Как связаны хешрейт, сложность, комиссии и мемпул в сети Bitcoin?

9 июня, 2021 / Главные новости

биткоин транзакции

Механизм регулирования сложности Bitcoin – один из его наиболее важных аспектов, изучение работы которого – задача не из простых.

Вы, вероятно, слышали, что предложение Bitcoin ограничено 21 миллионом единиц (BTC), благодаря чему первая криптовалюта является дефицитным активом.

На момент создания Bitcoin, майнеры получали 50 BTC в качестве вознаграждения за каждый новый добытый блок. Однако, в коде Bitcoin встроено правило, согласно которому размер вознаграждения сокращается вдвое посредством «халвинга» после каждых 210 000 добытых блоков (~ 4 года, если интервал между блоками составляет 10 минут). В период первой «эры вознаграждения», которая закончилась 28 ноября 2012 года, было добыто 10,5 миллиона BTC – половина от максимального объема. Во время второй эры была выпущена половина от этой суммы (10,5 млн / 2 = 5,25 млн), а затем половина от предидущей суммы (5,25 млн / 2 = 2,625 млн) – и так далее. После 32 халвингов награда за блок будет равна наименьшей единице в Bitcoin, – 1 сатоши, которая является неделимой. Таким образом, по мере достижения вознаграждения в размере 1 сатоши дальнейшее получение вознаграждения невозможно.

монетарная политика биткоина

Но насколько важно, чтобы этот график был предсказуем?

Важность стабильности интервалов между блоками

Давайте посмотрим, как бы это выглядело, если бы у Bitcoin не было встроенного механизма регулирования сложности, а просто фиксированная сложность майнинга.

Если бы эта фиксированная сложность была установлена ​​относительно высокой, ранний майнинг был бы очень дорогим, а блоки добывались бы очень медленно на раннем этапе. Ясно, что это наврдли бы положительно отразилось на новой сети и могло вообще никогда не увенчаться успехом.

С другой стороны, если бы сложность была установлена ​​относительно низкой, чтобы побудить ранних участников сети присоединиться, интервалы стали бы меньше, поскольку количество желающих стремительно росло, а блоки добывались все быстрее и быстрее. Bitcoin бы быстро отработал весь график выпуска блоков и, вероятно, криптовалюте бы не хватило времени для развития рынка, необходимого для стимулирования майнеров для обработки транзакций и защиты сети после того, как награда за блок исчезнет.

Необходимо отметить, что относительно стабильные интервалы между блоками необходимы для распределения времени на добычу Bitcoin, что, в свою очередь, необходимо для стимулирования майнеров, а также для развития блокчейн-пространства.

Чтобы гарантировать, стабильность интервалов между блоками в течение десятилетий, в Bitcoin встроен механизм корректировки сложности.

Как видно на графике ниже, в течение первого года существования криптовалюты даже с этим встроенным механизмом сложности его интервалы между блоками не очень стабильны и в среднем намного превышают 10 минут на блок. В течение последних шести лет стабильность относительно улучшилась.

интервал добычи блоков биткоин

Механизм регулировки сложности Bitcoin

На момент написания материала, все майнеры, активные в сети Bitcoin, по оценкам, имеют общую пропускную способность («хешрейт») 170 экзахешей в секунду (EH/s) или 170 000 000 000 000 000 000 хешей в секунду.

В первый год существования Bitcoin (2009) еще была возможность майнить Bitcoin на процессоре среднего потребительского компьютера, поскольку хешрейт сети составлял всего несколько миллионов хешей в секунду. Со временем к сети присоединилось больше компьютеров и, в конечном итоге, было создано специальное оборудование для майнинга (ASIC, или «специализированная интегральная схема»).

Как вы понимаете, с момента создания хешрейт сети увеличился в несколько триллионов раз, поэтому для обеспечения относительно стабильных интервалов между блоками сложность вычислений, постоянно росла.

В Bitcoin «сложность» – это насколько сложно найти то число, которое ищет сеть. Каждые 2016 блоков (14 дней, если интервалы между блоками составляют 10 минут), программное обеспечение Bitcoin в основном вычисляет интервалы блоков в течение этого периода и регулирует сложность таким образом, чтобы при текущей емкости средний интервал блоков снова составлял примерно 10 минут.

Взаимодействие между сложностью Bitcoin скоростью хеширования и интервалами блоков за последние три месяца визуализировано на графике ниже.

интервал добычи сложность хешрейт биткоин

Во время первого визуализированного периода корректировки сложности (красный столбец слева) хешрейт снижался (нисходящий тренд черной линией) по мере уменьшения пропускной способности сети интервалы блоков увеличивались (восходящий тренд в синей линии), что вызывало необходимость уменьшения сложности (небольшое снижение оранжевой линии после этого периода).

После трех периодов корректировки сложности (первый зеленый столбец) хешрейт снова увеличился, блоки приходили быстрее, чем планировалось, а сложность увеличилась в три раза. В середине апреля (правый красный столбец) в Китае произошло крупное отключение электроэнергии, которое вызвало резкое падение хешрейта Bitcoin, сильно замедлило работу блоков и потребовало огромной корректировки сложности в сторону понижения по окончании периода. После того, как произошло (правый зеленый столбец) отключение электроэнергии, а регулировка сложности в сторону уменьшения значительно упростила для майнеров создание блоков снова. В результате некоторые майнеры с менее эффективным оборудованием и/или более дорогой энергией могут снова заработать прибыль, фактически компенсируя предыдущую потерю скорости хеширования, фактически отправив ее к новым рекордным максимумам.

Это последнее снижение хешрейта и восстановление – хороший пример того, почему майнеры, покидающие сеть, не вызывают каскадного эффекта выхода майнеров из сети (критики иногда называют “спираль смерти майнинга”), а программа просто увеличивает количество оставшихся майнеров. маржа прибыли, побуждающая других майнеров (повторно) присоединиться к сети.

Комиссии в сети Bitcoin

Побочным эффектом этого механизма является его влияние на комиссию за транзакции. В периоды, когда скорость хеширования увеличивается и блоки поступают быстрее, чем планировалось (зеленые столбцы на рисунке ниже), транзакции могут быть относительно легко включены в блоки. Поскольку это означает, что в очереди стоит меньше транзакций (в Bitcoin, называемых «мемпулом») для включения в предстоящие блоки, комиссионные за транзакции могут быть относительно низкими.

Обратное верно в периоды, когда скорость хеширования падает, а интервалы между блоками увеличиваются (красный столбец на графике). Когда блоки поступают медленно, очередь транзакций, ожидающих включения, становится переполненной, и людям приходится повышать свои комиссионные за транзакции, чтобы перейти на новую линию. Таким образом, комиссии за транзакции резко возрастают, особенно когда пропускная способность сети снижается (падает хешрейт) и ожидает спасения при следующей корректировке сложности.

медиана интервал и комиссии биткоин

Для всех, кто хочет совершать транзакции в сети Bitcoin, еще более важно понять, какие транзакции, которые все еще ждут своей очереди для включения в будущие блоки, предлагают цену за необходимое им пространство для блоков.

Мемпул

Как вкратце упоминалось выше, мемпул можно интерпретировать как сумму всех транзакций, которые транслировались в сети, но все еще ожидают своей очереди для включения в будущий блок. Технически, каждый из тысяч узлов Bitcoin в сети имеет свой собственный пул памяти, но, поскольку они в основном хорошо взаимосвязаны, визуализация их в виде единой очереди вполне подходит для дидактических целей.

Mempool.space – популярный сайт, который дает всем, кто не имеет собственного узла или просто хочет быстро просмотреть все необходимые данные в мемпуле. Примерами являются общий размер очереди ожидания (размер мемпула), количество транзакций, присоединяющихся к очереди (входящие транзакции), если блоки поступают быстрее или медленнее, чем ожидалось (расчетная корректировка сложности), и оценки того, насколько высока комиссия за транзакцию.

Будущее рынка блокчейн

Как кратко упоминалось ранее в этой статье, субсидия на блоки Bitcoin со временем сокращается, и развитие здорового рынка блокчейн-пространства, на котором комиссии за транзакции становятся основным источником дохода для майнеров, имеет важное значение для стимулирования майнеров к продолжению обработки транзакций и обеспечение безопасности сети в долгосрочной перспективе.

Это, возможно, одно из важнейших испытаний, которые ожидают Bitcoin в будущем.

Комментарии

Актуально