Mining in kindertaal (101)

Mining is het proces van het toevoegen van transactiegegevens aan het grootboek van Bitcoin, de Blockchain. De Blockchain bestaat om elke transactie te kunnen bevestigen, en elke gebruiker op het netwerk heeft toegang tot dit grootboek. Het wordt ook gebruikt om legitieme Bitcoin-transacties te onderscheiden van pogingen om Bitcoins dubbel uit te geven. Voordat we beginnen leggen we graag een aantal veelgebruikte termen uit. Het liefst zouden we ze naar het Nederlands vertalen, echter worden veel Bitcoin termen in de volksmond in het engels uitgesproken. Lekker ingewikkeld.

Mining — een proces van archivering, wat wordt gedaan middels computerberekeningen.

Blockchain — een openbaar gedistribueerd grootboek waarin archiven van elke Bitcoin-transactie worden bijgehouden.

Hash — een unieke reeks van met een gefixeerde lengte van willekeurige cijfers, die kan worden gemaakt van data van elke grootte.

De Blockchain wordt zo genoemd omdat het letterlijk een reeks blokken is, dit zijn lijsten met transacties die gedurende een bepaalde periode zijn voltooid. Wanneer een blok met transacties wordt gegenereerd, moeten miners het verifiëren. Ze passen een ingewikkelde wiskundige formule toe op de informatie in het blok, waarna deze wordt omgezet in een veel kortere, willekeurige reeks letters en cijfers die een ‘hash’ wordt genoemd.

Een hash bestaat niet alleen uit informatie uit het transactieblok, andere gegevens kunnen ook worden gebruikt. Het belangrijkste is dat de hash van het vorige blok dat is opgeslagen in de Blockchain ook wordt opgenomen in het nieuwe blok.

Hoewel het relatief eenvoudig is om een hash te produceren uit een verzameling gegevens, zoals een transactieblok, is het praktisch onmogelijk om te weten welke gegevens zijn gebruikt door alleen naar de hash-reeks te kijken. Bovendien is elke hash uniek. Wanneer je ook maar 1 karakter in een blok verandert, verandert de hash-sequentie volledig.

Vanwege deze kenmerken werkt hash als een digitale zegel. Als iemand slechts één blok met transacties saboteert, verandert de hash ervan onmiddellijk, en dat geldt ook voor alle volgende hash-reeksen in de Blockchain. Elke poging tot fraude binnen het Bitcoin-netwerk zal dus gemakkelijk worden opgemerkt door iedereen die het gebruikt.

Beloningen

In feite dienen miners de Bitcoin-gemeenschap door elke transactie te bevestigen en ervoor te zorgen dat elk van hen legitiem is. Ze concurreren allemaal met elkaar, met behulp van software die specifiek is geschreven voor het minen van blokken. Telkens wanneer een nieuw blok wordt ‘afgesloten’, wat betekent dat een miner met succes een correcte hashreeks heeft gemaakt, krijgt hij of zij een beloning.

Vanaf oktober 2017 staat de beloning op 12,5 Bitcoins per blok en deze waarde zal per 210.000 blokken met de helft afnemen. Het totale aantal Bitcoins is beperkt, dus hoe meer cryptocurrency er worden gewonnen, hoe waardevoller ze worden. Dus, hoewel de hoeveelheid Bitcoins per blok onvermijdelijk zal afnemen, zal de waarde van de beloningen van miners hoogstwaarschijnlijk gelijk blijven of zelfs stijgen.

Normaal gesproken zou het heel eenvoudig zijn om een hash uit een verzameling informatie te produceren, computers zijn hier goed in. Daarom, om te voorkomen dat gebruikers duizenden transactieblokken per seconde afsluiten en alle beschikbare Bitcoins binnen enkele minuten zouden minen, moet het Bitcoin-netwerk dit proces opzettelijk bemoeilijken.

Complicaties

Dit gebeurt middels een vereist ’Proof of Work’. Dit is een systeem dat aardig wat werk van de service-aanvrager vereist, wat meestal verwerkingstijd door een computer betekent. Het produceren van een proof of work is een willekeurig proces met een lage waarschijnlijkheid, dus normaal is veel vallen en opstaan vereist om een geldig bewijs van proof of work te genereren. Als het op Bitcoins aankomt, is de hash wat als een proof of work dient.

Proof of Work — een economische maatregel die wordt gebruikt om frauduleuze activiteiten te voorkomen door werk van de verzoekende aanvrager te vereisen, wat gelijk staat aan verwerkingstijd door een computer.

Om de mining nog verder te compliceren, wordt iets dat de Bitcoin Difficulty wordt genoemd in het proces geïmplementeerd. Het is een maatstaf van hoe moeilijk het is om een nieuw blok te vinden in vergelijking met het eenvoudigste dat het ooit kan zijn.

Bitcoin Difficulty — een maatstaf van hoe moeilijk het is om een correcte hash te genereren.

Deze graad wordt elke 2016 blocks herberekend. Het is zo ontworpen dat het minen van één blok ongeveer 10 minuten duurt. Naarmate meer miners meedoen, gaat het aantal generaties van blokken onvermijdelijk omhoog. Vervolgens, nadat het moeilijkheidsniveau opnieuw is berekend, stijgt de graad om te compenseren en de snelheid van het creëren van blokken weer terug te brengen. Elk block vrijgegeven door frauduleuze miners dat niet voldoet aan de vereiste moeilijkheidsgraad zal door iedereen op het netwerk worden afgewezen en zou dan dus waardeloos zijn.

Dit proces vereist dus moeite en daardoor komt er op een langzame snelheid nieuwe valuta beschikbaar. De snelheid waarmee nieuwe cryptocurrency verschijnt lijkt op de snelheid waarmee grondstoffen zoals goud uit de grond worden gewonnen. Vandaar dat het proces ’mining’ wordt genoemd.