на стандартном настольном компьютере. CPU-майнинг был жизнеспособен, потому что майнеров было мало, а сложность — крайне низкой.
Современный CPU может вычислять примерно 10–50 миллионов хешей SHA-256 в секунду (MH/s).
GPU-майнинг (2010–2013)
Майнеры быстро поняли, что графические процессоры (GPU), созданные для параллельных вычислений в играх и рендеринге, гораздо эффективнее в повторяющихся операциях хеширования, нужных для майнинга. Один GPU мог превосходить CPU в 10–100 раз.
Топовый GPU может вычислять примерно от 500 MH/s до 1.5 GH/s для SHA-256 (хотя сегодня GPU чаще используют для алгоритмов не на SHA-256, таких как Ethash или Equihash).
FPGA-майнинг (2011–2013)
Field Programmable Gate Arrays (FPGA) давали более высокий хешрейт и лучшую энергоэффективность, чем GPU. Эти программируемые чипы можно было оптимизировать специально под майнинг. Однако их быстро вытеснили ASIC.
ASIC-майнинг (2013–настоящее время)
Application-Specific Integrated Circuits (ASIC) — это чипы, разработанные исключительно для одной задачи, в данном случае для вычисления хешей SHA-256. ASIC представляют текущий технологический максимум для майнинга Bitcoin и сделали все остальные типы оборудования устаревшими для майнинга SHA-256.
Характеристики современных ASIC (поколение 2025-2026):
| Model | Hash Rate | Power | Efficiency |
|---|---|---|---|
| Bitmain Antminer S21 Pro | 234 TH/s | 3,531W | 15.0 J/TH |
| MicroBT WhatsMiner M60S+ | 212 TH/s | 3,360W | 15.8 J/TH |
| Canaan AvalonMiner A1566 | 185 TH/s | 3,420W | 18.5 J/TH |
Один современный ASIC выполняет примерно 200 триллионов вычислений хеша в секунду — примерно в 4 миллиона раз быстрее топового GPU и в 4 миллиарда раз быстрее CPU.
Устойчивость к ASIC
Некоторые криптовалюты намеренно используют алгоритмы майнинга, устойчивые к оптимизации под ASIC, чтобы сохранить доступность майнинга для GPU-майнеров:
- Monero (RandomX): Использует алгоритм, дружелюбный к CPU, со случайным исполнением программ, который сложно оптимизировать под ASIC.
- Ravencoin (KawPow): Память-ёмкий алгоритм с преимуществом для GPU.
- Ergo (Autolykos2): Memory-hard алгоритм, требующий значительного объёма RAM на GPU.
Цель устойчивости к ASIC — поддерживать децентрализацию майнинга, не позволяя производителям оборудования доминировать в экосистеме.
Майнинг-пулы
Зачем нужны пулы
По мере роста сложности майнинга соло-майнинг становился всё менее практичным для индивидуальных майнеров. Вероятность того, что один майнер найдёт блок, стала астрономически низкой: майнер с 100 TH/s статистически находит один блок Bitcoin раз в несколько лет. Высокая дисперсия (фактор удачи) сделала соло-майнинг экономически нежизнеспособным для большинства участников.
Майнинг-пулы решают эту проблему, объединяя хеш-мощность множества майнеров и распределяя награды пропорционально вкладу каждого.
Как работают пулы
- Оператор пула предоставляет майнерам рабочие задания — шаблоны заголовка блока с разными стартовыми nonce.
- Каждый майнер работает над выделенной ему частью пространства поиска.
- Майнеры отправляют шары (shares) — частичные решения, которые доказывают выполнение работы, даже если хеш не достигает полной цели сложности.
- Когда любой участник пула находит валидный блок, пул получает награду за блок.
- Награда распределяется между всеми участвовавшими майнерами на основе их доли в общем объёме работы.
Методы распределения наград
- PPS (Pay Per Share): Майнерам платят фиксированную сумму за каждую валидную шару, независимо от того, нашёл ли пул блок. Риск дисперсии берёт на себя пул.
- FPPS (Full Pay Per Share): Как PPS, но также включает пропорциональную долю комиссий за транзакции.
- PPLNS (Pay Per Last N Shares): Награды распределяются по количеству шар, отправленных в окне перед нахождением блока. Это снижает pool-hopping.
- PROP (Proportional): Награды распределяются пропорционально шарам, отправленным с момента предыдущего блока.
Крупнейшие майнинг-пулы (2026)
| Pool | Approximate Hash Rate Share |
|---|---|
| Foundry USA | ~30% |
| AntPool | ~18% |
| F2Pool | ~13% |
| ViaBTC | ~12% |
| Binance Pool | ~8% |
Концентрация хеш-мощности в нескольких крупных пулах остаётся постоянной проблемой для децентрализации Bitcoin. Однако отдельные майнеры могут в любой момент сменить пул, а операторы пулов не контролируют оборудование майнеров — они координируют распределение работы, но не могут единолично направлять хеш-мощность.
Экономика майнинга
Источники дохода
Майнеры Bitcoin получают доход из двух источников:
- Субсидия блока: Сейчас 3.125 BTC за блок (после халвинга в апреле 2024). Она уменьшается вдвое каждые 210 000 блоков (примерно раз в четыре года).
- Комиссии за транзакции: Все комиссии, уплаченные транзакциями, включёнными в блок. По мере уменьшения субсидии с каждым халвингом комиссии становятся всё более важным источником дохода.
Расчёт доходности
Доходность майнинга зависит от нескольких факторов:
Daily Revenue = (Your Hash Rate / Network Hash Rate) x Daily Blocks x (Block Subsidy + Avg Fees)
Daily Cost = Power Consumption (kW) x Hours x Electricity Rate ($/kWh)
Daily Profit = Daily Revenue - Daily Cost
Пример расчёта (начало 2026):
- Хешрейт: 200 TH/s (один современный ASIC)
- Хешрейт сети: ~800 EH/s
- Субсидия блока: 3.125 BTC (~$300,000 при $96,000/BTC)
- Блоков в день: 144
- Дневная выручка: (200 TH / 800,000,000 TH) x 144 x $300,000 = ~$10.80/day
- Потребление энергии: 3,500W = 3.5 kW
- Стоимость электроэнергии при $0.06/kWh: 3.5 x 24 x $0.06 = $5.04/day
- Дневная прибыль: ~$5.76/day (до амортизации оборудования)
Ключевые экономические факторы
Стоимость электроэнергии: Самая важная переменная. Прибыльные майнинговые операции размещаются там, где электричество самое дешёвое — обычно в гидроэнергетических регионах, районах с попутным природным газом или местах с избытком возобновляемой энергии. Промышленные майнеры часто платят $0.03-$0.05/kWh.
Стоимость оборудования и амортизация: Топовый ASIC стоит $3,000-$8,000 и имеет эффективный срок жизни 3-5 лет, прежде чем становится нерентабельным из-за роста сложности и более эффективных конкурентов.
Цена Bitcoin: Доход номинирован в BTC, а затраты — в фиатной валюте. Волатильность цены резко влияет на прибыльность. Майнерам нужно тщательно управлять запасами BTC и фиатными расходами.
Сложность сети: Когда в сеть приходит больше майнеров, сложность растёт, а доля блоков каждого майнера снижается. И наоборот, когда майнеры уходят (например, после обвала цены), сложность падает, и оставшиеся майнеры становятся прибыльнее.
События халвинга: Примерно каждые 4 года субсидия блока уменьшается вдвое. Последний халвинг (апрель 2024) сократил субсидию с 6.25 до 3.125 BTC. Следующий халвинг ожидается около апреля 2028 (1.5625 BTC). Каждый халвинг примерно удваивает требуемую цену Bitcoin, чтобы майнеры сохраняли тот же фиатный доход.
Энергопотребление и экологическое воздействие
Масштаб
По состоянию на 2026 год майнинг Bitcoin потребляет примерно 150-180 TWh электроэнергии в год. Это сопоставимо с потреблением стран вроде Польши или Таиланда. Углеродный след сети сильно зависит от источников энергии, которые используют майнеры.
Дискуссия об устойчивости
Критики утверждают: Майнинг тратит огромные объёмы энергии на «бессмысленные» вычисления. Экологическая цена неоправданна, особенно когда существуют альтернативы proof-of-stake, обеспечивающие сопоставимую безопасность с на 99.95% меньшим энергопотреблением.
Сторонники возражают:
- Источник энергии имеет значение: По ряду исследований, 50-60% майнинга Bitcoin использует возобновляемые или безуглеродные источники энергии, что делает его одной из самых «зелёных» отраслей по структуре энергомикса.
- «Застрявшая» энергия: Майнинг может монетизировать «застрявшую» энергию (гидроэлектростанции в удалённых регионах, сжигаемый на факеле природный газ на нефтяных месторождениях), которая иначе была бы потеряна.
- Стабилизация энергосетей: Майнинговые операции могут выступать гибкой нагрузкой — наращивать потребление, когда электричество дешёвое и доступное, и отключаться в часы пикового спроса. Это повышает экономическую жизнеспособность проектов возобновляемой энергетики.
- Ценность безопасности: Энергозатраты защищают финансовую сеть стоимостью более $1.8 трлн (рыночная капитализация Bitcoin). Традиционная финансовая инфраструктура также потребляет огромные объёмы энергии через дата-центры, офисы и транспорт.
Рост эффективности
Эффективность майнинга за годы резко выросла:
| Year | Efficiency (J/TH) | Improvement |
|---|---|---|
| 2013 | 1,000 | — |
| 2016 | 100 | 10x |
| 2019 | 40 | 2.5x |
| 2022 | 25 | 1.6x |
| 2025 | 15 | 1.7x |
Каждое поколение ASIC-оборудования вычисляет больше хешей на единицу затраченной энергии, хотя темп улучшений замедляется по мере приближения производства чипов к физическим пределам.
Майнинг других криптовалют
Хотя Bitcoin доминирует в майнинге по хеш-мощности и экономической ценности, другие криптовалюты на Proof of Work по-прежнему можно майнить:
Монеты, майнимые на GPU
После перехода Ethereum на Proof of Stake в 2022 году GPU-майнеры перешли в альтернативные сети:
- Ethereum Classic (ETC): Оригинальная сеть Ethereum, всё ещё использующая Ethash PoW.
- Ravencoin (RVN): Использует KawPow, память-ёмкий алгоритм.
- Ergo (ERG): Использует Autolykos2, требующий значительного объёма памяти GPU.
- Kaspa (KAS): Использует kHeavyHash, изначально дружественный к GPU, но постепенно смещающийся в сторону ASIC.
- Flux (FLUX): Использует ZelHash, модифицированный вариант Equihash.
Монеты, майнимые на CPU
- Monero (XMR): Самая заметная криптовалюта для CPU-майнинга, использующая RandomX.
Монеты, майнимые на ASIC
- Litecoin (LTC): Использует Scrypt, с выделенным ASIC-оборудованием.
- Bitcoin Cash (BCH): Использует тот же алгоритм SHA-256, что и Bitcoin.
- Dogecoin (DOGE): Использует Scrypt, merge-mined вместе с Litecoin.
Будущее майнинга
Снижающиеся субсидии блока
График халвингов Bitcoin означает, что субсидия блока будет продолжать уменьшаться примерно каждые четыре года, пока последний Bitcoin не будет добыт около 2140 года. По мере уменьшения субсидий комиссии за транзакции должны всё больше поддерживать доход майнеров. Этот переход вызывает серьёзные споры:
- Оптимисты считают, что рост принятия Bitcoin обеспечит достаточный доход от комиссий для поддержания безопасности майнинга, особенно с развитием Ordinals, токенов BRC-20 и ростом on-chain активности.
- Пессимисты опасаются, что недостаточные комиссионные доходы могут привести к снижению хеш-мощности майнинга и ослаблению безопасности сети.
Институциональный майнинг
Майнинг эволюционировал из хобби в институциональную индустрию. Публичные майнинговые компании, такие как Marathon Digital, Riot Platforms и CleanSpark, управляют огромными площадками с тысячами ASIC. Участие институционалов приносит эффект масштаба, доступ к рынкам капитала и профессиональное управление рисками.
Регуляторный ландшафт
Регулирование майнинга сильно различается по миру:
- United States: В целом разрешительный подход, при этом некоторые штаты (Texas, Wyoming) активно привлекают майнеров. New York ввёл мораторий на новые разрешения для PoW-майнинга на ископаемом топливе.
- China: Запретил майнинг в 2021 году, что вызвало массовую миграцию хеш-мощности в Северную Америку, Центральную Азию и другие регионы.
- Russia: Приняла в 2024 году законодательство, легализующее майнинг в одних регионах и ограничивающее в других.
- Nordic countries: Обсуждали отмену льготных тарифов на электричество для майнеров, но в основном остаются дружественными к майнингу благодаря обилию гидроэнергии.
Независимо от того, майните вы Bitcoin или покупаете его, безопасность ваших накоплений критически важна. Используйте SafeSeed Paper Wallet Creator, чтобы создать печатный кошелёк холодного хранения для наград за майнинг. Перевод добытых монет в холодное хранение защищает их от взломов бирж, компрометации hot wallet и онлайн-угроз.
FAQ
Майнинг криптовалют всё ещё прибыльный в 2026 году?
Доходность майнинга зависит от стоимости электроэнергии, эффективности оборудования и цены Bitcoin. При цене электричества ниже $0.05/kWh и использовании современных ASIC майнинг Bitcoin остаётся прибыльным в начале 2026 года. Однако маржа ниже, чем в прошлые годы, из-за халвинга апреля 2024 и роста сложности сети. У институциональных майнеров с доступом к дешёвой электроэнергии и оптовым ценам на оборудование есть значительное преимущество перед небольшими операциями.
Могу ли я майнить Bitcoin на домашнем компьютере?
Технически вы можете установить майнинговое ПО на любой компьютер, но майнинг Bitcoin на CPU или GPU в 2026 году даст ничтожный доход — гораздо меньше стоимости электричества. Майнинг Bitcoin теперь требует специализированного ASIC-оборудования стоимостью в тысячи долларов. Если вы хотите майнить дома для обучения или небольшой прибыли, рассмотрите GPU-майнинг альтернативных криптовалют, например Monero (CPU), Ravencoin или Ergo (GPU).
Сколько стоит начать майнить Bitcoin?
Конкурентоспособная домашняя майнинг-установка требует как минимум один современный ASIC ($3,000-$8,000), подходящую электрическую инфраструктуру (линия 220V, возможно модернизация щита), систему охлаждения (ASIC выделяют много тепла и шума) и постоянные расходы на электроэнергию. Общие стартовые затраты составляют от $5,000 до $15,000 для установки с одним ASIC. Коммерческие майнинговые операции инвестируют миллионы в площадки, энергетику и сотни или тысячи ASIC.
Что произойдёт, когда будут добыты все 21 миллион Bitcoin?
Предложение Bitcoin ограничено 21 миллионом монет, и последняя доля монеты ожидается к добыче около 2140 года. После этого майнеры будут получать доход исключительно из комиссий за транзакции — новые монеты больше создаваться не будут. Сообщество Bitcoin ожидает, что к 2140 году достаточная on-chain активность обеспечит достаточный комиссионный доход для поддержания майнинга. Переход постепенный — каждый халвинг уменьшает субсидию и повышает относительную важность комиссий.
Майнинг повреждает оборудование?
Работа майнингового оборудования на полной мощности длительное время создаёт значительный нагрев и может сократить срок службы компонентов, особенно при недостаточном охлаждении. ASIC рассчитаны на непрерывную работу, но всё равно деградируют со временем. GPU, используемые для майнинга, могут служить меньше, чем при обычном использовании, хотя современные GPU при соблюдении температурных лимитов обычно остаются рабочими годами. Критически важны правильная вентиляция, мониторинг температуры и регулярное обслуживание.
Что такое merge mining?
Merge mining (или auxiliary proof of work) позволяет майнерам одновременно майнить несколько криптовалют, используя одну и ту же вычислительную работу. Litecoin и Dogecoin, например, можно добывать через merge mining, потому что Dogecoin использует Scrypt proof of work от Litecoin. Майнер отправляет одно и то же доказательство в обе сети и получает награды из обеих без дополнительных энергозатрат. SHA-256 хеш-мощность Bitcoin также защищает Namecoin, RSK и другие сети через merge mining.
Что такое майнинг-ферма?
Майнинг-ферма — это крупномасштабный объект, где размещены сотни или тысячи майнинговых машин. Такие объекты обычно расположены там, где электричество дешёвое и доступное, часто в промышленных зданиях или специально построенных сооружениях со специализированными системами охлаждения. Крупнейшие майнинг-фермы потребляют десятки мегаватт мощности и инвестируют миллионы в инфраструктуру. Они получают выгоду от эффекта масштаба при закупке оборудования, заключении контрактов на электроэнергию и операционной эффективности.