Введение

Майнинг – важный фактор обеспечения безопасности блокчейнов Proof of Work. Вычисляя хеши с определенными свойствами, участники могут защищать криптовалютные сети, не испытывая потребности в центральном органе управления.

В 2009 году, когда биткоин был впервые запущен, любой пользователь ПК мог соревноваться с другими майнерами в вычислении хеша для следующего блока. Это обуславливалось невысокой сложностью майнинга и низким хешрейтом. Таким образом, пользователям не требовалось специализированное оборудование для добавления новых блоков в блокчейн.

Очевидно, что компьютеры, способные вычислить большее количество хешей в секунду, найдут больше блоков. Это является причиной огромного сдвига в экосистеме. Майнеры стали наращивать вычислительные мощности в стремлении получить конкурентное преимущество.

Испытав различные виды оборудования (CPU, GPU, FPGA), майнеры биткоина остановили свой выбор на ASIC – интегральных схемах специального назначения. ASIC созданы специально для майнинга, а не для просмотра, например, Binance Academy или публикаций фотографий с котиками в Твиттере.

Как следует из названия, ASIC были созданы для выполнения единственной задачи – вычисления хешей. И поскольку они разработаны специально для этого, их производительность крайне велика. Настолько велика, что использование других типов оборудования для майнинга биткоинов стало довольно редким.

Что такое майнинг-пул?

Наличие хорошего оборудования важно, однако оно не сделает всю работу за вас. Вы можете запустить несколько мощных ASIC, но все равно будете лишь одним из миллионов майнеров биткоина. Шансы на то, что вы действительно добудете блок, совсем невелики, даже если вы вложили большие деньги в оборудование и электричество.

Вы не узнаете наверняка, когда получите награду за блок и получите ли вообще. Если же вам важен стабильный доход, то разумнее всего будет присоединиться к майнинг-пулу.

Допустим, вы и девять других участников владеете каждый по 0.1% общей хеш-мощности сети. Это означает, что в среднем вероятность нахождения блока для вас равна 1:1000. При прогнозируемой добыче в 144 блока в день, вероятнее всего, вы будете находить один блок в неделю. В зависимости от денежных ресурсов, инвестиций в аппаратное обеспечение и электроэнергию, такой подход одиночного майнинга может быть приемлемой стратегией.

Однако дохода от майнинга может оказаться недостаточно для того, чтобы такая работа с криптовалютой окупила себя и стала приносить достойную прибыль. В этом случае, как мы уже говорили, вы можете объединить усилия с другими девятью участниками. Объединив свои мощности хеширования, вы с вашей командой составите 1% скорости хеширования в сети. То есть вы будете находить в среднем один блок на каждые сто, что составляет от одного до двух блоков в день. Вознаграждение за полученный блок делится между всеми участниками пула.

Так в двух словах можно описать майнинг-пул. В настоящее время майнинг-пулы широко распространены, поскольку гарантируют более устойчивый доход своим участникам.

Как работает майнинг-пул?

Обычно майнинг-пул назначает координатора, отвечающего за организацию майнеров. Он следит за тем, чтобы майнеры использовали разные значения nonce и не тратили зря мощность на хеширование, пытаясь создать одни и те же блоки. Координатор также несет ответственность за разделение вознаграждений и выплату их участникам. Чтобы назначить тому или иному майнеру соответствующее вознаграждение, используется несколько различных схем для расчета объема проделанной работы каждого участника.

Майнинг-пулы системы Pay-Per-Share (PPS)

Одна из наиболее распространенных схем выплат – Pay-Per-Share (PPS). При такой схеме участник получает фиксированную сумму за каждую отправленную «долю».

Доля – это хеш, используемый для отслеживания работы каждого майнера. Сумма, выплачиваемая за каждую долю, является номинальной, но со временем увеличивается. Обратите внимание: доля не является валидным хешем сети. Это лишь хеш, соответствующий условиям конкретного майнинг-пула.

По схеме PPS вы получаете вознаграждение независимо от того, нашли ли блок. Менеджер пула берет на себя риски, поэтому он, вероятнее всего, будет взимать дополнительную плату – либо с пользователей, либо с вознаграждения за блок.

Майнинг-пулы системы Pay-Per-Last-N-Shares (PPLNS)

Еще одна популярная схема – Pay-Per-Last-N-Shares (PPLNS). В отличие от PPS, PPLNS вознаграждает майнеров только тогда, когда пул успешно добывает блок. Когда пул находит блок, он проверяет количество последних N отправленных долей (N зависит от пула). Для вычисления вашей выплаты он делит количество отправленных долей на N, а затем умножает результат на вознаграждение за блок (за вычетом доли оператора).

Рассмотрим пример. Если текущая награда за блок составляет 12,5 BTC (допустим, комиссии за транзакцию нет), а комиссия оператора – 20%, то все майнеры получат 10 BTC. Если N равно 1 000 000 и вы отправили 50 000 долей, вы получите 5% от награды майнеров (или 0,5 BTC).

Вы можете найти различные вариации подобных схем, но чаще всего будете слышать именно об этих двух. Обратите внимание: хотя мы говорим здесь о биткоине, большинство популярных криптовалют Proof of Work также имеют пулы для майнинга, например, Zcash, Monero, Grin и Ravencoin.

Угрожают ли майнинг-пулы децентрализации?

Во время чтения этой статьи вы можете задаться вопросом: разве сила биткоина заключается не в том, что этот блокчейн не контролируется единым органом? Что будет, если кто-то получит бóльшую часть мощности хеширования?

Это хорошие вопросы. Если кто-либо получит 51% хеш-мощности сети, он сможет запустить атаку 51%. Она даст злоумышленнику возможность подвергать цензуре транзакции и отменять старые платежи. Такая атака может нанести огромный ущерб всей экосистеме криптовалюты.

Увеличивают ли майнинг-пулы риск атаки 51%? Возможно, но маловероятно.

24-часовая разбивка хешрейта по пулам от 16 апреля 2020 г. Источник: coindance.com

В теории четыре верхних пула могут вступить в сговор с целью захвата сети, хотя это не имеет большого смысла. Даже если им удастся осуществить атаку, цена биткоина, вероятно, упадет, поскольку их действия подорвут систему. В результате все полученные ими монеты потеряют ценность.

Более того, пулы не обязательно владеют оборудованием для майнинга. Майнеры предоставляют информацию о своем оборудовании серверу координатора, но могут свободно переходить в другие пулы. В интересах участников и операторов пула сохранить децентрализованную экосистему. В конце концов, они зарабатывают деньги лишь при условии, что майнинг остается прибыльным.

Известно случаев, когда пулы росли до размеров, которые можно было бы считать угрожающими. Обычно пул (и его майнеры) предпринимают шаги по уменьшению хешрейта.

Резюме

Появление первого пула изменило ситуацию с майнингом криптовалют навсегда. Пулы особенно полезны для тех майнеров, которые стремятся получать стабильные выплаты. Из множества различных схем они могут найти ту, которая в наибольшей степени отвечает потребностям.

Разумеется, майнеры предпочли бы, чтобы майнинг биткоина был максимально децентрализованным. Однако пока его можно назвать лишь «достаточно децентрализованным». В любом случае, концентрация большой части хешрейта в одних руках в долгосрочной перспективе не будет выгодна никому. Сами участники, скорее всего, не допустят такого развития событий. В конце концов, биткоином управляют не майнеры, а пользователи.