Kryptovaluuttojen lohkoketjujen ylläpitäjiä kutsutaan louhijoiksi. Käytännössä louhijoiden tehtävänä on rakentaa lohkoketjun uudet lohkot. Uusi lohko sisältää aina listan kyseisellä kryptovaluutalla suoritetuista transaktioista. Louhijat kokoavat nämä transaktiot yhteen ja muodostavat niistä lohkon. Jokainen lohko viittaa myös sitä edeltävään lohkoon muodostaen lohkoketjun. Yksinkertaistettuna lohkoketju koostuu toisiinsa yhteydessä olevista erillisistä lohkoista. Lohkoketju on siis ketjussa olevaa dataa.
Louhijat saavat palkkioksi työstään lohkoketjun ylläpitäjinä louhintapalkkiona louhimaansa kryptovaluuttaa sekä lisäksi lohkoketjussa suoritettujen transaktioiden transaktiomaksut. Suurin osa uusista kryptovaluutoista syntyy maailmaan nimenomaan louhijoiden saamina louhintapalkkioina.
Kryptovaluutat toimivat pääsääntöisesti joko Proof of Work- tai Proof of Stake -konsensusalgoritmien pohjalta. Konsensusalgoritmin tehtävänä on luoda lohkoketjussa yhteisymmärrys siitä, mitkä transaktiot kuuluvat osaksi lohkoketjua. Konsensusalgoritmi määrittelee sen, millä tavoin kyseistä kryptovaluuttaa louhitaan. Konsensusalgoritmista riippumatta kryptovaluuttojen louhinta tarkoittaa aina lohkoketjun ylläpitotyötä. Seuraavaksi artikkelissa käydään läpi kryptovaluuttojen louhintaa Proof of Work- ja Proof of Stake -konsensusalgoritmien pohjalta.
Proof of Work on ensimmäinen lohkoketjuissa käytetty konsensusalgoritmi. Proof of Work -pohjaisessa lohkoketjussa koneiden laskentateho on keskeisessä osassa uuden tiedon lisäämisessä ja lohkoketjussa tapahtuvan yhteisymmärryksen saavuttamisessa. Louhijat, eli tehokkaat tietokoneet, keräävät kyseiseen lohkoketjuun lähetetyt transaktiot yhteen ja rakentavat niistä uuden lohkon aiempien jatkoksi.
Proof of Work -pohjainen kryptovaluuttojen louhinta tarkoittaa käytännössä prosessia, jossa lohkoketjua ylläpitävät tehokkaat tietokoneet kilpailevat siitä, kuka saa ensimmäisenä ratkaistua äärimmäisen haastavan matemaattisen yhtälön. Yhtälön ratkaisija saa kunnian tuottaa uuden lohkon kyseiseen lohkoketjuun. Louhijat palkitaan työstään louhintapalkkiolla ja kyseisessä lohkossa tapahtuneiden transaktioiden transaktiomaksuilla. Proof of Work -konsensusalgoritmia noudattavia kryptovaluuttoja ovat esimerkiksi Bitcoin ja Litecoin.
Proof of Work vaatii toimiakseen louhintalaitteita eli tehokkaita tietokoneita. Esimerkiksi Bitcoinin lohkoketjua louhitaan nykyään varta vasten louhintaa varten suunnitelluilla tehokkailla ASIC-koneilla. Nämä koneet kuluttavat erittäin paljon sähköä ja laitteita on myös päivitettävä säännöllisin väliajoin. Kryptovaluuttojen louhinta on tänä päivänä ammattimaista liiketoimintaa. Esimerkiksi Bitcoinin louhinta on lähes täysin useista kymmenistä tuhansista ASIC-koneista koostuvien suurten yritysten omistamien louhintafarmien hallinnassa.
Proof of Work -pohjainen louhinta vaatii valtavat määrät tehoa, joka heijastuu suoraan isona sähkönkulutuksena. Lisäksi fyysiset louhintalaitteet aiheuttavat rajoitteita mm. kryptovaluuttojen verkon kapasiteetille, joka heijastuu esimerkiksi kryptovaluuttasiirtojen hitautena.
Proof of Work -konsensusalgoritmin rinnalle on kehittynyt myös uusi Proof of Stake -pohjainen konsensusmalli. Proof of Stake -pohjainen konsensusalgoritmi kehitettiin vastaamaan Proof of Workin kohtaamiin haasteisiin. Proof of Stakea hyödyntävää kryptovaluuttaa ei louhita Proof of Workin tapaan tietokoneiden laskentatehoa hyödyntämällä. Louhinta toteutetaan tässä mallissa lukitsemalla kyseisiä kryptovaluuttoja lohkoketjun ylläpitotyöhön. Tästä käytetään myös nimitystä steikkaus (staking). Mitä enemmän kryptovaluuttoja lohkoketjun ylläpitotyöhön panostaa, niin sitä suuremman louhintapalkkion saa.
Suurin osa viime vuosina markkinoille tulleista uusista kryptovaluutoista toimii juurikin Proof of Staken pohjalta. Proof of Stake -pohjainen louhinta eli steikkaus ei vaadi Proof of Work -pohjaisista kryptovaluutoista tuttuja suuria laitehankintoja, eikä se myöskään johda vastaavanlaiseen energiankulutukseen. Lisäksi Proof of Stake -pohjaisen louhinnan mahdollistaman aiempaa paremman verkon skaalautuvuuden johdosta myös kryptovaluuttasiirrot ovat aiempaa nopeampia.