Что такое сложность bitcoin

Сложность майнинга криптовалют. Как хешрейт сети влияет на доходность?

Сложность майнинга криптовалюты (difficulty) – это специальный параметр расчетного алгоритма Proof-of-Work (PoW), влияющий на время поиска нового уникального блока (хэша).

Вероятность нахождения блока снижается при увеличении сложности, а при снижении новый блок соответственно определяется быстрее. Как видно на графике ниже, сложность добычи топовых криптовалют все время растет.

Таким образом постоянно растущая сложность сети криптовалют защищает ее от «Атаки 51%», когда вычислительные мощности одного майнера позволяют ему самостоятельно подтверждать свои же блоки и таким образом изменить данные в блокчейне и заблокировать все сторонние транзакции.

Навигация по материалу:

Что такое сложность майнинга криптовалюты?

Сложность майнинга – это параметр блокчейн-сети, показывающий, насколько трудно произвести математический расчет для нахождения нового блока и, соответственно, получить за это награду.

Зачем был введен параметр сложности?

Майнинг биткоина, как и многих других криптовалют, является прибыльным до тех пор, пока стоимость добытых монет превосходит затраты на оборудование и электроэнергию. Показатель сложности имеет большую важность для процесса добычи криптовалюты, поскольку определяет, какое количество оборудования и какой мощности необходимо использовать в процессе.

Фактически сложность помогает майнерам определить наиболее энергоэффективные устройства, обеспечивающие наилучшую доходность. Также через сложность майнинга контролируется темп эмиссии новых монет.

Как меняется сложность майнинга?

В сети биткоина перерасчет сложности происходит каждые 2016 блоков и зависит от времени, которое потребовалось для нахождения предыдущих 2016 блоков. Если блок находится каждые 10 минут, как это изначально задумал Сатоши Накамото для поддержания запланированной эмиссии в размере 21 млн монет, нахождение 2016 блоков займет две недели.

Если предыдущие 2016 блоков были найдены быстрее – сложность будет уменьшена, если дольше – сложность будет увеличена. Чем больше (или меньше) времени было затрачено на нахождение предыдущих 2016 блоков, тем больше уменьшается (или увеличивается) сложность.

Что влияет на сложность майнинга?

Показатель сложности зависит от хешрейта сети и времени, потраченного на нахождение предыдущих блоков.

Если хешрейт вырос, значит, к майнингу криптовалюты присоединились новые участники. Они подключили к сети свое оборудование, поэтому вычислительная мощность сети увеличилась. Следовательно, на нахождение блока уйдет меньше времени, чем при более низком хешрейте.

Отсюда следует, что:

• чем выше хешрейт, тем больше майнеров занято в добыче монет, тем меньше времени им нужно для нахождения блоков – сложность повышается;
• чем ниже хешрейт, тем меньше майнеров, тем больше времени тратится на добычу – сложность снижается.

Методы изменения сложности по мере развития сети

Коррекция может производиться двумя способами:

• Через фиксированное количество блоков, например, в Bitcoin и Litecoin это происходит после каждых 2016 блоков. При этом новое значение подбирается таким образом, чтобы время поиска нового хеша оставалось неизменным.

Пересчет идет индивидуально для каждой фермы или пула, поэтому на каждом добывающем узле разные текущие значения. График сложности майнинга криптовалют при этом показывает только средний диапазон.

• Учитывается суммарная мощность сети майнинга в хешрейтах (H/s). Увеличение H/s означает, что к добыче подключились дополнительные участники и нужно повышать сложность. H/s падает – время поиска блока увеличилась и сложность снижается.

Такой подход, в отличие от предыдущего, менее справедлив к небольшим фермам, ведь добавление больших вычислительных мощностей повышает уровень для всех.

Когда все монеты получены на этапе создания валюты (премайнинг), например Ripple, понятие «сложности добычи» теряет смысл, и такой график существовать не может.

Что такое хешрейт сети?

Под хешрейтом понимается суммарная вычислительная мощность майнингового оборудования, задействованного в процессе добычи криптовалюты.

Хешрейт выражается в следующих единицах :

• Хеш/сек (H/s);
• Килохеш/сек (KH/s);
• Мегахеш/сек (MH/s);
• Гигахеш/сек (GH/s);
• Терахеш/сек (TH/s);
• Петахеш/сек (PH/s);
• Экзахеш/сек (EH/s)

Поскольку майнинг постоянно усложняется, то, например, увидеть единицы «хеш в секунду» в современных блокчейн-сетях уже практически невозможно. Сегодня для решения подобных задач необходимы устройства с повышенной мощностью, начиная от десятков мегахешей в секунду.

Например, мощность процессора в 10 MH/s означает, что за одну секунду он способен сгенерировать 10 млн различных комбинаций чисел для поиска того одного хеша, который будет соответствовать всем заданным сетью параметрам.

От чего зависит хешрейт?

Хешрейт зависит от ряда ключевых параметров, включая выбранный алгоритм добычи криптовалют. Например, некоторые устройства выдают максимальные показатели внутри сетей с алгоритмом SHA (биткоин, Namecoin, Peercoin и др.), но их эффективность будет значительно ниже в сети, использующей алгоритм Scrypt (Litecoin, Dogecoin, Gridcoin и др).

Также имеют значение спецификации оборудования, которые разнятся в зависимости от производителя. Тем, кто планирует заняться майнингом, рекомендуется изучить информацию о мощности того или иного устройства, чтобы поможет в выборе наиболее оптимального и экономически выгодного варианта.

Не стоит забывать и популярности самой криптовалюты: чем она популярнее, тем больше майнеров заинтересовано в ее добыче. Они подключают свои вычислительные мощности к сети, увеличивая тем самым ее хешрейт и, соответственно, сложность майнинга.

Как и где можно рассчитать прибыль от майнинга?

На помощь могут прийти специальные калькуляторы доходности майнинга: зная хешрейт своего оборудования, можно рассчитать потенциальную прибыль за определенный период. Впрочем, учитывая динамичность хешрейта, такие подсчеты нельзя считать абсолютно точными. По этой причине рекомендуется брать данные из нескольких источников и вычислять среднее значение.

Например, можно воспользоваться сервисами которые мы представили в материале «Калькуляторы прибыльности майнинга», или обратиться к соответствующим ресурсам на сайтах Cryptocompare (доступны данные по нескольким криптовалютам, включая BTC, ETH, ZEC, XMR, LTC и DASH) или Nicehash.

Как осуществляется расчет сложности?

Для расчета сложности майнинга используется следующая формула:

difficulty = difficulty_1_target / current_target

• где difficulty – сложность, а target – 256-битное число.
• Difficulty_1_target может принимать различные значения. Обычно это хеш, 32 первых бита которого являются 0, остальную часть составляют цифры и буквы (это также называется pdiff или pool difficulty).

Эта формула может оказаться непростой для понимания, поэтому для контроля сложности можно использовать специальные ресурсы, на которых представлены соответствующие графики, включая:

Оценивать сложность майнинга рекомендуется одновременно из нескольких источников, поскольку индикатор имеет динамический характер и данное значение со временем может меняться.

Как сложность влияет на доходность майнинга?

На графике ниже видно, что с 2017 года начался резкий рост сложности майнинга биткоина. Приостановился он лишь в ноябре 2018 года, когда случился резкий обвал рынка. Одновременно с этим наблюдалось и снижение хешрейта.

Схожая картина наблюдается и у других наиболее ликвидных криптовалют. При этом еще недавно эксперты оценивали среднее ежемесячное увеличение сложности ведущих альткоинов в размере 8%. С тех пор ситуация несколько изменилась, но, если опираться на эти цифры, то при 8-процентном росте сложности в течение одного месяца рентабельность майнинговых мощностей уже спустя 9 месяцев приблизится практически к нулевому значению.

Касательно точки безубыточности для добычи биткоина, то в конце 2018 года некоторые аналитики заявляли, что при текущем уровне сложности первая криптовалюта должна стоить как минимум $7000 (при майнинге на устройствах S9 Antminer от компании Bitmain).

Таким образом, в условиях, когда цена биткоина опустилась до $4000, пользователям остается либо приобретать еще более дорогостоящее оборудование, либо переключаться на майнинг криптовалют с более низкими показателями сложности.

Первое решение может оказаться слишком дорогим, второе – достаточно рискованным. Оптимальным вариантом может стать так называемая «золотая середина», то есть майнинг криптовалют со средним уровнем сложности.

Подводим итоги

Подводя итог можно сказать следующее :

• Если ищете монеты, в которых сложность майнинга на сегодня пока еще невелика, учитывайте размер премии и перспективы ее развития. Даже если новые хэши находятся быстро и сразу подписывают блоки не стоит быть слишком оптимистичным. Низкий курс при обмене на фиатные деньги может не компенсировать даже электроэнергию, не говоря уже о прибыли.
• Трейдерам рекомендуем постоянно контролировать показатель сложности майнинга, как обязательный элемент комплексной торговой стратегии. Крипторынок молод и пока не сформировал собственный набор технических и статистических прогнозирующих факторов, как это сделали фондовый и валютный рынки, и нужно пользоваться любым источником информации.

Не забывайте, что прибыль майнеры получают в криптомонетах, а тратить приходится в реальных деньгах. Поэтому они тщательно следят за биржевой ситуацией и сами являются сильным фундаментальным фактором.

Источник

Сложность сети биткоин: что показывает и как рассчитывается

Майнинг криптовалют, использующих консенсус Накамото (PoW) основан на сложности сети, которая определяется количеством добывающих устройств в глобальном масштабе и их производительностью.

Она влияет на то, насколько оправдают себя финансовые вложения в оборудование, какое количество монет получится добывать в единицу времени, какова будет итоговая прибыль.

Рассмотрим, что такое сложность сети биткоин и как она влияет на на добычу новых монет.

Что такое сложность сети биткоин

Сложность сети биткоин — это динамически изменяющийся показатель, косвенно отражающий количество попыток, которые предпринимается для поиска хеша, удовлетворяющего заранее сформированным условиям.

Решение задачи нахождения хеша представляет собой подбор значения меньше заданного двоичного числа, которое содержит определенное количество нулей в начале числовой последовательности. Если по условиям задачи найденный хеш требует, например, 40 нулей в начале, то вероятность найти его сразу невелика даже на производительном оборудовании. Это равносильно подбрасыванию монетки 40 раз подряд, когда выпадает только орел. Арифметический подсчет показывает, что понадобится подбросить монетку (перебрать) в среднем 240 вариантов.

Каждый новый нуль, добавляемый в начало хеша, увеличивает сложность в 2 раза. Иными словами, нахождение хеша с 41 нулем в начале ровно в 2 раза сложнее, чем с 40 нулями. И в 4 раза проще, чем в случае, когда дело происходит с 43 нулями. 50 нулей увеличивают сложность в 210 — 1024 раза по сравнению с цифрой 40. Таким образом, сложность увеличивается в геометрической прогрессии, что позволяет удобно управлять ее значениями и подстраивать их под текущее состояние сети.

В блокчейне Bitcoin используется алгоритм криптовалют SHA-256, который определяет длину хеша — строку из нулей и единиц — в 256 символов. Каждый из которых — это 1 бит информации.

Зачем нужна сложность сети

Она позволяет добывать монеты равномерно и сохранять скорость формирования новых блоков в стабильном временном промежутке. Примерно раз в 10 минут, что соответствует 6 новым блокам в час. Это исключает ситуацию, когда с помощью мощного вычислительного оборудования блоки будут добываться в течение укороченного времени, или удлиненного, при сокращении подключенных устройств.

Ситуация, когда все биткоины добываются в течение короткого времени, губительна как для повседневного использования, так и выживания криптовалюты. Почти полностью исчезают финансовые стимулы для майнеров, остаются только комиссии за транзакции в качестве вознаграждения.

Для продолжения добычи новых монет количество участников не имеет значения: что 100 устройств, что 5 млрд. Сложность сети биткоин корректируется таким образом, чтобы время решения задачи всегда составляло около 10 минут.

Основные факторы изменения сложности сети Bitcoin

Сложность сети биткоин повышается или понижается автоматически (коррекция). Это происходит примерно раз в 2 недели, а если быть точным — каждые 2016 найденных блоков. Если 2016 блоков добываются менее, чем за 14 суток — это рост сложности сети Bitcoin. Задача решается за более короткий срок, следовательно, майнинговые мощности возросли.

Когда на нахождение 2016 блоков майнеры биткоина затратили более 2 недель, это сигнал, что количество устройств для майнинга сократилось. Следовательно, хешрейт падает и сложность понижается.

Факторы, прямо влияющие на сложность сети биткоин:

• Появление новых типов и моделей аппаратных устройств. Впервые сообщество столкнулось с этим в 2014 году, когда появились узкоспециализированные интегральные микросхемы для добычи криптовалюты (ASIC). Их вычислительная мощность для решения задачи подбора 256-битного хеша в сотни раз превосходила наиболее распространенные на тот момент графические процессоры видеокарт (GPU). В результате, сложность резко подскочила;
• Увеличение популярности Bitcoin. Все больше желающих получают представление, что такое криптовалюта, среди них находятся желающие заняться майнингом. Это следующий по значимости фактор влияния на сложность, помимо технических новинок;
• Рост стоимости биткоина. Когда прибыль значительна, количество майнеров увеличивается. Если курс падает, участники, не вписывающиеся в рамки рентабельности, отключают устройства. Никто не майнит себе в убыток;
• Перевод мощности на работу с другими активами. Если на рынке появляется новый токен, добыча которого дает прибыль больше, чем биткоин, майнеры переориентируют мощности (если алгоритм поддерживается устройством);
• Внешний фон. Позитивные и негативные новости, решения властей, национальных и международных регуляторов, прогнозы аналитиков, активность хакеров. Другие факторы косвенного влияния на стоимость монеты, следовательно, и на перспективы добычи.

Сегодня сложность сети биткоин чаще растет. Это происходит по причине новизны криптоактивов, привлекательного соотношения вознаграждения (12,5 BTC) и рыночного курса ($10340) криптовалюты.

Почему растет сложность сети биткоин

Но в дело вступает халвинг, и награда за блок постепенно и неуклонно сокращается. Так, до 2012 года она составляла 50 BTC, в период с 2012 по 2016 — 25 монет. Последний халвинг прошел 11 мая 2020 года, вследствие чего вознаграждение за блок упало до 6,25 BTC.

Серьезно влияет стоимость электроэнергии, а также налоговые факторы и нормы законодательного регулирования со стороны властей.

Несмотря на то, что все монеты будут добыты примерно в 2140 году, на последние 100 лет останется менее 1% эмиссии.

Порядок расчета

Сложность сети биткоин прямо определяется следующими факторами:

• Значениями хешрейта биткоина, то есть количества и общей производительности добывающих мощностей, решающих задачу по поиску хеша.
• Временем, затрачиваемым на добычу одного блока.

Ее расчет проводится с использованием следующей формулы:

difficulty = difficulty_1_target / current_target

• Difficulty — это обозначение сложности;
• Для параметра difficulty_1_target применяются разные значения. Чаще всего используется pdiff — сокращенное обозначение pool difficulty. Это хеш-значение SHA-256, где начальные 32 бита — нули, последующие — единицы;
• Target — также двоичное число на 256 бит, которое используется в виде целевого значения, и в запакованной шестнадцатеричной форме хранится во всех подписанных блоках. Минимальное значение параметра target (что соотносится с максимальной сложностью) представляет собой двоичное 256-битное число, начальные 224 бита которого — нули. Максимальное значение target (минимум сложности) равняется pool difficulty.

Для каждого устройства или пула для майнинга сложность рассчитывается индивидуально. Она отличается в небольших пределах от показателей на страницах мониторинга, например, Blockchain.com, где отображается среднее значение.

Любопытно, но за одно изменение сложность в состоянии увеличиться или сократиться на величину не более, чем в 4 раза в любом направлении (особенности блокчейна).

Актуальная информация

Для получения сводки о текущем уровне сложности вводится команда getDifficulty в программный интерфейс майнингового устройства. Для дальнейшего изучения вопроса или предварительного ознакомления чаще всего используются следующие ресурсы:

• Bitinfocharts.com — платформа, предоставляющая информацию за весь период существования Bitcoin, начиная с 2009 года по настоящее время. Доступно масштабирование отдельных участков графика для изучения деталей, а также дополнительные инструменты;
• Blockchain.info — основной ресурс получения информации, построенный по принципу «ничего лишнего». Как и в предыдущем случае, график масштабируется, история просматривается с момента генерации первого блока Сатоши Накамото. Этого достаточно для большинства пользователей, но отсутствие дополнительных инструментов — скорее недостаток.

Вертикальная шкала на графиках означает уровень сложности, горизонтальная — время.

Прогноз на 2021 год

Основное влияние на майнинг биткоина оказал халвинг криптовалюты в 2020 году, когда вознаграждение снизилось с 12,5 BTC до 6,25 BTC.

Существенных прорывов в наращивании эффективности энергопотребления ASIC-устройств, работающих на алгоритме SHA-256 вряд ли стоит ожидать в ближайший период. Большинство из них устаревает и работает в минус еще до официального появления на рынке.

Вдобавок, на ситуацию косвенно указывает негативный новостной фон вокруг ведущих производителей оборудование для майнинга, в первую очередь, информация об увольнениях, закрытиях зарубежных подразделений, провале усилий по выходу на IPO. Вместе со снижением популярности майнинга это рисует нерадужную перспективу для этого сегмента на ближайшую и возможно, среднесрочную перспективу. Плюс ограниченные, во многом исчерпанные еще в 2018 году возможности по наращиванию мощности в решениях текущей архитектуры.

Эксперты сходятся во мнении, что выживут в основном те, у кого есть доступ к дешевой электроэнергии, либо к недорогим и современным устройствам для майнинга.

Майнинг биткоина и эфириума достаточно давно превратился в отдельный бизнес, с серьезными подходами, вложениями, расчетами. Сейчас эта деятельность — удел крупных организаций, имеющих не только большие суточные объемы добычи новых монет, но и сниженные тарифы на электроэнергию, а также доступ к новым устройствам по низким ценам. Заниматься майнингом ведущих криптовалют в одиночку невыгодно. Лучше обратить внимание на перспективные монеты «второго плана» из первой сотни рейтинга CoinMarketCap.

Источник