Как понимать график изменения сложности майнинга

Изменение затрат на решение вычислительной задачи в любой криптосистеме и влияние количества вычислительных мощностей, используемый в майнинге, схематически можно отразить на графике сложности добычи криптовалют. Как динамическая величина сложность майнинга может меняться в обе стороны (уменьшаться или увеличиваться), но в современных условиях она, как правило, постоянно растёт. Ниже мы подробнее рассмотрим, что такое сложность криптовалюты, как она соотносится с условиями вычислительного процесса, а также рассмотрим достоинства и недостатки криптовалют с низкой сложностью.

Принцип естественного ограничения добычи монет

Стабильность любой криптосистемы обеспечивается работой алгоритмов, с помощью которых разработчики сети задают и поддерживают ключевые параметры. Так, например, важно, чтобы количество криптомонет в обороте поддерживалось на оптимальном уровне. Если криптодобытчики смогут быстро намайнить слишком много монет, ресурс эмиссии исчерпается, а система в этом формате перестанет развиваться. Если криптодобытчики столкнуться с непреодолимыми трудностями в вычислении криптографических ключей подписи блоков, то майнинг тоже остановится и работа сети опять же будет нарушена. Для удержания баланса между чрезмерной простотой и чрезмерными трудностями при добыче алгоритмически задаётся сложность сети, которая напрямую и определяет сложность майнинга.

Майнинг – это процесс аппаратных вычислений в конкретной сети криптовалют, результатом которого становится решение задачи определенного уровня сложности. Обычно вычислительные устройства подключившихся пользователей методом перебора параметров ищут значение хеша, соответствующего определённым условиям. При успешном выполнении задачи создается очередной блок сетевого блокчейна. В каждой криптосети периодичность создания таких блоков определена изначально. Чтобы сохранить заданную периодичность, условия поиска – требования к трудоемкости вычислений – регулярно алгоритмически пересчитываются. А в процессе возникает следующая зависимость:

• Чем больше ресурсов будет подключено к сети для произведения майнинговых расчетов, тем более трудоемким будет процесс решения задачи (нахождения хеша с заданными параметрами).
• Чем более трудоемким будет процесс решения задачи по обновленным в очередной раз условиям, тем выше будет сложность майнинга криптовалют.

Таким образом ответ на вопрос, почему растёт сложность майнинга, заключается в увеличении задействованных в расчётах вычислительных мощностей. Майнеры хотят заработать, добывая криптовалюту, которая растёт в цене, и поэтому присоединяются к пользователям сети со своими компьютерами, видеокартами, асиками (ASIC-устройствами – приборами, специализирующими на решении конкретной вычислительной задачи). А криптосистема, по сути, просто включает «защитный механизм» от увеличивающегося количества желающих заработать майнингом. Если совокупная мощность задействованного добывающего оборудования уменьшится (например, майнеры переключаться на какую-то другую монету), то и сложность майнинга после очередного пересчета сложности сети уменьшится.

Пересчет в разных сетях производится по разным алгоритмам. Он может производиться после каждого блока, а может – после определённого количества блоков, установленного разработчиками. Главное, чтобы требования к вычислительному процессу в сети соответствовали величине нацеленных на майнинг вычислительных мощностей.

Другими словами, усложнение криптодобычи происходит после того, как её скорость начинает превышать запланированную. От соотношения запланированного времени на решение задачи по подбору хешей и реального времени расчетов зависит степень повышения или понижения требований. Если реальная скорость расчётов начинает обгонять запланированную, например, на 10%, то и вычисления усложняться на 10%.

Если представить сложность майнинга на графике различных криптовалют, то будет видно, что этот параметр стратегически практически всегда увеличивается, но в локальные промежутки времени может снижаться и значительно. Например, после запуска в сети Ethereum нового алгоритма (в октябре 2017 года) сложность майнинга резко снизилась, но потом вновь постепенно выросла до прежних значений.

А вот график сложности майнинга в сети Биткоин выглядит как практически постоянно растущая кривая.

В криптосети ZCash усложнение алгоритма добычи монеты происходило с момента запуска в течение года, но затем произошел резкий рост сложности майнинга, поднявший её до 8М с первоначального значения в 2М. После корректировки алгоритма этот параметр снизился приблизительно на 20%.

Для определения сложности в майнинге существуют алгоритмические зависимости и формулы, но заранее определить влияние переменных на результат довольно сложно, хотя приблизительный процент предсказать удаётся. Так, например, оценочные темпы усложнения в сети Bitcoin составляют примерно 8-9% в месяц.

Составляющие формулы

Чтобы «изнутри» понять, от чего зависит сложность майнинга, рассмотрим составляющие формулы регулирования:

1. Хешрейт сети – это совокупная производительность мощностей криптодобывающего оборудования, подключенного к данной системе.
2. Время расчёта хешей предыдущей группы блоков.

Между этими факторами прослеживается прямая взаимосвязь: рост хешрейта свидетельствует о добавлении к вычислительному процессу новых мощностей (за счет повышения производительности оборудования или за счёт присоединения к криптодобыче новых участников) – и, как следствие, без внутреннего регулирования нахождение новых решений будет занимать меньше времени. Алгоритм криптосистемы позволяет выровнять эти параметры, приведя их отношение к заданному значению скорости создания блоков.

В упрощённом математическом изложении формулу определения времени можно представить следующим образом: t = D/H. Здесь:

• t – время, потраченное на расчет хеша блока.
• D – текущая сложность майнинга.
• H – суммарный хешрейт сети.

Допустим, базовая величина D составляет 1, а периодичность «закрытия» каждого нового блока в криптосети составляет 10 секунд. В этом случае, H будет равняться 0,1 H/s. Если H с присоединением к сети новых участников вырастает, например, до 1 kH/s, то для обеспечения 10-секундного темпа закрытия блока нужно, чтобы сложность увеличилась с единицы до 10 тыс. Таким образом, трудность расчётов относится к динамическим величинам, зависящим от совокупного сетевого хешрейта.

Кроме того, теперь видно, на что влияет сложность майнинга, – она влияет на эффективность майнинга и, как следствие, – на доход криптодобытчика (при сохранении неизменными стоимости монеты, цены на электричество и прочих параметров). При росте величины D, например, на 10%, на столько же процентов (при прочих равных) изменится и доход майнера от участия в вычислительных процессах. Чем больше людей (точнее – вычислительных мощностей) включается в процесс в рамках одной сети, тем труднее находить результат и тем ниже доход. А чтобы добывать криптовалюту было по-прежнему выгодно с тем же оборудованием, нужно, чтобы её обменная стоимость росла быстрее, чем трудоемкость добычи.

Таблицы ссылок и агрегаторы

Повышение сложности майнинга удобно отслеживать на графиках, которые строятся на основании времени генерации блока (постоянная величина) и данных суммарного сетевого хешрейта (переменная величина). Поскольку хешрейт сети постоянно меняется, графики перестраиваются после каждой корректировки, по сути, – в «режиме реального времени». Поэтому сделать постоянные таблицы сложности не представляется возможным. Чтобы узнать актуальные значения прибегают к помощи:

• либо сервисов-агрегаторов, собирающих данные с официальных сайтов,
• либо к соответствующим информационным страницам самих официальных сайтов.

Агрегаторов довольно много, но степень точности и актуальности приведённых сведений на них разниться. Среди русифицированных ресурсов чаще других рекомендуют сервис bitinfocharts.com. К числу наиболее авторитетных сайтов на английском языке относят coinwarz.com.

Однако такие агрегаторы на сводных страницах иногда выдают информацию не по конкретной криптовалюте, а по алгоритмам, на базе которых функционируют различные криптосети. Поэтому, чтобы видеть график сложности конкретной криптовалюты, лучше обратиться непосредственно к официальным данным проектов или к страницам определённой криптовалюты в агрегаторе. Ниже мы приводим таблицу со ссылками на те страницы, где информация об изменениях в графиках по различным наиболее известным криптовалютам изменяется по мере внесения актуальных корректировок.

Для того чтобы наглядно описать, что такое сложность майнинга, рассмотрим ее рост на примере эволюции криптосети Bitcoin.

График усложнения вычислений на примере сети Bitcoin

Кривая графика Bitcoin ползёт вверх, начиная с появления первой волны интереса к криптовалюте. С 2016 до конца 2017 года показатели сложности добычи увеличились приблизительно в 6 раз. За это время только в августе 2017 года график на короткое время повернул «вниз», затем снова начав быстрый подъём.

В октябре 2017 года произошел резкий скачок на 21%, что было связано с резким повышением общественного внимания к растущему активу и вливанию в хешрейт большого объема дополнительных мощностей за счет ввода в эксплуатацию и подключения очередной «порции» ASIC-устройств.

Ступенчатость графика Bitcoin объясняется тем, что пересчёт сложности в криптосети происходит каждые 2016 блоков (с периодичностью приблизительно раз в 2 недели).

Другие криптовалюты «обновляют» свои показатели с другой периодичностью и далеко не все их добывать так же трудно, как биткоин. Однако переход на более «простую» монету тоже имеет свои «минусы».

Какую валюту майнить эффективнее

В борьбе за увеличение заработка майнеры обычно выбирают один из следующих путей развития бизнес-идеи:

1. Добавление мощностей в криптосеть с раскрученной и быстро растущей монетой. Минус этого пути не только в том, что для эффективного вхождения в процесс добычи того же биткоина нужны огромные вливания в оборудование (покупку или аренду) с риском быстрой утраты рентабельности устройств. Минус еще и в том, что, если оптимистичные прогнозы по росту курса не оправдаются, окупаемость вложений окажется неоправданно долгой.
2. Переход на более «простые» криптосети, которые пока ещё алгоритмически защищены от быстрого роста совокупного хешрейта сети, ведя политику сопротивления производителям специализированного оборудования. Речь здесь о тех криптовалютах, которые входят в топ, и которые явно демонстрируют серьезный стратегический потенциал (например, Ethereum, который добывать тоже сравнительно сложно, но всё-таки не настолько, как Bitcoin).
3. Майнинг совсем «простых» криптовалют, которые имеют неопределенное будущее и поэтому не привлекают массового интереса, однако на общей очередной волне подъёма криптовалютного рынка могут в несколько раз вырасти в цене, что даст потенциальную возможность продать их дорого.

В целом, наиболее привлекательным представляется комбинированный вариант, при котором сначала выбирается альткоин, предполагающий более простые вычислительные задачи, но имеющий по социально-экономическим показателям потенциал к системному росту. Но перспективные криптосети, как только начинают демонстрировать свою успешность, быстро привлекают внимание, «усложняются» и баланс «сложности-доходности» снова выравнивается

Автор статьи: Κирилл Τретьяков