Нюансы расчета сложности майнинга биткоина

В сентябре 2020 года сложность майнинга биткоина после очередного перерасчета преодолела исторический предел – на тот момент это было 19,31Т. Это далеко не первый и не последний скачек: прошлый произошел в августе 2020 – до 17,56Т. Подобный рост связан со стремительным ростом курса криптовалюты и, соответственно, увеличением объема мощности ферм в сети. Показатели шокируют, но неопытные майнеры не всегда понимают, что такое сложность биткоин и на что она влияет.

Что такое сложность биткоина: зачем она нужна

Сложность добычи биткоинов – это параметр расчетного алгоритма PoW (Proof-of-Work), отображающий время, необходимое для открытия уникального хэша. Если показатель растет, то вероятность нахождения нового блока снижается. Если сложность падает, то уникальный хэш будет найден быстрее.

Если взглянуть на график, то можно заметить – показатель попеременно, но растет (особенно в последнее время). Сложность помогает стабилизировать систему. Рост связан с увеличением количества пользователей в цепочке. Сложность защищает биткоин от «Атаки 51%» — когда один майнер аккумулирует в своих руках больше половины вычислительной мощности в системе. Если бы такое могло произойти, то он смог бы подтверждать собственные блоки без участия других звеньев цепочки и тем самым блокировать сторонние транзакции.

Майнинг любой криптовалюты выгоден, пока стоимость добытых токенов выше, чем расходы на оборудование и энергию. Сложность является важнейшим показателем, поскольку с ее помощью добытчики могут понять, какое техническое оснащение и мощности им понадобятся в процессе. С учетом показателя майнеры подбирают энергоэффективное оборудование с целью повышения дохода. Также сложность контролирует скорость эмиссии новых монет. По сути, это инструмент для стабилизации системы, сохраняющий ее на первоначально заданном уровне при изменении условий цепи: сколько бы устройств ни было подключено, скорость открытия новой ячейки должна оставаться в конкретном диапазоне – около 10 минут.

Что влияет на сложность

Сложность сети биткоина зависит в первую очередь от хэшрейта и времени, потраченного на открытие прошлого блока цепи. Если хэш растет, значит, к системе подключились новые участники. Количество оборудования в сети растет, повышается общая мощность – это ускоряет открытие блока.

Нужно запомнить единственное правило:

1. Чем выше хэшрейт, тем больше участников задействовано в добыче токенов и тем меньше времени им потребуется для получения следующего звена – система повышает сложность.
2. Чем ниже хэшрейт, тем меньше добытчиков задействовано и тем больше времени им потребуется – система снижает сложность.

Как рассчитывается сложность биткоин

Расчет сложности майнинга биткоина нужен для понимания, насколько трудно определить хеш-сумму и насколько эффективное оборудование для этого потребуется. Показатель переопределяется через каждые 2016 блоков (примерно раз в 14 дней). При перерасчете учитывается время, потраченное для открытия предыдущих 2016 блоков. Система сама себя корректирует, чтобы сохранить время продолжительности вычислений для поиска нового звена цепи – около 10 минут.

Объемы вычислительной мощности в цепи постепенно меняются – в момент добычи первого блока самим Сатоши Накамото для этого хватало одного компьютера. Сейчас майнингом биткоина занимаются огромные промышленные криптофермы.

Биткоин-сеть использует глобальную сложность добычи. Корректные блоки должны характеризоваться хэшом ниже определенной цепи. Также майнинговые пулы сами корректируют минимальный предел сложности. Формула расчета показателя:

Difficulty_1_target/current_target, где:

• current_target – всегда равен 256bit;
• Difficulty_1_target – в общем понимании является числом, в котором главные 32bit = 0, а другие 1 (показатель также именуется сложностью пула и может немного розниться с учетом способа расчета Difficulty).

Сложность майнинга биткоина может увеличиваться бесконечно, пока не будет добыта последняя монета. Параллельно может расти и скорость повышения сложности. Сейчас показатель поднялся до небывалого уровня – на открытие каждого нового звена требуется огромное количество времени и мощное техническое оснащение. Это становится основным фактором неудачи для многих майнеров: не все могут закупить себе дорогое оборудование.

Начальное значение трудности равно 1 и не может упасть ниже. Далее оцениваются временные показатели открытия блока, чтобы узнать, сколько мощности потребовалось для его формирования. Если нужно узнать, сколько времени ушло на создание 2016 звеньев биткоина, то параметру присваивается значение Т (переменная). Система требует, чтобы на 2016 блоков затрачивали 2 недели, потому если Т отличается, то сложность умножается на (2 недели/Т).

Например, если для добычи потребовалось 10 суток, то показатель ниже нормы и будет увеличен на 40%. Пользователи могут приблизительно предсказать следующее значение трудности, оценивая время, потраченное на открытие прошлого пласта блоков. Однако долгосрочные прогнозы невозможны – хотя попытки до сих пор ведутся (применяется новейшее оборудование, закон Мура, анализ направлений и прочее).

Сложность майнинга и его рост — хорошо или плохо? (видео)

Факторы влияния

Перерасчет сложности майнинга производится на базе основных факторов:

• Число пользователей (устройств), участвующих в процессе.
• Глобальной трудности, которая связана с нахождением правильного хэша ниже определенного значения.
• Скорости добычи биткоина, регламентируемой майнинг-пулом.

Последний фактор определяется индивидуально для конкретного пула и валюты.

Естественное ограничение добычи bitcoin

Главное ограничение сети связано с техническим оборудованием, используемым для майнинга. Вначале пользователям хватало обычных компьютеров. Любой желающий мог заработать bitcoin, но их стоимость была слишком низкой. По мере роста популярности и курса криптовалюты к системе начали подключаться все больше новых пользователей. Это увеличило сложность: для добычи потребовались быстрые видеокарты. Росли расходы, но и прибыль.

Скачки не прекращались. Система постоянно набирала обороты, перейдя из разряда увлечений в полноценный бизнес. Для добычи начали применяться дорогостоящие технические средства: они были более энергоэффективные и производительны. Пользователи были разделены на несколько категорий: у одних имелись ресурсы для вложений (они начали применять модули ASIC, разработанные специально для майнинга биткоина), вторые стали объединяться в пулы для достижения каких-либо результатов.

Соотношение необходимой мощности, стоимости биткоина и доходов и является естественным ограничителем цепочки. Чем больше ресурсы, тем выше отдача – без вклада в систему ни один пользователь не получает необоснованный достаток.

Как часто меняется сложность майнинга биткоина

Показатель сложности меняется регулярно – через каждые 2 недели (примерно). Как только были открыты 2016 блоков, система анализирует затраченное время. Если его потребовалось меньше, чем требует стандарт – сложность повышается. Если больше – снижается. Если время не изменилось – остается на прежнем уровне.

Почему необходимо учитывать сложность майнинга биткоина

В первую очередь сложность влияет на доходность добычи. То есть, от нее зависит, какое оборудование потребуется для эффективного майнинга. Если мощности не хватит, то расходы превысят доходы.

Майнер должен узнать хэшрейт своего технического оснащения – так он определит примерную прибыль за рассматриваемый период. Подсчеты не будут точными, но позволят получить примерную картину. Обычно с этой целью используются специальные калькуляторы прибыльности.

Методы изменения сложности по мере развития сети

Показатели увеличиваются или снижаются одним из способов:

1. Через заданное число блоков. В биткоин это ранее упомянутые 2016 блоков. Каждое следующее значение подбирается системой так, чтобы время поиска хэша оставалось константой. Перерасчет должен производиться индивидуально для каждого пользователя или пула. На общем графике учитывается только средний диапазон сложности майнинга.
2. При помощи мощности сети в хешрейтах. Рост этого значения показывает, что к системе подключены новые пользователи и сложность должна быть повышена. Если хэшрейты падают – время для поиска блока увеличилось, сложность меньше. Такой метод, в отличие от учета количества блоков, не так справедлив к маленьким фермам. Если в систему приходят значительные мощности, то сложность растет для всех сразу.

Взаимосвязь сложности, курса и рентабильности

Прибыль от добычи складывается при учете разных факторов, например, сложности и халвинга (сокращение награды). Участник, сумевший открыть новый блок, получает на счет криптовалюту. Для биткоина считается, что 10 минут хватает для проверки всей цепочки пользователей системы.

Прибыль отходит майнеру, который нашел последний блок. Из-за высокой сложности участники формируют пулы, так как групповым кооперированием удается добиться большей суммарной мощности. Награда распределяется между всеми майнерами с учетом доли их вклада.

При этом в 2019 году за каждые 10 минут добывалось 12,5 биткоинов. В 2020 году это число сократилось вдвое. Популярность биткоина только растет, а пулы расширяются. Зарабатываемые монеты делятся на сотни участников, что сокращает доход каждого отдельного майнера. Пользователям приходится постоянно улучшать фермы, чтобы оставаться на плаву.

Майнеры постоянно следят за графиком сложности биткоина, анализируя объемы используемого в сети оборудования и предугадывая возможную прибыльность добычи.

В 2019 году аналитики из компании DataLight нашли связь между трудностью майнинга и ростом курса. В этом же году было несколько случаев, когда цена биткоина «прыгала» сразу за повышением сложности добычи.

Ситуация на данный момент

График сложности майнинга можно просматривать в онлайн—режиме на сайте btc.com/stats/diff. Там указывается текущий показатель — 23,5Т, а также дата следующего перерасчета. На этом же сайте представлена информация о предыдущем периоде и прочие аналитические материалы.

Резюмируя все, что было сказано выше: сложность добычи биткоина – это важный показатель, учитываемый при выборе оборудования для майнинга и предсказывании прибыльности процесса. Значения постоянно меняются и зависит от загруженности сети: система пытается стабилизироваться, потому корректирует трудность. Предсказать этот процесс в долгосрочном порядке сложно, так как многое зависит от курса биткоина, его популярности и прочих факторов.

Читайте далее:

Майнинг криптовалют: что нужно знать про это

Сколько можно на майнинге заработать: самые распространённые способы