Jak těžit a přitom do země krumpáčem nekopnout...

Bitcoin, Litecoin, Ethereum, Zcash - víte, o čem je řeč? Asi ano, protože kryptoměny jsou téma, ke kterému se kdekdo vymezuje, o kterém se diskutuje už i v kavárnách a "investice do kryptoměn" už dávno není výhradní doménou podivínů od počítačů. 

Nechci se pouštět do analýz fungování kryptoměn, natož do predikcí jejich kurzů, nebo snad do filosofických disputací na téma jejich hodnoty. Místo toho mi dovolte drobnou exkurzi do technického pozadí celého odvětví kryptoměn.

To, že se kryptoměny "těží", ví i ten, kdo nevlastní ani tisícinu Bitcoinu. Ve spoustě článků se můžeme dočíst, kolik elektrické energie se "protěží", jak "těžení" způsobuje nedostatek grafických karet do počítačů, jak se těží načerno bez vědomí uživatelů anebo i kolik "vytěžil" pirátský poslanec v poslaneckém bytě. Což už skoro zní jako slovní úloha pro maturity z matematiky: "O kolik stupňů stoupne teplota v poslaneckém bytě, kde poběží jeden počítač na plný výkon non-stop…"

Dobrá, ale co to je vlastně to "těžení"? Co se v počítači děje, že to spotřebovává tolik energie a proč? Dovolte mi tuto glosu pojmout jako lehce osvětový text, i když s velkou mírou zjednodušení.

U každé měny, u každého platidla je potřeba mít něco, co je vzácné, něco, čeho je omezený počet. Používáme drahé kovy, nerostné suroviny, vzácné kameny, popřípadě platidla, jejichž omezené množství je dáno tím, že na jejich emisi má monopol stát a reguluje počet vytisknutých bankovek (a ne, plastová víčka, takzvaný Petcoin, bych do toho opravdu nepočítal).

V digitálním světě, s jeho možnostmi obřích výpočetních výkonů, decentralizaci a snadnosti kopírování, bylo potřeba najít něco, co je těžko dostupné a čeho bude omezený počet. Autoři kryptoměn nakonec sáhli do oblasti kryptografie, která je založená na tom, že některé matematické operace jsou těžké i pro stroj.

Chcete příklad? Prosím: Z matematiky víme, že každé číslo, které není prvočíslo, lze vyjádřit součinem dvou nebo více prvočísel. 6 = 2 x 3. 15 = 3 x 5. 143 = 13 x 11. A tak dále. U malých čísel je hledání těchto prvočíselných rozkladů jednoduché. Ale co u velkých?

U desetimístného čísla to počítač zvládne poměrně rychle, ale co u čísel, co mají třeba padesát, nebo sto míst? Sice existují algoritmy, které hledání urychlí, ale i tak to je velmi náročná operace. Platí jednoduchá úměra: Čím delší je číslo, jehož prvočíselný rozklad hledáme, tím větší je čas, který je k tomu potřeba.

Na náročnosti této operace mimochodem stojí celá kryptografie, šifrování a další technologie, bez nichž si už dneska nedokážeme internet představit. Třeba když se přihlašujete ke slušnému serveru, tak ten vaše uživatelské heslo nemá uloženo v prostém textu ("heslo123"), ale jako velmi dlouhé číslo, takzvaný "hash", který je pro každé heslo unikátní a jehož výpočet je časově náročný.

I kdyby pak nějakému provozovateli uživatelské údaje unikly, je velmi náročné z těchto "hashů" zjistit zpátky původní heslo. Samozřejmě, záleží na tom, jestli tvůrce systému použil opravdu náročný algoritmus a jestli dodržel některá další pravidla. Například server IHNED používá silný hashovací algoritmus bcrypt.

Proč je těžení kryptoměn tak náročné? Proč k tomu pomůže grafická karta? Jak souvisí těžení s šifrováním? Má kobyla malý bok?