Когда начали майнить биткоины

Майнинг биткоина: немного о том, как все начиналось

Ранее на этой неделе в сети биткоина состоялся второй по счету халвинг — заложенное в программном коде снижение в два раза награды майнерам за найденный блок. Forklog решил сделать небольшой обзор, посвященный истории развития майнинга, и еще раз вспомнить, как это начиналось.

Майнинг биткоина является процессом криптографических вычислений. Как известно, биткоины добываются блоками, при этом с ростом общего числа сгенерированных монет размер блока уменьшается. Изначально блок составлял 50 биткоинов, однако количество добываемых монет уменьшается в два раза каждые 210 000 блоков. Таким образом, вознаграждение за каждый найденный блок с определенной периодичностью падает в два раза.

Данное явление также носит название халвинг. С экономической точки зрения такая модель работы системы необходима для того, чтобы контролировать инфляцию валюты.

Сам процесс добычи монет требует вычислительных мощностей, времени и энергозатрат. И чем дольше идет майнинг биткоина, тем все более ресурсоемкой становится их добыча.

Скорость увеличения суммарно добытых биткоинов имеет обратно пропорциональную зависимость и экспоненциально убывает. Общее количество монет при этом стремится к 21 000 000 и никогда не превысит это число. Графически процесс выражается следующим образом:

В случае, если стоимость найденных биткоинов превышает издержки по их добыче, включая затраты на электроэнергию и вычислительную технику, то такая деятельность имеет экономический смысл. Отсюда видно, что с увеличением сложности добычи биткоинов менее производительные и энергетически эффективные устройства уходят из индустрии.

На момент выхода статьи сложность вычисления выросла почти в 210 млрд раз, суммарная вычислительная мощность майнеров составляет более 1,5 миллиарда GH/s (гигахешей в секунду).

Начало начал — CPU майнинг

На ранних этапах развития майнинга (начиная с 2009 года) для вычисления хеша заголовка нового блока использовался центральный процессор (CPU, от англ. central processing unit) электронно-вычислительной машины. Для сравнения, процессор Intel Core i7 990x показывал производительность примерно 33 MH/s (мегахешей в секунду).

GPU и первые фермы для майнинга

Дальнейший прогресс индустрии майнинга сместился в сторону графических процессоров (от англ. graphics processing unit, GPU). В силу особенностей архитектуры графические адаптеры выполняют криптографические вычисления намного быстрее, чем центральные процессоры. Топовые варианты GPU от AMD обеспечивали производительность порядка 650-675 MH/s. Оказалось также возможным увеличивать вычислительную мощность, объединяя несколько видеокарт. Платформа, иначе называемая мини-фермой, состоявшая из одной материнской платы, процессора и блока оперативной памяти могла содержать 5-6 мощных графических ускорителей.

Время вентильных матриц

Проблемным местом этого подхода оказалось высокое энергопотребление подобных систем. Возникла конкурирующая технология FPGA-майнеров (от англ. Field-Programmable Gate Array —программируемая пользователем вентильная матрица). Они обеспечивали почти в пять раз больший выигрыш в потреблении электрической энергии, чем GPU-майнеры. Hi-End решение фирмы Butterfly Labs (BFL), в основе которого лежит FPGA Altera, обеспечило производительность 25.2 GH/s.

Проблемной оказалась высокая стоимость FPGA-майнинга относительно технологии GPU-майнинга. Кроме этого, видеоадаптеры после исчерпания своих возможностей в качестве майнера могут быть перепроданы по более выгодной цене.

Приход ASIC и гонка вооружений

Все эти устройства оказались за бортом экономической целесообразности биткоин-майнинга после появления майнеров на основе ASIC (от англ. Application-Specific Integrated Circuit —интегральная схема специального назначения). Они выполняют единственную задачу – криптографические вычисления для майнинга. К тому же они обладают более высокой энергоэффективностью и производительностью.

Первопроходцем в этом направлении стала компания Butterfly Labs, которая в июне 2012 года стала принимать предварительные заказы на майнеры по этой технологии, самый мощный из которых SC Mini Rig обеспечивал производительность 1500 GH/s.

Появление ASIC поставило перед разработчиками альтернативных криптовалют вопрос защиты своих проектов. Так, начали появляться альтернативные, ASIC-устойчивые алгоритмы. Например, X11, Groestl или Proof Of Stake. Последний не требует использования больших вычислительных мощностей для защиты сети, а дистрибуция монет и консенсус достигаются принципиально иным путем.

В настоящее время по причине возрастающей сложности и ресурсоемкости майнинга данный вид деятельности перекочевал из небольших ферм в дата-центры, которые обеспечивают огромный уровень вычислительной мощности. Именно в таких условиях становится экономически целесообразно проводить биткойн-майнинг.

Майнинг в облаках

Изучая историю и современность майнинга биткоинов, нельзя не упомянуть о таком способе добычи как облачный майнинг. Речь идет об использовании специальных облачных сервисов по добыче криптовалюты. Из преимуществ такого подхода можно выделить отсутствие необходимости покупки дорогого оборудования, затрат на электроэнергию и своего личного времени на управление майнерами. Вы просто вносите плату за обслуживание и комиссию, которую устанавливает компания, предоставляющая услугу облачного майнинга. Правда, у этого вида майнинга есть риски, связанные с возможностью не выплаты вашей прибыли.

Хакерский майнинг

Еще один популярный в специализированных кругах способ добычи криптовалют — майнинг на чужих устройствах. Для этого злоумышленнику достаточно иметь свой ботнет и специальное ПО, которое будет незаметно для пользователя майнить криптовалюту. В некоторых случаях достаточно иметь только ПО, оплатив услуги «залива» вредоноса на компьютеры пользователей в уже существующих ботнетах. Как правило, данная услуга стоит не слишком дорого.

Таким образом злоумышленник получает очень небольшие мощности от каждого индивидуального пользователя, однако в совокупном объеме это может быть неплохая ферма. Так, в 2014 году неизвестный хакер воспользовался уязвимостью в серверах компании Synology и смог заработать свыше $200 000 в криптовалюте Dogecoin. Известны случаи, когда тот же Dogecoin майнили на нескольких миллионах мобильных устройств. Причина была все та же — уязвимость, которую не смог вовремя найти и устранить сам производитель. Так что будьте осторожны, возможно, вы — уже часть чьей-то фермы.

Источник

Как менялась добыча биткоинов: от CPU до облачного майнинга

Привет, Гик! Первый пост в нашем блоге мы хотели бы посвятить истории возникновения и развития самой известной и популярной криптовалюты, а также ещё раз ответить на вопрос «Что такое биткоины».

Надеемся, этот небольшой экскурс в историю вы найдёте полезным, т.к. мы попытались описать события максимально просто.

Началось все еще в далеком 1983 году, когда Дэвид Чаум и Стефан Брендс впервые предложили протоколы «электронной наличности».

После них было представлено ещё несколько идей криптовалют, даже были просчитаны модели рыночного механизма. Но только в 2008 году был опубликован файл с описанием протокола и принципа работы одноранговой сети BitCoin.

До сих пор не известно был ли это один человек или группа лиц, но он или они известны всем под псевдонимом Сатоси Накомото. В 2009 Сатоси была закончена разработка клиента и сеть была запущена.

Впервые обмен биткоинов на товар состоялся в 2010 году, когда американец Ласло Ханеч за 10 000 биткоинов приобрел 2 пиццы. Напомним, что сегодня 1 биткоин стоит порядка 300 американских долларов, а максимальное значение переваливало за 1000 долларов за 1 биткоин.

Существует огромное количество других криптовалют: Лайткоины, Пирокоины, Зетакоины и даже Догекоины. Но Биткоины самая распространённая из них. На данный момент, тысячи ресторанов и магазинов принимают Биткоины как средство оплаты.

Золотая лихорадка

Майнинг, т.е. добыча биткоинов, по сути – решение некой криптозадачи, ответом на которую является последовательность символов находящаяся грубым перебором. Это и определяет потребность в огромных вычислительных мощностях.

Ключевая часть всей системы безопасности биткойна — майнинг. Основная идея заключается в том, что майнеры группируют биткойн-транзакции в один блок, который уже подвергают хэшированию неисчислимое число раз для нахождения очень редкого значения хэша, подпадающего под специальные условия. Когда такое значение находится, блок считается смайненным и попадает в цепочку блоков. Само по себе хэширование не несёт никакой полезной цели кроме увеличения сложности поиска правильного блока. Таким образом, это одна из гарантий того, что никто в одиночку с любым существующим набором ресурсов не сможет взять под контроль всю систему. За каждый найденный блок получается вознаграждение. Изначально оно составляло 50 биткоинов, но, чтобы предотвратить бесконтрольную эмиссию валюты, оно уменьшается в два раза после каждых 210 000 добытых блоков. Каждый новый блок появляется примерно раз в 10 минут, что означает длительность поисков может занимать как 9 минут, так и 11. Для удобства расчетов возьмем 10 минут — исходя из этого, количество всех биткоинов в мире не превысит 21 миллиона. Примерно 55% из них уже добыто, и прогнозы обещают 99% добычи к 2032 году.

На данный момент есть четыре поколения майнеров, начиная от простого CPU-майнинга — и до современного ASIC-майнинга. Это не означает, что вы уже не можете майнить биткоины дома с вашим процессором — просто объем прибыли будет в разы меньше.

Первое поколение: CPU майнинг

Объем дохода зависит от процессора — имея самый топовый Core i7, можно добывать порядка 33 MH/s (мегахашей в секунду, так измеряется скорость добычи биткоинов). Все вычисления выполняются над 512-битными блоками данных и состоят из множества различных операций. Каждая из которых зависит от результатов предыдущего.

Второе поколение: GPU майнинг

Следующее поколение майнеров основывалось на операциях происходящих в видеокарте. Подобные майнеры состояли из реализации bitcoin-протокола на языке вроде Java или Python и алгоритма перебора в виде OpenCL-файла, который надлежало скомпилировать под ISA соответствующего GPU.

Как только не пытались увеличить свои доходы майнеры: играли с напряжением, увеличивая его для увеличения производительности, но повышая затраты на электричество, или, наоборот, уменьшая его для экономии на свете (чтобы мамка не заругала, наверное). Также изменения затрагивали и ядра GPU и параметров кода, как увеличение потоков.

В отличие от процессора, который на материнке может быть всего один, видеокарт на плате может быть несколько — в связи с этим создавались целы фермы для майнинга биткоинов на основе графических процессоров.

Типовые GPU от AMD показывают большую производительность, чем GPU от NVidia, если речь идет о GH/s на $. Поэтому майнеры использовали именно их.

Третье поколение: FPGA майнинг

Царствование FPGA было не долгим, так как на смену пришло новое поколение аппаратуры — ASIC. Платы на основе FPGA Spartan XC6SLX150 позволили достигнуть производительности 860MH/s, при частоте 215 MHz, энергопотреблении 39W и стоимости $1060. Проприетарная разработка компании Butterfly Labs (BFL), расположенной в Канзасе, показала похожую производительность 830 MH/s при цене $599. Топовое решение от той же компании на основе FPGA Altera показало производительность 25.2 GH/s при цене $15K (650-750 MH/s на чип).

Главная проблема FPGA майнинга на фоне GPU была их стоимость. В среднем стоимость FPGA майнера была выше на 30% относительно видеокарт, более того GPU платы имеют больший потенциал к перепродажи после окончания службы в роли майнера.

Четвертое поколение: ASIC майнинг

С приходом ASIC пришел конец всем предыдущим типам майнинга. ASIC майнеры заметно отличаются отношением размера к производительности и потреблению относительно других типов майнеров. Первым на рынок вышла компания BFL, предложившая свои решения, за ними уже появились такие компании как ASICMINER и Avalon.

Цена на майнеры четвертого поколения была невероятно высока. На волне роста популярности криптовалюты вырос и интерес к майнингу. Не все могли себе позволить майнеры даже в минимальной комплектации. Дороговизна оборудования заставила искать новые решения, ими был даунгрейд оборудования, продажа лайт версий майнеров. Но цена, как правило, все равно оставалась высокой и все проблемы с настройкой ложились на самих пользователей. Оптимальным решением стал облачный майнинг, который открыл доступ к миру биткоинов практически любому желающему.

Облачный майнинг

Майнинг биткоинов должен был выйти в массы, когда он станет доступен любым желающим. Облачный майнинг — именно такое событие: наш проект, https://hashflare.io/, позволяет арендовать часть мощности нашего оборудования и начать зарабатывать биткоины в несколько кликов. Все что вам нужно — это желание и несколько баксов для старта.

Пройдя регистрацию, выбрав один из двух вариантов майнера и, конечно, привязав кошелек, вы можете начать добывать свои первые биткоины.

Калькулятор рассчитает и покажет вам размер вашего допустимого дохода, а графики позволят следить за успехами в разных пулах.

Вы можете распределить купленные мощности по разным пулам и попытаться
увеличить свой доход. В случае, если вы поймете что хотите больше, вы можете в любой момент докупить некоторые вычислительные мощности.

Для майнинга криптовалют на алгоритме SCRYPT мы используем майнер Ares. При его разработке был учтен негативный опыт, который получили при создании майнеров на алгоритме SHA-256. Очень многих проблем удалось избежать уже на этапе проектирования, поэтому на выходе получили очень надежный и неприхотливый аппарат.

В свою очередь для SHA-256 мы используем модифицированный майнер Apollo, в который устанавливаем по 2-4 платы. Именно такие модели, в специальных серверных корпусах, мы устанавливаем в ДЦ. По привычке мы называем их просто Apollo.

В своих платах мы используем знаменитый чип Golden Nonce компании HashFast, вложившей миллионы долларов в разработку этого чипа, который продолжает служить верой и правдой многим майнерам по всему миру, несмотря на банкротство самой HashFast.

Отдельно стоит сказать про майнер Uranus. Это абсолютно новая модель, с новым чипом. Основная особенность майнера — высокая эффективность при низком энергопотреблении. Мы планируем сделать его нашей основной рабочей машиной. Спрос на этот майнер очень высокий и сейчас все наши силы брошены на его производство.

Готовы начать? Мы с вами! Пишите, о чём вам было бы интересно почитать в следующих наших постах.

Витаем в облаках

Источник