Как снижение награды за блок для майнеров в 2016 году повлияет на биткоин

2016 год ознаменуется важным событием - снижением награды майнерам за найденный блок вдвое. О причинах и возможных последствиях “уполовинивания блока” для майнеров в частности и биткоин-экономики в целом мы расскажем в нашем материале.

Предложение биткоина

Как известно, количество биткоинов конечно и составляет 21 млн монет, а впервые монета попадает в наш мир каждый раз, когда майнер решает блок, за что и получает награду.

При формулировании правил биткоин-протокола Сатоши Накамото сделал так, чтобы количество биткоинов, “выпадающих” в виде вознаграждения из блока уменьшалось на 50% каждые 210 тысяч блоков. В среднем в течение часа расшифровывается около 6 блоков, поэтому для генерации 210 тысяч блоков и уполовинивания вознаграждения необходимо плюс-минус 4 года.

Это значит, что если с 2012 по 2016 год вознаграждение майнера составляет 25 биткоинов, то после уполовинивания сумма будет составлять 12,5 биткоинов. Финальное количество в 21 млн. биткоинов будет сгенерировано к 2140 году.

Зачем нужно уменьшать награду за блок?

О необходимости уменьшения награды в интервью Bitcoin Magazine рассказал основатель проекта Ethereum Виталик Бутерин:

«Основная причина, почему это делается, состоит в необходимости контролировать инфляцию. Одним из изъянов традиционных фиатных валют, контролируемых центральными банками, является то, что банки могут печатать столько денег, сколько посчитают необходимым, а если они создадут слишком много денег, законы предложения и спроса обеспечат стремительное падение ценности валюты».

«В то же время, биткоин задуман так, чтобы быть похожим по своим свойствам на обычные товары, например золото. В мире ограниченный запас золота, и с каждым новым добытым граммом золота, остаток золота в недрах становится все труднее и труднее добыть. Вследствие ограниченного предложения, золото сохраняет свою ценность международного средства обмена и накопления более 6 тысяч лет, и существует надежда, что биткоин будет вести себя так же».

Когда произойдет следующее уполовинивание?

Как мы уже знаем, создание одного блока должно занимать в среднем 10 минут, таким образом, можно посчитать, что уменьшение награды произойдет где-то в июле-августе 2016 года. Однако некоторые участники биткоин-сообщества резонно отмечают, что в реальном мире на генерацию блока транзакций у майнеров уходит в среднем около 9 минут 20 секунд, что на 7% меньше ожидаемых 10 минут. С учетом этого, уполовинивание произойдет 20 июня 2016 года.

Каким образом уполовинивание повлияет на биткоин-экономику?

Разумеется, основной вопрос состоит в том, как это повлияет на цену биткоина. Ответа никто не знает. Ожидаемые сценарии: рост цены биткоина или сохранение текущей динамики. Мнения сообщества по этому поводу разделились на две партии. Некоторые утверждают, что сообщество заранее готово к изменению вознаграждения и этим событием не удивишь биткоин-энтузиастов. Следовательно, цена биткоина не изменится, ведь единственным источником флуктуации на рынке мог бы быть конфликт ожиданий или непредсказуемость. Другие считают, что вследствие падения предложения биткоинов, цена будет расти с ростом спроса. В чем точно согласны все участники дискуссии, так это в том, что ожидаемое событие не приведет к падению цены биткоина.

Тем не менее, есть мнение, что резкое изменение размера вознаграждения при сохранении цены биткоина может привести к падению мотивации к майнингу, следствием чего станет большая монополизация и рост волатильности криптовалюты, т.к. многие майнеры посчитают невыгодным держать включенными свои вычислительные мощности и выйдут из игры. Также падение прибыльности майнинга и отток участников рынка может означать снижение привлекательности биткоина для инвестиций и дальнейшей популяризации.

Уполовинивание уже происходило 28 ноября 2012 года. На тот момент цена биткоина составляла $13,42, и особого влияния на нее это не произвело. Разумеется, в то время биткоин ещё не был так известен широкой общественности. Вскоре после этого цена биткоина взлетела до 230 долларов, но многие считают, что это связано с тогдашним финансовым кризисом на Кипре.

Нашли ошибку в тексте? Выделите ее и нажмите CTRL+ENTER

Подписаться на новости Forklog

Блокчейны и вознаграждение за блок

Суть майнинга заключается в получении вознаграждения за блок. Большинство коинов используют такую систему: вознаграждение достается человеку или группе, которая найдет верное решение криптографического алгоритма хеширования. Решение – это математические вычисления, основанные на результатах решений предыдущих блоков, так что не получится посчитать ответы заранее для будущего блока, не зная решения предыдущего. История решений блоков и транзакций представляет собой – что-то вроде публичного реестра.

И все-таки, что же такое блок? Один блок состоит из криптографических подписей для блока и транзакций внутри блока. Транзакции собираются из сети, обычно с небольшой комиссией, что также становится частью прибыли от блока. Для каждого блока определен и свой индекс сложности, который может со временем увеличиваться или уменьшаться. Цель заключается в том, чтобы сохранять скорость генерации новых блоков относительно постоянной.

Если говорить о биткоине, то здесь цель – создавать решение блока в среднем каждые 10 минут. Что касается эфириума, то решения блока должны происходить каждые 16 секунд. Очевидно, что разница колоссальна, и более короткое время решения блока – одна из причин, почему некоторые предпочитают (хотя есть и другие, но я не буду о них). Проще говоря, решение должно быть меньше некоторого значения и, кроме того, должны быть 256-битные номера, что открывает огромные возможности. Решение включает в себя адрес кошелька для системы решений, который затем получает все комиссии по транзакциям вместе с вознаграждением за блок, а потом блок записывается в всех соучастных систем.

Представьте себе, что вы моете золото в ручье: может, вам повезет и вы найдете огромный золотой самородок, а может, лишь грязь и пыль, или же вообще ничего не найдете. Если ручей расположен в хорошем месте, то вы быстро заработаете. Если говорить о криптовалютах, то разница тут лишь в том, что «хорошее расположение» значит «хорошее аппаратное обеспечение».

Установка ПО

Существует много вариантов майнинга . Одни алгоритмы все еще могут более или менее эффективно работать на процессорах (например, Cryptonight), другие лучше всего функционируют на видеокартах ( , Vertcoin), а третьи – на обычных ASIC ( , Litecoin). Но кроме аппаратного обеспечения, для майнинга нужно еще кое-что.

В самом начале появления биткоина и других криптовалют эффективно майнить алгоритмы можно было в одиночку. Всего лишь нужно было скачать (или скомпилировать) кошелек для определенного коина и установить соответствующее ПО для майнинга. Затем вы настраиваете ПО для майнинга, чтобы присоединиться к сети криптовалют, и с помощью своего процессора/видеокарты/ASIC выполняете вычисления. Задача заключалась том, чтобы найти верное решение блока раньше всех. Каждый раз, когда находят блок, вычисления возобновляются, поэтому полезно иметь аппаратное обеспечение, которое может быстрее искать потенциальные решения.

Сейчас многие отказываются от ПО для кошелька. Оно занимает место на диске, пропускную способность сети и даже не требуется для майнинга. Одна только загрузка полного блокчейна биткоина требует 145 ГБ свободного места на диске, поэтому для синхронизации понадобится много времени. Есть сайты, которые это учитывают, если только вы доверяете хосту.

Теоретически, через какое-то время начнет действовать закон средних чисел. Если вы предоставите один процент всех вычислительных ресурсов для коина, то, скорее всего, вы найдете один процент всех блоков. Но по мере того, как росла популярность биткоина и его потомков, сложностей становилось больше и, в конце концов, соло- стал непрактичным. Если вы можете предоставить лишь 0.00001% майнинговой мощности, и это значение со временем уменьшается, шанс найти верное решение блока становится фактически нулевым. Вступайте в майнинговые пулы.

Стань частью нашего майниногового пула!

Соло- – это то же самое, что в одиночку играть в ММО-игры: вы не можете продвинуться дальше самостоятельно. Что касается криптовалют, вознаграждения за блоки стали прерогативой больших майнинговых групп, называемых майнинговыми пулами. Для защиты блокчейна вам не нужно, чтобы какая-то конкретная группа (майнинговый пул или отдельный человек) контролировала более 50% вычислительных ресурсов(хешрейта) для сети коинов, но для майнинга – всегда лучше состоять в большом пуле.

Фишка в том, что, в отличие от вознаграждений за блок, где все идет в победившую систему, майнинговые пулы работают вместе и вознаграждения распределяются между всеми его участниками, обычно в зависимости от процента хешрейта майнингового пула. Ваше аппаратное обеспечение получает небольшую часть работы от пула и представляет ее в качестве долей. Даже если вы вносите всего лишь 0.00001% хешрейта, вам все равно достанется этот процент от каждого вознаграждения за блок, которое получает пул.

Конкретный пример: сейчас у биткоина общий хешрейт сети – примерно 13 EHash/s (экзахешей), а хороший -ASIC типа Antminer S9 может обеспечить только лишь около 13 THash/s. Если бы хешрейт оставался постоянным, ваш шанс майнинга блока в одиночку – один на миллион: вы будете находить в среднем один блок каждые 19 лет.

Проблема в том, что даже пять лет назад хешрейт был одной миллионной того, что он представляет собой сейчас. Думаю, что было бы лучше попытать удачу в лотерее.

Возьмите те же самые 13TH/s и вступите в пул, который выполняет 25% хешрейта сети. Пул должен найти 25% блоков, и в результате вы получите 0.0004% вознаграждения от блоков. Если блок стоит 12,5 биткоинов (BTC), то это 0.00005 коинов от каждого блока, который найдет пул, а он должен находить около 36 блоков в день. Это значит, что в день вы получите 0.0018 BTC, и хотя сумма не кажется большой, но при 17 000 долларов за вы будете получать 30 долларов в день. (Но не стоит так радоваться, поскольку Antminer S9 продает по цене, превышающей 5 000 долларов.)

Можно найти множество калькуляторов для криптовалют, так что вы можете прикинуть, сколько заработаете на майнинге. Но в конце концов, вы захотите вступить в майнинговый пул. Хочу также порекомендовать следующее: пользуйтесь новым почтовым адресом для таких целей и создавайте уникальный пароль для каждого пула, в который вы вступаете, потому что криптокражи – далеко не редкое явление, если вы не следите за своими паролями.

Если вы действительно хотите собирать коины типа эфириума, вам нужно еще скачать клиента эфириума, синхронизироваться с блокчейном и установить майнинговый пул для выплат на ваш кошелек. Возможно хранить взносы пулов непосредственно в адресе кошелька на криптобирже, но опять же, здесь есть и риски, и я бы не рекомендовал долго хранить что-то на чужих серверах или дисках. Недавняя статья о взломе Nicehash – хороший урок, о том, что так делать не стоит.

Вам кажется, что все это отнимает много времени (действительно может быть), но люди, которые на самом деле увлекаются криптовалютой, занимаются ей на постоянной основе. И реальные деньги часто оказываются в руках у операторов пула и бирж, но это уже другая история.

Процесс майнинга

У вас уже есть аппаратное обеспечение, вы вступили в майнинговый пул и вы готовы покорять мир криптовалют. Все, что нужно теперь – скачать соответствующее ПО, подогнать настройки под свое аппаратное обеспечение и пул и действовать! Как-то так.

У многие пулов есть общие инструкции для майнинга, в том числе и где скачать ПО. Но все ПО разные, и даже драйверы, сведения о версии микропрограммы, частота памяти могут влиять на скорость вашего майнинга. Так что если вы серьезно настроены, то подружитесь с Bitcointalk, Github и другими форумами.

Простейший способ майнить коин – просто указать все свои риги для майнинга в соответствующем пуле и загрузить необходимое ПО. Проблема в том, что «лучший» коин для майнинга – часто явление недолговечное и недостижимое: огромный скачок стоимости эфириума был вызван тем, что другие рыночные силы подтолкнули его с 5-10 долларов за один до 600+ долларов за в течение 2017 года. До этого, данный коин был единственным, который можно было майнить и получать при этом прибыль. Но переключение от одного коина к другому может занять много времени, поэтому существует ПО, которое частично поможет избавиться от сложностей.

Одним из популярных решений является (или являлся?) Nicehash, который сдает в аренду хешинговую мощность тем, кто будет платить за . Поскольу Nicehash сейчас работает над перезапуском после взлома, то есть и другие варианты – WinMiner и Kryptex, хотя за них я не ручаюсь. В основном, они помогают выяснить, какой коин/алгоритм майнить, хотя там есть комиссии, но текущие ставки ниже, чем если майнить коины напрямую. Преимущество заключается в том, что в итоге у вас не будет кучи коинов, которые обесценятся.

Более сложное решение – самостоятельно установить ПО для майнинга с несколькими алгоритмами. Для этого нужно просто иметь учетные записи для всех коинов, которые вы хотите майнить, а затем создать правила, чтобы определить, какой коин будет лучшим в любое время. Такие сайты, как WhatToMine помогут выяснить, какой способ оплаты сейчас лучше всего, но, естественно, остальным будут предоставлены те же данные.

Подведем итог: чего же стоит майнинг и сколько можно заработать?

Нужно еще кое-что знать о майнинге : помимо первоначальной стоимости аппаратного обеспечения, мощности и срока службы аппаратного обеспечения, постоянно возникают и другие проблемы. Чем ниже ваши затраты на электроэнергию, тем легче получить прибыль от майнинга. И наоборот, если там, где вы живете, затраты на электроэнергию относительно высоки, тогда – не такая уж и прекрасная идея.

Когда люди думают о майнинге , то первая мысль, которая у них возникает – изучить сам . Сейчас уже стали привычными ASIC (интегральная схема специального назначения), поэтому не стоить пользоваться видеокартами для майнинга биткоина. Так, хеш-скорость быстрого процессора может быть, например, 40MH/s, а хорошей видеокарты – даже 1GH/s и больше, в то время как у самых быстрых ASIC типа Antminer S9 она составит 14TH/s. Но Antminer S9 стоит от 5 000 долларов и выше, и потребляет все-таки примерно 1350В (так что вам понадобится дополнительный блок питания мощностью 1500Вт)

Может лучше ? Параметров много, да и рынок весьма неустойчив, но, как вы могли догадаться, при нынешних ценах на многие видеокарты, я отвечу…возможно. Давайте-ка сначала о стоимости базовой системы. Вам потребуется дешевый процессор, материнская плата с шестью слотами PCIe, 8Гб оперативной памяти DDR4, бюджетный жесткий диск, 6 переходников-райзеров PCIe и блок питания 80 Plus Platinum мощностью 1350Вт. В таком случае, лучше всего собрать риг для майнинга с помощью стойки для крепления компонентов и кабельной стяжки, ну, или чем-то вроде этого. И все в итоге будет стоить около 700 долларов (вместе с 8Гб оперативной памяти).

Теперь нужно 6 видеокарт. Вот как сейчас обстоят дела при текущих рыночных ценах. Здесь вы увидите три популярных ASIC, а также точку безубыточности:

Я думаю, во многом, это связано с тем, что произошло с эфириумом и биткоином в этом году, когда стоимость эфириума поднялась почти с 10 долларов до 720 долларов и выше за один коин, а стоимость биткоина – почти с 1 000 долларов до более 17 000 долларов. , которые вы майните, вы можете заработать, ну, а если вы все предусмотрели и запаслись биткоином или эфириумом с начала этого года, то вы буквально куш сорвали. Или говоря языком майнинга, вы напали на основную жилу.

После затишья эфириума, когда он стоил 250-300 долларов, сейчас коин стоит больше 700 долларов, а стоимость биткоина на момент написания статьи – 16 800 долларов. Если бы еще пару месяцев назад вы спросили меня, думал ли я, что в этом году значение биткоина станет пятизначным, я бы рассмеялся, ведь 5 000 долларов казались такой большой суммой. Теперь я не могу сказать, к чему это приведет, но я точно не хотел бы остаться с носом, если пузырь взорвется и цена рухнет.

Адвокаты, занимающиеся вопросами , надеются, что это только начало, и цена за может достичь несколько тысяч долларов, а за – вообще миллионов. Думаете, что все это – сказки? Если б я только мог предвидеть всю ситуацию и обзавестись несколькими сотнями биткоинов и эфириумов еще несколько лет назад. Даже совет, который я дал уже в этом году, теперь лишь пустой звук: если бы в июне вы начали майнить с аппаратным обеспечением стоимостью в 10 000 долларов, то сейчас бы у вас было пару биткоинов или 30, ну, или больше, эфириумов. Вы могли бы купить тогда несколько биткоинов, и сейчас бы они стоили в пять раз больше.

По сути, неустойчивость цен в сочетании с растущими трудностями может кардинально все изменить в течение нескольких месяцев. За последние месяцы произошел огромный скачок цен на криптовалюту, но могло-то быть и по-другому. Так что, если вы решили заняться майнингом, то не ставьте на карту больше, чем, как вы думаете, можете проиграть.

Вечером 9 июля 2016, в 19:46 по Московскому времени, пулом Discus Fish был добыт блок Биткоина с порядковым номером 420 000, что ознаменовало генерацию 75% всех биткоинов из заложенных Сатоши Накамото в алгоритм 21 000 000 BTC. Полное вознаграждение пула составило чуть больше 13 BTC, включая комиссии.

После долгого ожидания, наконец, свершилось то, чего боялись майнеры и желали "холдеры" - второе уполовинивание награды за блок Биткоина. Награда в "генерирующей" транзакции, первой вкаждом блоке, была сокращена в два раза - с 25 до 12.5 BTC. Доля комиссий составила около 4% общего вознаграждения за блок. И это уже достаточно весомая цифра.

Следующее деление на два, как ожидается, произойдет примерно через четыре года с этого момента, когда в блокчейн попадет блок с номером 630 000. Однако, временной интервал уменьшения награды не фиксирован. Если бы блоки четко добывались с интервалом в 10 минут, то первое уполовинивание произошло бы в январе 2013 года, а второе - в январе 2017-го. Но по итогам 7.5 лет существования Биткоина, он идет с "опережением графика" примерно на полгода. Это связано с постоянным ростом сложности - между пересчетами блоки добываются быстрее, и пересчет происходит не через 14 суток, а через 13.5, 12, а при взрывном росте мощностей хэширования, который наблюдался в 2011 и 2013 годах, пересчеты иногда происходили через 10 и даже менее 9 суток. И каждый ускоренный пересчет сложности добавлял дни в "копилку" следующего сокращения награды, приближая его наступление.

Курс остался на месте

Самым главным последствием уполовинивания награды, конечно же, станет сокращение предложения биткоинов на быржах, что может привести к повышенному спросу и соответственно росту цены. первое уполовинивание в ноябре 2012 года произошло при относительно слабом и тонком рынке, сейчас же на криптовалютных биржах вращаются миллиарды долларов.

Однако, этот исключительный аспект второго сокращения никак не отразился на графиках цен. Обменный курс уже несколько дней колеблется около уровня $650 или ¥4300. Для криптовалюты, которая только недавно показывала колебания $100 в день, особенно в период голосования по Brexit, это практически полный штиль.

Это минимальное движение цены предполагает, что майнеры, инвесторы и трейдеры считают изменения уже заложенными в текущих ценовых уровнях, и это неудивительно, если учесть, что подобное событие происходит по плану и к нему долго готовились. Оптимисты предполагают, что спрос остается постоянным, цена может увеличиться и в конечном счете обеспечит новый рекордно высокий уровень. Но этот прогноз никоим образом не является заданной величиной, тем более, что цена биткоина почти удвоилась всего за 2-3 месяца, предположительно, в ожидании сокращения наполовину. Первое уполовинивание награды также почти не повлияло на цену непосредственно. "Пузырь" весны 2013 года произошел через полгода и совершенно по другим причинам.

Возникает еще один аспект, когда в случае сокращения награды могут возникнуть проблемы прибыльности майнеров и их способности защитить сеть. Два производителя майнеров - KnCMiner и Spondoolies недавно объявили о банкротстве, прямо или косвенно ссылаясь на сокращение добычи. С тех пор цена значительно возросла, однако до сих пор непонятно, как сокращение скажется на других майнинговых компаниях. С другой стороны, Джихан Ву из Bitmain и Валерий Вавилов, генеральный директор Bitfury, публично заявили, что они не обеспокоены сокращением награды.

Как бы то ни было, уже скоро мы сможем наблюдать эффект низкой контролируемой эмиссии, благодаря которой Биткоин смог завоевать популярность по сравнению с фиатными валютами, где полновластные центральные банки контролируют эмиссию и пользуются такими инструментами, как "количественное смягчение", разгоняя инфляцию.

Шеффилд Кларк, генеральный директор сети American Bitcoin ATM Coinsource, прокомментировал долгосрочные эффекты сокращения награды:

"Можно утверждать, что это породит доверие среди крупных институциональных инвесторов, которым стало очень неудобно с мягкой денежно-кредитной политикой многих центральных банков, особенно NIRP. Мы можем ожидать приток капитала в триггерные сделки с биткоином, учитывая его долгосрочный дефляционный характер. Учитывая количество капитала ($7 трлн), вложенного в облигации, приносящие отрицательные прибыли, в долгосрочной перспективе мы можем получить эти деньги, если удастся завладеть доверием инвесторов".

Неопределенность среди майнеров

Большинство майнеров не уверены в том, чего можно ожидать после сокращения награды. В первую очередь, это касается крупных операторов облачного майнинга, для которых окупаемость добычи - вопрос выживания. Одна такая добывающая компания - Genesis Mining. Ее генеральный директор Марко Штренг открыл немного информации на Всемирном экономическом форуме. Он сообщил, что себестоимость одного биткоина в их компании составляет около $200, учитывая невысокую цену электроэнергии и не считая все остальные расходы, например высокоскоростной интернет и холодный климат Исландии, где расположены мощности оператора.

Тем не менее, несмотря на сегодняшнюю себестоимость биткоина и текущую цену, компания не может четко сказать, что ей ожидать после уменьшения награды вдвое. На своей странице в Facebook Штренг сказал, что очень трудно прогнозировать все последствия этого события, и с осторожностью добавил, что это может привести к медленному росту цен, или может вообще ничего не произойти.

Разумеется, первыми будут вынуждены прекратить операции те майнеры, которые находятся в странах с дорогой электроэнергией и обладающие устаревшим оборудованием, которое уже работало на грани рентабельности. Теперь большинство предыдущих поколений оборудования для майнинга начнет приносить прямой убыток и сложность на некоторое время снизится. Однако, вскоре она скомпенсируется за счет вступления в строй новых ASIC-майнеров, более мощных и экономичных. Как и в предыдущие годы, гонка мощностей будет продолжаться, выбрасывая с рынка тех, кто не может окупить расходы.

За нахождение блока биткоина выдается награда
В мае 2017 года сеть Биткоин столкнулась с серьезным вызовом. Количество неподтвержденных транзакций в мемпуле достигло значения 200 тысяч, а общий объем необработанных данных превысил 120 Мб. Учитывая, что 1 блок в сети биткоин равен 1 Мб, а среднее время его создания – около 10 минут, очередь из 120 блоков растянулась на несколько суток, поскольку постоянно прибывали новые и новые неподтвержденные транзакции.

Почему транзакции такие дорогие? Пособие для новичков

За счет увеличения комиссий при переводе удалось временно снизить количество необработанных транзакций в очереди, но эта мера, конечно же, не могла считаться устойчивой. И тем более удивительно, что майнеры время от времени находят и закрывают пустые блоки, то есть вместо полного их заполнения до 1 Мб, или 4-5 тысяч транзакций, блок не содержит никакой связанной с транзакциями информации.

В какой-то момент количество пустых блоков достигало четверти от всех сгенерированных системой блоков, причем они продолжали создаваться даже при перегруженности мемпула десятками тысяч неподтвержденных транзакций.

Что такое Мемпул Биткоина? Где посмотреть Bitcoin Mempool

По статистике, представленной Bitfury, в конце 2015 год генерировалось более двухсот пустых блоков ежемесячно, к концу 2016 год их число упало до нескольких десятков. Улучшения связаны с усовершенствованием архитектуры, позволившей увеличить скорость обработки транзакций, однако пустые блоки всё же продолжают создаваться.

Статистика пустых блоков биткоина

В чем же здесь дело? Попробуем разобраться.

Как создается блок Bitcoin?

Каждый новый блок является элементом цепи блокчейн, который содержит набор записей о выполненных операциях в сети, которые являются новыми с точки зрения предыдущей цепи. Новый блок добавляется в конец блокчейна, он содержит в том числе информацию и о предыдущем состоянии цепочки, и какие-либо дальнейшие изменения его структуры невозможны.

То есть непрерывная цепь блоков – это своеобразная книга учета, куда записываются все операции, которые когда-либо были совершены в системе. Любой пользователь должен быть уверен, что система учета не подделана. Как формируется такая уверенность?

В структуру блока входит заголовок - персональное решение для блока, и его поиском занимаются майнеры. Они берут из блока информацию и начинают её обрабатывать, совершая некие математические операции, чтобы в итоге получить короткую последовательность букв и цифр, отвечающую заранее заданным свойствам. Эта последовательность называется хэш.

Майнеры добывают биткоины

Для того, чтобы блок получил возможность быть записанным в цепочку blockchain, требуется найти особый параметр хеша, показатель которого ниже заранее заданного значения. Пока майнер не нашел этот параметр путем случайного перебора - блок находится в работе.

Как собрать ферму для майнинга, пошаговая инструкция

Если же майнер наконец задачу решил, то он сообщает всей сети о получении нового блока. Найденный блок проверяется полными узлами сети, и после проверки включается в блокчейн. Для «подгонки» скорости обработки к росту мощности всей вычислительной сети каждые 2016 блоков происходит перечет сложности, чтобы время на поиск нового блока было примерно равно 10 минутам.

Вот так выглядит создание нового блока. Найденный в процессе пересчёта хэш последнего блока становится своеобразной «печатью», то есть он запечатывает блок и подтверждает достоверность всей предшествующей цепи. Если кто-то попытается провести фиктивную транзакцию, изменив один из блоков, то его хэш изменится, и подделку тут же обнаружит любой, кто пересчитает хэш этого блока.

Теперь кратко опишем структуру блока.

Структура блока Bitсoin

Блок состоит из заголовка и перечня операций.

Заголовок, как уже знаем, содержит хэш (создан по алгоритму SHA-256), также в него включается свойство хэша предыдущего блока, что создает непрерывную преемственность между блоками сети, перечень хэшей операций, величина блока и т.д.

Особе место занимает параметр Bits – сокращенный вариант значения хэша. Блок будет добавлен к цепи только в том случае, когда майнеры подберут хэш размером менее bits.

Майнинг на домашнем компьютере за 571$, личный опыт

Итак, заголовок уникален и защищает блок от подделки. Наполняется же блок перечнем транзакций, каждая из который показывает источник и получателя перевода.

Получатель идентифицируется с помощью публичного (открытого) ключа, при этом создается новая операция, в которой используются деньги, подтвержденные в одной из прошлых транзакций. Для подтверждения права владения используется цифровая подпись, которая заверяет абсолютно каждую операцию в сети.

Конечно, структура сети

bitcoin выглядит сложной, особенно для новичка, но по мере погружения в суть её работы начинает проявляться творческий гений её создателя, впервые в истории решившего задачу недостатка безопасности. Биткоин нельзя скопировать или использовать дважды, а вероятность атаки на сеть стремится к нулю, поскольку атакующий должен иметь в своем распоряжении мощность большей части узлов сети, что при децентрализованном характере сети становится крайне затруднительным.

Итак, мы подходим к самому главному. Как же построена работа майнера и за что он получает оплату?

Разгон видеокарт для майнинга, как выжать максимум

Размер блока и награда майнера

Если система в целом платит за выполнение определенных действий, то пулы будут совершать эти действия, чтобы получить оплату. Этот механизм выглядит следующим образом.

Майнер (майнинг-пул) получает оплату за произведенную работу из двух источников:

Во-первых, это награда за нахождение нового блока, которая на данный момент составляет 12.5 BTC (в 2020 году произойдет уполовинивание награды).
Во-вторых, как только майнер находит новый блок, он автоматически получает плату за все транзакции, которые включены в этот блок.

На заре развития биткоина блоки заполнялись далеко не полностью, зачастую содержали менее 10 транзакций, однако по мере роста популярности сети заполняемость блоков тоже стала расти, что привело к росту очереди необработанных транзакций. Для повышения скорости прохождения транзакций начали применять повышенную комиссию, что привело к другой проблеме – невозможности использовать биткоин для небольших платежей.

Время подтверждения транзакции биткоин и как ускорить ваш перевод

Были предложены множество вариантов решения этой проблемы, от увеличения блоков до создания протоколов более высокого уровня, используемых поверх протокола биткоина. До недавнего времени разработчики склонялись к использованию доработанного протокола Segregated Witness (SegWit), который получил название Segwit2x. С помощью него часть информации должна была быть вынесена за пределы блока, то есть храниться отдельно от цепочки блокчейна, а размер самого блока – увеличиться до 2 Мб, что теоретически позволяло заметно ускорить прохождение транзакций и повысить анонимность.

Однако запланированный на 16 ноября хардфорк не состоялся, поскольку после опубликования его кода сообществу так и не удалось прийти к единому мнению.

Почему Bitcoin Cash хуже, чем Bitcoin на долгосроке

Откуда же берутся пустые блоки?

Майнер, как подсказывает логика, должен стремиться включать в новый блок максимальное количество транзакций, так как в этом случае растут его доходы. Тем более удивительно видеть пустые блоки, создаваемых при майнинге. Откуда же они берутся?

Предположим, что майнер нашел хэш очередного блока, назовем его N. Тогда он сразу же, чтобы не простаивали мощности, должен приступить к поиску блока N+1. В то же время майнер должен передать блок N другим участникам сети, которые должны его загрузить и проверить включенные в блок транзакции. Соответственно, майнер в этот момент решает одновременно две задачи – проверку транзакций блока N и поиск блока N+1.

Если майнер найдет блок N+1 еще до того, как будет проверен блок N – он имеет право заполнять его транзакциями? Нет, не имеет. Ведь в этих новых транзакциях могут оказаться такие, которые опираются на транзакции включенные в блок N, который еще не подтвержден. Даже если в мемпуле скопилась очередь из большого количества неподтвержденных транзакций, которые необходимо включать в блок N+1, майнер не может этого сделать, пока не прошло подтверждение блока N. А раз так, то майнер закрывает блок N+1 пустым, в нем будет только одна coinbase-транзакция, которая формируется автоматически и несет в себе информацию о вознаграждении за создание блока. Получает вознаграждение и приступает к поиску блока N+2.

50 BTC или более 300 000$ комиссия за перевод биткоинов! Кто больше?

Вот откуда берутся пустые блоки – так устроен алгоритм работы блокчейн. Пустые блоки получаются из-за несовпадения скоростей подтверждения блоков и поиска следующих, поэтому работы по усовершенствованию архитектуры сети не прекращаются ни на мгновение.

Решение проблемы

Итак, основная проблема, которая приводит к созданию пустых блоков – это скорость обмена информацией. Каждый новый блок должен быть «представлен» пулом другим полным узлам сети, которые, в свою очередь должны его себе загрузить, а скорость загрузки у всех разная, после чего проверить все транзакции в этом блоке. Все эти операции требуют времени.

На момент написания статьи количество неподтверждённых транзакций превышало 160 тысяч, а объем необработанных данных – 117 Мб.

На 2018 год запланировано внедрение сразу нескольких технологических решений, способных разгрузить сеть биткоина и увеличить скорость транзакций.

На май запланирован выход Bitcoin Core 0.16, в который будет внедрен новый формат адреса от разработчика Blockstream Питера Уилля, известный как bech32, который позволит ограничить ошибки от опечаток и снизить риски.

Протокол SegWit получит наконец широкое распространение и позволит снизить стоимость комиссий и время подтверждения транзакций.

Также ожидается внедрение (уже в ближайшее время) протокола Lightning network, который представляет собой решение второго уровня и способен резко снизить стоимость транзакций, а подтверждение сделать почти мгновенным. По словам разработчиков, данные решение способно значительно улучшить работу сети.

Lightning Network переломное событие для Биткоин

Еще одно интересное решение связано с использованием сайдчейнов – альтернативных блокчейнов с монетами, которые привязаны к биткоинам. Они могут предложить быстрое подтверждение, использование смарт-контрактов и множество других удобств. На стадии бета-тестирования находится проект Liquid, разработанный Blockstream, который уже сейчас используется для совершения мгновенных транзакций между биржами, и уже в текущем году может выйти стабильная версия 1.0.

Кроме того, на заключительной стадии находится сразу несколько проектов, призванных повысить анонимность переводов:

подписи Шнорра;
конфиденциальные транзакции;
Rootstock – сайдчейн биткоина.

Об этих технологиях более подробно рассказывали в обзоре биткоине, перспективы Топовой криптовалюты стоит знать наизусть.

2018 год способен стать годом прорыва для самой главной криптомонеты мира. Успешная работа сообщества повысит надежность, анонимность, масштабируемость сети и позволит значительно сократить время подтверждения транзакций и комиссий за переводы. Биткоин сделает еще один шаг к мировому признанию.

В 2018 цена Bitcoin может удвоиться - аналитик Wall Street Том Ли