Je těžba bitcoinů zisková?

Ilustrační obrázek | zdroj 123rf.com

Ziskovost těžby bitcoinů ovlivňuje několik faktorů.

Určitě leckoho napadla myšlenka, že by si zkusil vytěžit alespoň jeden svůj Bitcoin. Můžete to zkusit, ale je otázka, jestli budete úspěšní. Těžba bitcoinů dnes již probíhá pomocí specializovaných výpočetních systémů a dávno ta tam je doba, kdy k těžbě stačil pouhý osobní počítač. Vzhledem k tomu, že bitcoin získá pouze ten těžař, který jako první vyřeší složitý výpočetní úkol, je zajištěna vysoká konkurence. Tato konkurence pak nutí samotné těžaře k neustálému zlepšování těžebního hardwaru. Díky tomu zvyšují svou šanci, že se zrovna jim podaří jako prvním najít unikátní "hashe" a ověřit tak transakce v blockchainu. Transakce a potřeba jejich ověřování zajišťují bezpečnost bitcoinové sítě. Aby se však někdo podílel na procesu ověřování transakcí, je zapotřebí jej k tomu motivovat. V tomto případě je onou motivací právě odměna v podobě samotných bitcoinů.

Takto vysoce konkurenční prostředí zajišťuje neustálou obměnu těžebního zařízení a zdokonalování samotných technologií. Zároveň to nutí těžaře k vytváření buď těžebních farem, nebo poolů, ve kterých se sdruží obrovský výpočetní výkon. Výzkum, který proběhnul v loňském roce (říjen 2021), tento trend jen potvrdil. Z výzkumu vyplynulo, že těžba bitcoinů je velmi výrazně koncentrovaným podnikáním. Zajímavý náhled na celý segment kryptografického trhu však dávají další údaje. Jen 10 % těžařů bitcoinů kontroluje celých 90 % těžební kapacity v bitcoinové síti, ale z toho pouze jedna desetina procenta (0,1 %) ze všech těžařů vlastní rovnou polovinu těžební kapacity sítě. Když k tomu přidáme velkou volatilitu trhu, nejeden těžař si začíná klást otázku, jestli je za současné nálady na trhu samotná těžba bitcoinů stále rentabilní. O tom, zda bude těžba ve výsledku zisková, nebo v ní jen utopíte své peníze, rozhoduje hned několik faktorů. Tím nejdůležitějším faktorem jsou náklady na elektrickou energii. Dalšími faktory pak jsou např. dostupnost kvalifikované obsluhy těžebního hardwaru, cena takového vybavení, aktuální obtížnost těžby, stabilní právní prostředí apod.

Klíčové poznatky

• Bitcoin se těží pomocí na míru postavených výpočetních systémů, které zahrnují drahý hardware.

• Těžaři jsou odměňováni bitcoiny za ověření bloků transakcí nebo vyřešení "hashe" v blockchainu.

• "Hash" je alfanumerický kód, který se používá k reprezentaci slov, zpráv a dat libovolné délky.

• Ziskovost těžby bitcoinů ovlivňují náklady na zařízení a elektřinu, obtížnost spojená s těžbou a tržní hodnota bitcoinu.

Rychlost hashování

Hashrate udává rychlost těžby a sílu celkového výpočetního výkonu, který je v danou chvíli zapojen k ověřování a zpracování transakcí v blockchainové síti, např. v blockchainu Bitcoinu. Rychlost hashování je důležitým ukazatelem pro celou síť. Blockchain bitcoinu je navržen tak, aby v pravidelných 14denních intervalech docházelo k úpravě obtížnosti těžby, pakliže dojde ke změně rychlosti těžby. Platí zde přímá úměra, kdy rostoucí hashrate zrychluje řešení výpočetního úkolu a naopak klesající hashrate takové řešení prodlužuje. 

Automatický mechanismus bitcoinového blockchainu pak upravuje obtížnost řešení takové úlohy tak, aby k vyřešení docházelo průměrně každých 10 minut. Rostoucí výpočetní výkon znázorněn právě rostoucí hodnotou hashrate pak je kompenzován rostoucí obtížností těžby a naopak, klesají hashrate je kompenzován klesající obtížností těžby. Každý nově vytvořený hash je unikátní stejně jako třeba otisk prstu a nelze ho předvídat. Může tak trvat klidně miliony pokusů (hashů), než dojde k náhodnému vyřešení úkolu a těžař získá právo vyplnit další blok a zařadit ho do řetězce. Tím systém vyrovnává rovnováhu a těžaři mají jistotu, že zhruba jednou za deset minut získají předem známou výši odměny v bitcoinech. Zároveň může získat odměnu v podobě platby za poplatky, které jsou spojeny s transakcemi. Pokud jsou tyto platby součástí transakce, těžař je do nového bloku uloží také.

ASIC

V minulosti byla těžba bitcoinů mnohem dostupnější. Prvním těžařům k tomu stačil osobní počítač, či notebook a jedinými náklady pro ně tehdy byla cena elektřiny. Počítače používali k běžným činnostem a samotná těžba pak byla jen další z několika činností, které na něm vykonávali. V podstatě jim stačilo nainstalovat potřebný software a mohli začít těžit. Osobní počítače tak zároveň plnily funkci těžebního hardwaru. Ten mohli spouštět třeba jen ve chvíli, kdy potřebovali na PC sami něco udělat a poté, co svou práci dokončili, počítač opět vypli. Díky tomu nespotřebovali ani žádnou elektrickou energii navíc. Konkurence byla nízká a odměna v podobě bitcoinů byla štědrá. Úspěšní těžaři za najití správného hashe získali odměnu 50 BTC. O vyřešení úlohy soutěžili s jinými těžaři, kteří stejně jako oni provozovali těžební software na svých domácích počítačových systémech.

Nicméně přirozená soutěživost a vidina lukrativní odměny začaly rychle celý ekosystém měnit a specializovat. Začalo to pořizováním výkonnějších grafických karet, pokračovalo to přes upravené speciální počítačové sestavy, až to dospělo ke vzniku úzce profilovaných těžebních center, která poskytují obrovský výpočetní výkon. Drobní těžaři tak začali být rychle vytlačováni rostoucí konkurencí a obtížností těžby.

Na tento vývoj jako první zareagovala čínská společnost Canaan Creative, která v roce 2013 uvedla na trh první sadu aplikačně specifických integrovaných obvodů (ASIC) pro těžbu bitcoinů. Rázem se tak stalo, že těm drobným těžařům začaly konkurovat výkonné těžební platformy, které poskytovaly mnohonásobně větší výpočetní výkon oproti klasickým stolním počítačům. Vyšší pořizovací náklady ASIC byly kompenzovány větší úspěšností při řešení výpočetních úkolů a tím pádem také větším ziskem odměny v podobě bitcoinů. Zároveň tento nový systém zvýšil obtížnost těžby, což byl další hřebíček do rakve pro těžbu v běžném domácím prostředí na osobních počítačích.

Míra obtížnosti těžby bitcoinů

Celý blockchain Bitcoinu je nastaven tak, aby těžaři měli šanci objevit nový blok s bitcoiny zhruba každých 10 minut. Aby takto nastavený časový rámec byl dodržován, je v síti zaveden automatický systém, který buď zvyšuje, nebo snižuje obtížnost těžby v závislosti na tom, kolik těžařů v danou chvíli soutěží o objevení bloku. Princip je jednoduchý. Čím větší míra obtížnosti je, tím složitější je najít specifický hash a vytěžit tak nový blok s bitcoiny. Systém funguje i obráceně. Ve chvíli, kdy velké množství těžařů vypne své těžební systémy a zmenší se tak celkový výpočetní výkon, blockchain na to zareaguje automatickým snížením obtížnosti těžby.

K situaci, kdy náhle výrazně poklesl celkový hashrate, došlo loni na jaře poté, co Čína zahájila své tažení proti celému odvětví kryptografického trhu. Cílem bylo tento celý segment trhu ze svého území úplně vypudit. V té době jsme byli zároveň svědky rekordního snižování obtížnosti těžby. Klesající obtížnost těžby však byla dobrou zprávou pro zbylé těžaře. Nejen, že jim ubyla konkurence v podobě výpočetního výkonu, zároveň se jim zvedla šance na úspěch při těžbě a s tím spojená odměna.

Celá blockchainová síť Bitcoinu je nastavena tak, aby bylo do oběhu postupně uvolňováno určité množství bitcoinů, přičemž je předem znám maximální celkový počet všech bitcoinů, které kdy budou uvolněny. Do celé sítě bude rozpuštěno 21 milionů bitcoinů. To je klíčová podmínka celého ekosystému od jeho založení a limit je zaveden ve snaze kontrolovat nabídku kryptoměny. 

Při prvním spuštění celého blockchainu Bitcoinu byla obtížnost těžby nastavena na hodnotu 1. V květnu 2022, tedy v době, než se celý kryptografický trh začal výrazně propadat, dosahovala hodnota obtížnosti těžby více než 31 bilionů (31,25 bilionů). Aktuálně je tato hodnota o něco menší, a to 27.69 bilionů. Růst obtížnosti těžby, popřípadě její pokles pak plní nezastupitelnou roli při zachování proporcionálního uvolňování nových bloků s odměnou v bitcoinech do systému. Míra obtížnosti těžby se mění přibližně každé dva týdny. Dalším regulačním mechanismem je nastavení půlení odměny pro těžaře, ke kterému dochází přibližně každé čtyři roky. Úplně první těžaři tak získávali odměnou 50 bitcoinů (BTC). K prvnímu půlení došlo v roce 2012. Tím došlo ke snížení odměny z 50 na 25 BTC. Následovaly další dvě půlení, které snížily odměnu těžařům v roce 2016 nejprve na 12,5 BTC a v roce 2020 pak na současných 6,25 BTC. Nejbližší půlení je nyní v plánu v roce 2024, po kterém bude odměna těžařům snížena na 3,125 BTC. 

Takto definovaný protokol vytváří jistotu pro celé odvětví. Zároveň to však znamená, že již dnes je vytěženo více než 18 mil. bitcoinů a zbývá tak uvolnit méně než 3 mil. zbylých bitcoinů. Tyto necelé 3 mil. bitcoinů se však vlivem pravidelného půlení budou do oběhu uvolňovat ještě více než 120 let. Poslední bitcoin by měl být k mání až v roce 2144. I přes předem známý rámec fungování celé sítě, je bitcoin vysoce volatilním aktivem. S vědomím toho, že se velikost odměny za dva roky sníží a obtížnost těžby nejspíš také bude nadále růst, měli by si potenciální těžaři dobře spočítat, jestli pro ně bude těžba nadále rentabilní.

Náklady na těžbu

V době, kdy se hodnota bitcoinu propadla pod úroveň 25 tisíc dolarů, začali těžaři řešit své náklady na těžbu. Přesto, že těžební hardware je snáze dostupný a dokonce lze upravovat jeho nastavení s ohledem na spotřebu elektrické energie, dostali se někteří jedinci na hranici ziskovosti svého podnikání. A i když se cena vybavení pohybuje od několika set dolarů až třeba po stroje v hodnotě okolo 10.000 dolarů, nejedná se o jediné náklady. Těžba bitcoinů patří k nejvíce konkurenčnímu podnikání. Aby těžaři dosáhli v tomto odvětví úspěchu, je zapotřebí, aby jejich těžební hardware byl neustále inovován. Pokud by nedocházelo k pravidelné obměně, přestali by být velice rychle konkurenceschopní a utápěli by své peníze v promarněných nákladech.

Pokud těžaři neměli vytvořené finanční rezervy, byli nuceni prodávat své vytěžené kryptomince, aby dostáli svým závazkům a zvýšili si svou konkurenceschopnost. Ti, kteří se dokonce propadli do záporných čísel, nezřídka vypínali své stroje, aby tento výkyv směrem dolů přečkali bez větší úhony. Ať již stávající těžaři, nebo potenciálně noví těžaři, si musí vytvářet analýzy nákladů a výnosů, aby poznali cenové úrovně, při kterých je jejich projekt ziskový, potažmo životaschopný. Mimo nákladů na pravidelnou inovaci a spotřebovanou energii je zapotřebí vzít v potaz faktor času, výkyvy trhu a možný vývoj hodnoty bitcoinů. Stejně jako každý jiný trh, tak i kryptografický trh se vyvíjí v sinusoidě, což znamená, že se celkem pravidelně střídají období medvědího trhu s býčím trhem.

Na trhu je k nalezení několik pomocníků, díky kterým si těžaři mohou snáze spočítat ziskovost svého projektu. Jednu z kalkulaček ziskovosti provozují např. společnosti Nicehash nebo CryptoCompare. S její pomocí mohou těžaři analyzovat své náklady v porovnání s výnosy z těžby bitcoinů. Kalkulačky pro výpočet rentability se od sebe mírně liší. Některé jsou složitější než jiné a je zapotřebí do nich zadat více vstupních údajů. Ani takovéto srovnání však nemusí být naprosto přesné. Jak již bylo řečeno, samotná těžba je vysoce konkurenční a odměnu získá jen někdo.

Poté, co se v průběhu června propadla hodnota bitcoinu pod úroveň 25.000 dolarů, došlo k hromadnému vyklizení pozic, což se projevilo poklesem celkového hashrate bitcoinové sítě o 5,4 % oproti předchozím úrovním. Ruku v ruce s tím šel hromadný výprodej těžebního hardwaru, který sice již započal v květnu, ale v červnu nadále pokračoval. Těžaři se touto cestou snažili minimalizovat své ztráty. I v tomto případě zafungovala tzv. neviditelná ruka trhu, kdy nárazové zvýšení nabídky grafických procesorů (nositele hodnoty výpočetního výkonu) vedlo ke snížení ceny v průměru o 15 %. Stejně tak reagoval celý bitcoinový trh, kdy se klesající hashrate v kombinaci se zvýšenou nabídkou grafických procesorů propisoval do klesající hodnoty bitcoinu. Když se k tomu přičte krach stablecoinu TerraUSD a na něj navázaného tokenu Luna, byl na světě smrtící mix, který zatřásl základy kryptografického trhu. Pokles se, alespoň prozatím, zastavil u úrovně 17,5 tis. dolarů. Při takto nízkých hodnotách zřejmě plno těžařů zpochybnilo své projekty a díky tomu mohlo dojít k částečnému pročištění trhu.

Těžební pooly

Tato forma těžby vznikla z důvodů neustále se zvyšující konkurence v tomto segmentu. Jednotlivci rychle pochopili, že na čím dál více specializovanějším trhu nemají proti velkým hráčům šanci. Těžební pool tak sdružuje někdy více a někdy méně početnější skupiny těžařů, kteří poskytnou svůj hardware za účelem vytvoření jednoho těžebního megacentra, které bude schopné konkurovat největším těžebním farmám. Díky společnému postupu tak jednotlivci mohou zvýšit rychlost svých strojů a snížit nároky na obtížnost těžby. Zároveň tím zvyšují šanci na úspěch, že zrovna jejich pool vyřeší jako první složitou kryptografickou úlohu a získá tak odměnu.

Tím, jak se zvyšuje obtížnost těžby a s ní rostoucí náklady, jsou těžební pooly čím dál častější a optimálnější volbou pro menší hráče. Přesto, že se celková odměna dělí mezi více účastníků, čímž se snižuje i zisk každého jednoho z nich, tak společný výpočetní výkon několikanásobně zvyšuje šanci na úspěch při složitém hashování. Ve výsledku tak účastník úspěšného poolu má větší šanci na zisk. Leckdy pak častější úspěch při hashování a s ním spojený zisk odměny za vyřešení úlohy může naprosto setřít nutnost dělby zisku mezi účastníky. Ve výsledku si tak těžař vydělá mnohem více, než kdyby se do projektu pustil pouze sám. 

Rozdělení odměny

Mezi dvě běžné metody rozdělení zisku používané v těžebních poolech patří poměrná těžba a metoda pay-per-share. Při poměrném rozdělení zisku mezi těžaře je stěžejní, jaké množství úsilí těžaři vynaložili k nalezení bloku. Výše odměny také závisí na tom, zda pool nalezne blok, či nikoliv. Může se stát, že pool blok nenalezne a tak nebude ani co těžařům vyplácet. Tato výplatní metoda je výhodná v době, kdy cena bitcoinu prudce roste, protože nepravidelná výplata je kompenzována výší odměny. 

Opakem poměrného rozdělení zisku je metoda pay-per-share (výplata za podíl). Pomocí této metody se odměna účastníkům vyplácí na základě těžebního výkonu celého poolu. Podíl těžaře se neurčuje podle jeho úsilí, ale podle spravedlivého rozdělení odměn získaných poolem. Těžař obdrží svou odměnu bez ohledu na to, zda pool blok nalezne. Jedná se tak o paušální výplatu, tzn., že např. každý měsíc obdržíte předem jasně stanovenou výplatu svého podílu. S ohledem na paušálnost výplaty odměny, je tento platební model nejvhodnější pro období, kdy je cena bitcoinu nízká. Pomocí této metody jsou sice těžaři krytí i pro případy, kdy se poolu nedaří vytěžit nové bloky, zároveň však ztrácí možnost větších zisků v momentě, kdy se blok vytěží a cena bitcoinu roste.

Mějte na paměti, že těžba bitcoinů vysoce koncentrovaný byznys, kdy 10 % těžařů kontroluje 90 % těžební kapacity bitcoinové sítě. To ve výsledku znamená, že odměny za těžbu bitcoinů jsou v bitcoinové síti rozdělovány nepřiměřeně. Samotná těžba bitcoinů pak je neustále se opakujícím procesem ověřování, pomocí kterého dochází k potvrzování bitcoinových transakcí. Ověřovací proces vyžaduje řešení složitých matematických problémů a soutěžení s ostatními těžaři o rychlé vyřešení těchto výpočtů. Ten, komu se povede vyřešit kryptografické výpočty jako prvnímu, získá za své vítězství odměnu v podobě nového tokenu s bitcoiny. V prosinci 2017 činil zisk v dolarech za jeden hash 2,28. Letos v dubnu, tedy ještě před výrazným propadem hodnoty bitcoinu, dosahoval zisk za jeden hash v přepočtu 22,11 dolarů.

Závěr

Těžba bitcoinů je proces, při kterém těžaři vydělávají bitcoiny výměnou za spuštění ověřovacího procesu k potvrzení bitcoinových transakcí. Se zvýšením obtížnosti bitcoinového algoritmu a vstupem velkých institucionálních hráčů do ekosystému těžby bitcoinů se změnila ekonomika. Když ceny bitcoinů i obtížnost těžby klesají, obvykle to svědčí o menším počtu těžařů a snadnějším získávání bitcoinů. Když ceny bitcoinů i obtížnost těžby rostou, lze očekávat opak, tedy více těžařů soupeřících o méně bitcoinů. Pokud se tedy ptáte, zda-li je těžba bitcoinů stále rentabilní, může vám dát částečnou odpověď některá z internetových kalkulaček rentability. Popřípadě můžete vyslyšet názory odborníků. 

Společnost JPMorgan Chase & Co. představila analýzu, ze které vyplynulo, že průměrná výše nákladů na vytěžení jednoho bitcoinu dosahovala ještě začátkem června úrovně 24.000 dolarů. Poté, co však došlo k vyklízení pozic na kryptografickém trhu, klesly do půlky července výrobní náklady zhruba o devět tisíc na úroveň 13.000 dolarů.

Graf tržní ceny bitcoinu a průměrných výrobních nákladů (upraveno autorem) | zdroj Bloomberg.com

Analýza vychází z poklesu spotřeby elektřiny na těžbu, jehož index pravidelně zveřejňuje Cambridgeská univerzita. Nikolaos Panigirtzoglou, stratég společnosti JPMorgan Chase & Co., dává tak výrazný pokles nákladů mimo jiné do souvislosti s nasazením efektivnějších těžebních plošin, čímž se těžaři snaží ochránit svůj zisk. Zároveň tvrdí, že nízké výrobní náklady by mohly být vnímány jako překážka pro růst hodnoty bitcoinu a pro agenturu Bloomberg dodal, že: 

„Výrobní náklady jsou některými účastníky trhu vnímány jako spodní hranice cenového rozpětí Bitcoinu na medvědím trhu.“

Bitcoin a s ním i další kryptoměny se sice momentálně potýkají s problémy, ale nejhorší období za poslední roky mají snad za sebou. Již zhruba měsíc se největší token pohybuje v blízkosti 20.000 dolarů, přičemž aktuálně se obchoduje dokonce nad úrovní 22.000 dolarů. Situace se však podepsala i do řad samotných těžařů, když třeba těžař s označením Core Scientific Inc. zveřejnil zprávu, že v průběhu června byl vývojem donucen zbavit se většiny svých držených bitcoinů, aby jednak pokryl vzniklou ztrátu, ale zároveň inovoval své těžební vybavení. Hodnota tohoto veřejně obchodovatelného těžaře se tak od začátku roku propadla o 86 %. A nejedná se o jediného veřejně obchodovaného těžaře, jehož hodnota se od začátku roku výrazně propadla. Namátkou lze zmínit třeba společnosti Marathon Digital Holdings Inc., jejíž hodnota se propadla o 76 % nebo Riot Blockchain Inc., jejíž hodnota klesla o 78 %.

Propad celého kryptografického trhu se tak negativně promítnul do kondice velkých hráčů, kteří jej ustáli jen za cenu výrazného propadu své hodnoty. Mnohem více se však promítnul zejména do řad drobných těžařů, kteří neměli dostatečné finanční rezervy nato, aby se s tak výrazným výkyvem trhu vypořádali. Jak tedy dopadli drobní těžaři, asi není třeba dodávat. Již tak vysoce koncentrovaný byznys bude po této seanci ještě koncentrovanější a odměny rozdělovány ještě nerovnoměrněji, než tomu bylo doteď.