Один из главных параметров добычи криптовалюты – сложность майнинга. Майнинговый бизнес имеет свои, характерные лишь для него одного особенности. Параметров, которые бы влияли на эффективность системы много в предпринимательской деятельности любой специализации и направленности. Но никакой другой бизнес не отличается столь жёстко детерминированной тенденцией, одновременно оставаясь при этом таким перспективным, как майнинг.
Сложность криптовалюты заключается совсем не в том, что она сложна для понимания, особенно, для новичков. Однако если её семантическое содержание разобрать структурно, то всё становится весьма очевидно и понятно даже совсем непродвинутым «юзерам». Но в данном контексте под сложностью добычи имеется в виду совсем не сложность понимания.
Сложность майнинга – это синоним (эквивалент) производительности вычислительного оборудования, то, насколько эффективно ядрам процессоров GPU удаётся формировать новые блоки в информационном массиве блокчейна
Сложность майнинга для принципов Proof-of-Work и Proof-of-Stake
Сразу нужно определить сферу нашего исследования – разговор идёт только о распределённых сетях (криптовалютах), построенных по принципу Proof-of-Work («доказательство проделанной работы»).
Для аналога вышеуказанного принципа – Proof-of-Stake («доказательство владения») – параметр сложности вовсе не является определяющим. Потому как само устройство таких видов криптовалют предполагает крайне укороченный временной период эмиссии. В данном принципе главное не добыть, а владеть виртуальными монетами (именно этот процесс приносит дивиденды пользователям).
Однако виртуальные деньги, формирующиеся по принципу Proof-of-Stake, не могут считаться полноценно независимыми средствами платежа. Потому что команда разработчиков централизованно осуществляет эмиссию определённого криптовалютного тиккера для того, чтобы с помощью распространения этих виртуальных денег получить средства для реализации проекта (зачастую, вполне традиционного), который стоит за данной монетой. Все криптоденьги здесь (то есть все возможные к существованию выигрышные хэши) генерируются настолько быстро, насколько это позволяют заданные самими же разработчиками программные алгоритмы.
Главное, что нужно системным администраторам – это как можно скорее выйти на пресейл, чтобы получить за свои виртуальные деньги уже вполне реальные и начать реализацию семантической части проекта. А для этого распространение монеты среди потенциальных пользователей нужно начинать «с пелёнок». То есть как можно раньше. Сложность майнинга, а тем более, его увеличение, здесь абсолютно ничем не оправдано и является тормозящим, препятствующим проекту фактором. Поэтому для PoS-сетей такой фактор, как сложность, иллиминируется ещё на этапе написания программного кода этой виртуальной валюты. Или даже еще раньше – на этапе идеи.
А вот сложность майнинга Эфириума, Биткоина, Лайткоина, Z-cash и многих других подлинных распределённых сетей, фактор сложности является во многом определяющим параметром. Причём определяющим само их существование. Попробуем разобраться, что же такого таинственного содержит в себе понятие сложности применительно к криптовалютным сетям.
Сложность майнинга – что это такое
Чтобы ответить на этот вопрос, нужно понимать устройство криптовалют.
Виртуальная монета – по сути, это число, удовлетворяющее заданным ограничениям
Поиск числа с заданными значениями
Это как решения системы уравнений с количеством неизвестных, точно соответствующих количеству уравнений так, что все переменные могут быть определены. В реальности система очень большая (в ней миллиарды уравнений и столько же решений). Поэтому нам необходима криптография, с помощью которой эти значения «упрессовываются» в 31-35 символов криптокода.
Решением этой огромной системы уравнений занимается, естественно, компьютер. А точнее, GPU-процессоры, которые представлены как видеокарты или же как ASIC-и. ASIC-и – специализированные устройства, целью который является именно добыча криптовалютных значений; по сути это «концентрат» из ядер GPU-процессоров. Разумеется, такую систему, как и всякое другое уравнение, компьютер решает методом простого перебора:
Берём одно значение, подставляем его в уравнение – если не решается, то берём следующее значение. И так триллиона раз в секунду
Требования к числам с заданными значениями
Так вот в распределённых сетях при конструировании идеологии программного кода закладывается рост уровня требований к находимым допустимым значениям (шАрам – ударение на первый слог) со стороны программного клиента.
Если говорить понятными из школьной математики аналогиями, то область допустимых значений у системы уравнений непрерывно сокращается с каждым новым найденным решением
Выигрышный хэш
Для понимания сложности следует углубиться в ещё один аспект появления на свет криптоденег. Почему про виртуальную монету говорят «выигрышный хэш»? Кто у кого и что выигрывает? Из курса алгебры в школе многие помнят, что если количество уравнений соответствует числу переменных, и область определения уравнений системы не абсурдна, то нахождение каждой переменной – это дело техники. Более того, каждое последующее значение находится всё проще и проще. Если криптовалютная «система уравнений» устроена по такому же принципу, то почему же имеет место увеличение сложности высчитывания каждого нового значения хэша?
Дело в том, что хэш становится хэшем только тогда, когда после своего высчитывания (то есть определения очередной переменной) он проходит… лотерейный отбор. Да-да, Система, то есть, программный клиент распределённой сети, устроен таким образом, что включает в свой алгоритм этап случайного отбора. А выглядит это так: многочисленные, независимые друг от друга майнеры (люди) генерируют на своём вычислительном оборудовании решения этой системы криптовалютных уравнений – заготовки хэшей – шары (с ударением на первом слоге – от англ. «share» – доля). Сеть принимает данные «заготовки» и (условно) через равные промежутки времени устраивает между полученными за этот временной отрезок шАрами лотерею, которую можно сравнить с бросанием костей. «Победившее» значение и становится заголовком блока (то есть частью виртуальной монеты) или «выигрышным хэшем».
Система всякий раз ужесточает требования к «качеству» предоставляемых ей для «проведения лотереи» шар. Выражается это в том, что программный клиент распределённой сети планомерно увеличивает требования к количеству нулей после ключевого символа. В закриптованном значении шары, разумеется
Иными словами, количество претендентов на участие в «лотерее» перманентно сокращается. Поэтому чтобы сохранить вероятность нахождения новых заголовков блока (то есть выигрышных хэшей), требуется либо качественно увеличивать производительность добывающего оборудования, либо количественно – посредством формирования огромных майнинговых пулов.
Зачем все эти сложности?
Рост сложности майнинга – это фактически, искусственное уменьшение распределённой сетью производительности вычислительного оборудования многих миллионов независимых майнеров (людей и их оборудования). Возникает естественный вопрос – зачем же это нужно?
Этот вопрос появляется примерно по тем же причинам, что и у мужчин с возрастом. ЗАЧЕМ?
Дело в том, что распределённые сети изначально задумывались исключительно как дефляционные денежные модели. Количество всех криптомонет каждого вида велико, но ограничено. Например, Биткоинов может существовать только 21 млн. (и ни одной сатошей больше) – это естественное ограничение добычи в сети Bitcoin. Кроме того, может существовать только 100 млрд. Доугкоинов и т.п. Во-первых, в этом залог роста их стоимости. А во-вторых – гарантия невозможности инфляции, то есть искусственного манипулирования их стоимостью посредством наращивания эмиссии.
С ростом популярности каждой криптовалюты, с появлением у них всё большего числа пользователей растёт и их биржевая стоимость. Но даже если эта стоимость будет падать, все равно, сам факт использования хозяйствующими субъектами криптоденег в своих расчётах будет задавать тренд на рост предложения. То есть, раз деньгами пользуются, то вот тебе, рынок, ещё и ещё, пока возможно.
Если этот процесс не регулировать и не повышать трудность добычи искусственно, то на рынок начнёт поступать всё большее количество криптомонет. Это сначала начнёт оказывать инфляционный эффект. А когда будет добыто последнее выигрышное значение, в теории стоимость тиккера резко подскочит.
На практике, конечно, эти эффекты сглаживаются иными факторами и тенденциями. Но необходимость встроенного регулирования уже доказала свою состоятельность
Сложность майнинга: что влияет на добычу монет
Ответ прост. Только 2 фактора:
- Количество добываемых монет за определённый отрезок времени. Проще говоря, интенсивность майнинга на современном уровне.
Программный клиент системы увеличивает сложность добычи криптовалюты, условно говоря, не раз в 5 минут, а скорей уж, раз на 10000 предоставленных шар. То есть, увеличение сложности – это функция не от времени, а от количества добытых монет.
- Время существования системы.
Это уже следствие от первого фактора. Чем дольше существует система, тем дольше ею пользуются, тем больше майнеров включается в процесс вычисления шар, и тем интенсивнее растёт сложность. Если посмотреть на график роста сложности самой первой криптовалюты – Биткоина, то это типичная экспонента.
Подумать только, а ведь на протяжении почти двух лет (с 09.01.2009г. до начала 2011 года) сложность добычи Биткоинов составляла условную единицу. В настоящее время это значение составляет 6,7 трлн. условных единиц (и за последние сутки прибавило почти 4%)!!!
Нужно понимать, что и это ещё не конец. Сложность добычи будет расти до тех пор, пока не будет добыт последний блок. И в связи с этим возникает закономерный вопрос: раз уж рост сложности майнинга это синоним падения производительности вычислительного оборудования, то как быть с экономикой процесса. И не приведёт ли дальнейшая эскалация падения эффективности «вычислительных работ» к массовому уходу майнеров из отрасли?
Резюме
Последний вопрос крайне интересен. Самое страшное, что это таки да, возможно. Но для этого следует определить параметры, которые могут компенсировать рост сложности. Этих параметров несколько:
- Рыночный курс криптовалютного тикера. Пока количество добытого «виртуального материала», помноженное на стоимость его реализации за фиаты позволяют окупать затраты и приносить прибыль, майнинг не умрет (каким бы огромным не был показатель сложности).
- Производительность вычислительного оборудования. Если на рынок попадают более дешевые и производительные вычислительные модули, то окупать нужно все меньшую сумму. А значит майнинг получает «второе дыхание».
- Стоимость текущих издержек. Для майнинга – это затраты на электроэнергию. Здесь тоже возможны 2 варианта. Либо мы находим источник дешёвой электроэнергии (как в Исландии с её геотермальными электростанциями). Либо располагаем майнинговые фермы в холодном климате, чтобы охлаждать платы наружным воздухом. Ведь именно на охлаждение уходит почти 40% всех энергозатрат. Здесь прекрасным примером может служить Норвегия с её заполярным климатом и… та же Исландия с её многочисленными ледниками.
Но самая большая «подпитка» для майнинга является растущий независимо от возникающих препонов и препятствий мировой общественный спрос на виртуальные деньги. И истина здесь проста – если большинство людей будет хотеть пользоваться криптовалютами, то параметры майнинга всегда будут, как минимум, поддерживать существование распределенных сетей. А в нормальной ситуации – ещё и приносить прибыль майнерам.
