• Bitcoin $ 11,324.17 (4.9025%)
  • Ethereum $ 313.17 (2.03734%)
 31.05.2019 в 22:50   coinnews

Майнинг криптовалюты: что такое хешрейт и сложность майнинга

Понимание того, как работает биткойн-майнинг, крайне важно как для людей, которые хотят заниматься этим самостоятельно, так и для других крипто-энтузиастов. В этой статье мы объясняем, как хэшрейт и сложности майнинга влияют на процесс.

Содержание
  • Суть Доказательства Работы (PoW) в процессе майнинга
  • PoW и майнинг
  • Майнинг и трудность
  • Трудность майнинга и хэшрейт
  • Заключение

Независимо от того, являетесь ли вы новичком в блокчейне и хотите глубже погрузиться в его концепцию или вы являетесь опытным пользователем и хотите построить свою первую майнинг-установку, вам необходимо знать о том, как выполняется майнинг и каковы требования для его выполнения.

Терминология, используемая при описании процесса майнинга, может вводить некоторых в заблуждение. Следовательно, существует много неправильных представлений об этом процессе, особенно когда речь идет о неопытных пользователях. Сегодня мы расскажем о простой логике майнинга и расскажем вам о том, как новые биткойны попадают в сеть. 

Суть Доказательства Работы (PoW) в процессе майнинга

 Многие из технологий, которые использует Биткойн, не были новыми или революционными во время его запуска. До 2008 года было несколько попыток создания интернет-денег, таких как Flooz.com и E-gold. Однако они либо требовали, чтобы централизованная сторона контролировала процесс, либо были уязвимы для двойных расходов — ситуация, когда злоумышленник выполняет две транзакции по другому адресу на одну и ту же сумму денег одновременно. В случае атаки с двойной тратой настоящая одноранговая сеть не сможет определить, какая транзакция была первой и одобрит обе. Как следствие, не было устойчивых средств для перевода денег в Интернете децентрализованным способом.

 Прелесть Биткоина заключалась в том, что он предлагал механизм — Time stamp, чтобы сделать двойные траты невозможными, записывая блоки в точном хронологическом порядке. Наконец, миру была представлена автоматизированная система, которая размещает все транзакции в регистре в хронологическом порядке, поэтому первая транзакция, которая перешла в сеть, считается действительной, а все остальные для тех же средств исключаются. Чтобы защитить список транзакций от изменения со стороны злоумышленников, был введен механизм Proof-of-Work  (PoW). PoW требует от пользователей тратить некоторое время и вычислительную мощность на создание новых блоков для сети, чтобы ни один злоумышленник (или группа злоумышленников) не мог создать цепочку блоков, которая длиннее первоначального. Поскольку сеть принимает только самую длинную цепочку, пользователи могут быть уверены, что их деньги в безопасности.

PoW и майнинг

Проще говоря, PoW — это способ гарантировать, что каждый новый блок занимал некоторое время и усилия (вычислительную мощность) для его создания. Это не позволяет людям создавать столько блоков, сколько они хотят, поскольку в мире существует так много вычислительной мощности (даже если бы мы внезапно совершили гигантский технологический скачок и вычислительная мощность процессоров возросла бы на порядки, подробнее об этом позже). В результате самая быстрая и следовательно действительная цепочка — это та, которая использовала большую часть вычислительной мощности, то есть наибольшее количество процессоров.

PoW основан на хэше биткойнов. Хэш — это односторонняя криптографическая функция (то есть очень трудно обратить вспять результат), которая преобразует входные данные в строку с фиксированным количеством символов. В случае с биткойнами используется алгоритм хеширования SHA-256. После создания и заполнения блока все транзакции выполняются через SHA-256 и результат помещается в начало следующего блока. Этот механизм связывания гарантирует, что предыдущие блоки в цепочке не повреждены, так как изменение одной транзакции приведет к появлению совершенно другой строки символов, которая сделает блок недействительным.

Майнинг и трудность

Майнинг Биткойн в основном означает создание нового блока и получение за него вознаграждения, которое в настоящее время составляет 12,5 BTC на каждый блок, добываемый примерно каждые 10 минут. Любой может присоединиться и отказаться от процесса в любое время. Только один майнер (узел) может генерировать один блок и несмотря на распространенное заблуждение, тот кто собирается добывать блок в значительной степени зависит от случайности, а не от количества вычислительной мощности, которой обладают пользователи.

Заголовок блока является важной частью процесса майнинга. Он включает в себя версию ядра Биткоина, временную метку (время создания), хэш предыдущего блока, корень Меркле (хэш хэшей транзакций в предыдущем блоке), цель сложности и одноразовый номер. Целью сложности является число записанный 256-битный формат, чтобы соответствовать длине хэша SHA-256. Вместе с nonce он используется майнерами для генерации новых блоков.

Чтобы добыть блок, майнеры запускают хеш-функцию через заголовок блока существующего блока и сравнивают его с целью сложности. Если хэш будет меньше или равен цели сложности , создается блок и майнер, создавший соответствующий хеш, получает вознаграждение. Хеширование является детерминированным и означает, что хэш не будет отличаться для одного и того же набора данных. Это где одноразовый номер вступает в игру. Майнеры продолжают увеличивать одноразовый номер, чтобы получить соответствующий хэш. Чем ниже целевое число, тем сложнее получить хеш, который соответствует требованию.

Трудность майнинга и хэшрейт

На этом этапе чтения вы, вероятно задаетесь вопросом, кто меняет сложность сети и почему, но для начала выясним концепцию хэшрейта.

Мы уже знаем, что для того, чтобы создать блок, майнер должен хэшировать заголовок самого последнего блока, пока он не получит значение ниже целевого числа. Для этого майнеру нужна машина с процессором CPU, способным сделать это. Ряд операций хеширования, которые компьютер может выполнять за секунду, называется хэшрейтом.

 Помните, что майнинг — это скорее лотерея, чем гонка, поэтому более высокий хэшрейт не означает, что данный майнер будет создавать каждый блок. Однако чем больше операций может выполнить майнер, тем больше у них шансов найти подходящий хэш быстрее, чем другие. Хэшрейт выражается в хешах в секунду (H/s). Чаще всего вычислительная мощность майнерских установок измеряется в мега-хешах (MH, один миллион хешей), гига-хешах (GH, один миллиард хешей) и тера-хешах (TH, один триллион хешей).

В наши дни майнинг стал прибыльным бизнесом для крупных компаний с огромным количеством высокопроизводительных процессоров и дешевой электроэнергией. Такие гиганты используют тысячи хешей Tera каждый день, борясь за привилегию создавать новые блоки и следовательно, получать новые биткойны. Тем не менее, на заре появления сети биткоин пользователи использовали свои домашние компьютеры и ноутбуки и в течение некоторого времени могли добывать биткойны, пока количество узлов в сети не выросто в геометрической прогрессии.

Биткоин предназначен для поддержания определенной сложности майнинга, поэтому на создание блока уходит в среднем 10 минут. Если майнеры борются с слишком низкой целевой сложностью, сеть поднимает ее и наоборот. Протокол для этого называется ретаргетингом сложности. После того, как блоки 2016 года будут добыты (что занимает около двух недель), сеть просматривает свои заголовки для анализа временных меток. Если сеть движется слишком быстро, целевое число сложности в следующем блоке будет ниже, если сеть заняла больше времени, чем ожидалось, число будет выше. Вот почему, даже если Intel или AMD внезапно начнут выпускать процессоры с избыточной пропускной способностью, Биткоину потребуется совсем немного времени, чтобы приспособиться к темпу и вернуться к классической формуле производства одного блока за десять минут.

Соотношение курса криптовалюты и стоимости майнинга (P/BE)

Это соотношение фактически регулирует число манеров в сети в зависимости от курса и средних расходов на майнинг. Если биткоин торгуется на уровне $ 7000, а цена безубыточного майнинга составляет $ 7500, тогда коэффициент P / BE равен 0.93 (7000/7500). Причина, по которой это соотношение имеет значение, двояка. Во-первых, майнинг представляет собой замкнутую динамическую систему, стремящуюся к равновесию. Если вдруг стоимость майнинга превышает цену, то некоторые с большой вероятностью прекратят добычу. Они будут ждать пока цена не восстановится. Если цена выше, чем стоимость майнинга, то начнется привлечение новых майнеров в связи с высокой рентабельностью. Новые майнеры заставят алгоритм увеличить сложность, приводящей к подорожанию майнинга. 

Среднее значения прибыльности можно посмотреть тут

Заключение

В общем и целом, майнинг биткоинов несложен, но некоторые простые и технические термины вместе с новым понятием электронных валют могут показаться пугающими на первый взгляд. Чтобы понять, каковы сложности майнинга и хэшрейта, вам нужно иметь в виду только несколько вещей:

  • Для безопасной работы сети требуется майнинг

  • Майнинг биткоинов означает создание новых блоков и вознаграждение в виде новых монет, соответственно заинтересованность пользователей в увеличении и поддержании сети

  • Моя задача — использовать мощность процессора (хэшрейт) для заголовка блока выполнения с помощью функции SHA-256 с разными одноразовыми значениями до тех пор, пока не будет достигнут целевой уровень сложности.

  • Целью сложности является число в 256-битном формате и этот формат гарантирует, что длина такого числа будет такой же, как у хэша SHA-256.

Комментарии: