Основы: зачем блокчейну нужны майнеры, а майнерам блокчейн? Bitcoin блокчейн


Почему путают биткоин и блокчейн: в чем различия?

blockchainКолумнист Bloomberg Тим Кульпан о разнице между технологией и одним из способов ее применения, которую хорошо видят глобальные финансовые организации.

Биткоин не равен блокчейну, а блокчейн — не то же самое что биткоин. Эта мысль требует повторения: вы можете быть за блокчейн, но против биткоина.

На прошлой неделе генеральный директор Credit Suisse Group Тиджейн Тиам присоединился к председателю JPMorgan Chase & Co. Джейми Даймону, критикуя биткоин (Bitcoin). Тиам описал криптовалюту как «истинный пример пузыря».

Между тем, обе корпорации изучают способы использования блокчейна в своем бизнесе. То же самое делают и десятки других. Циники быстро обнаружили в этом какое-то лицемерие.

Недавно один из читателей моих колонок указал мне на то, что, несмотря на критические высказывания Даймона, JPMorgan изучает технологию блокчейн через свою платформу Quorum. Я считаю, что между двумя позициями нет противоречия.

Биткоин основан на технологии блокчейн. Но биткоин — это не единственный вариант применения блокчейна. Есть и протокол Ethereum. Помимо криптовалюты эфир, чья капитализация сейчас составляет 30 млрд долларов, есть и другие способы использования этого протокола, например, смарт-контракты. У биткоина нет такого функционала, технология лежащая в его основе позволяет только переводить средства.

Это одна из причин, по которым Даймон, Тиам и Аксель Вебер из UBS, а также многие другие финансисты утверждают, что у биткоина нет собственной ценности.

До сих пор рынки яростно спорили с ними.

Эти три бан­ки­ра также оли­це­тво­ря­ют тра­ди­ци­он­ную фи­нан­со­вую си­сте­му, про­тив ко­то­рой вос­ста­ют крип­то­анар­хи­сты. Идея по­след­них за­клю­ча­ет­ся в том, что если у людей есть воз­мож­ность от­прав­лять друг другу день­ги на­пря­мую, в циф­ро­вом виде и с со­блю­де­ни­ем мер без­опас­но­сти, то по­треб­ность в гло­баль­ных бан­ках умень­ша­ет­ся. Кри­ти­куя бит­ко­ин, Сто­рон­ни­ки бит­ко­и­на го­во­рят, что, кри­ти­куя его, бан­ки­ры про­сто иг­ра­ют на руку сво­е­му биз­не­су. Воз­мож­но, это объ­яс­не­ние ближе к прав­де, чем раз­го­во­ры о риске мо­шен­ни­че­ства.

Тем не менее, тех­но­ло­гия блок­чейн может сыг­рать огром­ную роль в раз­ви­тии blockchain может быть огром­ной для фи­нан­со­вых учре­жде­ний, и они это знают. Банки не скры­ва­ют этого, несмот­ря на то что про­дол­жа­ют на­зы­вать бит­ко­ин мо­шен­ни­че­ством.

С дру­гой сто­ро­ны, несмот­ря на пуб­лич­ные за­яв­ле­ния боль­шин­ства бан­ков о ра­бо­те с блок­чей­ном, в этой об­ла­сти пока может быть боль­ше слов, чем дела. Но и это не де­ла­ет их ли­це­ме­ра­ми.

Они про­сто го­во­рят о том, что бит­ко­ин — это не бу­ду­щее блок­чей­на. И, в от­ли­чие от мно­гих кри­ти­ков, они могут себе поз­во­лить такое утвер­жде­ние, по­сколь­ку по­ни­ма­ют раз­ни­цу.

Для опи­са­ния новой тех­но­ло­гии порой ис­поль­зу­ют­ся и дру­гие при­чуд­ли­вые тер­ми­ны. Самый рас­про­стра­нен­ный из них — рас­пре­де­лен­ный пуб­лич­ный ре­естр, хотя блок­чейн — это лишь один из воз­мож­ных тех­ни­че­ских под­хо­дов к со­зда­нию та­ко­го ре­ест­ра, объ­яс­ня­ет Эн­то­ни Льюис, ди­рек­тор по ис­сле­до­ва­ни­ям кон­сор­ци­у­ма гло­баль­ных бан­ков и пра­ви­тель­ствен­ных ор­га­ни­за­ций R3.

Льюис вхо­дит в ко­ман­ду, раз­ра­ба­ты­ва­ю­щую так на­зы­ва­е­мые «атом­ные» тран­зак­ции, в ходе ко­то­рых смена соб­ствен­ни­ка де­неж­ной суммы или цен­ной бу­ма­ги про­ис­хо­дит мо­мен­таль­но. Такой под­ход поз­во­ля­ет сни­зить воз­мож­ный риск контр­аген­та, по­вы­сить лик­вид­ность, уско­рить время об­ра­бот­ки тран­зак­ций и со­кра­тить за­тра­ты на их про­ве­де­ние. Это при­мер тех­но­ло­гии циф­ро­во­го ре­ест­ра, не свя­зан­ной с бит­ко­и­ном.

Credit Suisse, член кон­сор­ци­у­ма R3, в про­шлом году про­де­мон­стри­ро­вал ис­поль­зо­ва­ние циф­ро­вых ре­ест­ров для ра­бо­ты с син­ди­ци­ро­ван­ны­ми кре­ди­та­ми. JPMorgan, ко­то­рый по­ки­нул R3, чтобы дви­гать­ся в дру­гом на­прав­ле­нии, раз­ра­ба­ты­ва­ет плат­фор­му Quorum, ко­то­рая опи­сы­ва­ет­ся как кор­по­ра­тив­ная вер­сия Ethereum. Это еще два при­ме­ра ис­поль­зо­ва­ния блок­чей­на, не име­ю­ще­го от­но­ше­ния к бит­ко­и­ну.

Кри­ти­кам сле­ду­ет по­нять, что ру­ко­во­ди­те­ли круп­ных бан­ков и фи­нан­со­вых ор­га­ни­за­ций вовсе не скеп­ти­че­ски на­стро­е­ны по от­но­ше­нию к блок­чей­ну. Они кри­ти­ку­ют бит­ко­ин, по­сколь­ку по­ни­ма­ют раз­ни­цу между блок­чей­ном и бит­ко­и­ном, и видят, что у циф­ро­вых ре­ест­ров го­раз­до боль­ше воз­мож­но­стей.

Источник: cryptocurrency.tech

ecrypto.ru

Технология Блокчейн (Blockchain) - что это такое простыми словами

В данном материале мы постараемся простыми словами объяснить, что такое блокчейн и какие технологии лежат в его основе. Для этого необходимо понимание трех основных технологий, лежащих в основе Биткойна — первой криптовалюты созданной по данному принципу.

Если спросить у 10 человек: “что такое технология блокчейн”, Вы получите 10 разных ответов! Даже если задавать этот вопрос среди специалистов в области криптовалют. Наилучшим подходом к формированию истинного понимания блокчейна является поэтапное понимание лежащих в его основе технологий.

Поэтому в этой статье я рассмотрю три основных составляющих технологии блокчейна:

  • блокчейн,
  • одноранговые сети,
  • механизмы достижения консенсуса.

Биткойн не смог бы существовать, если бы не существовало хотя бы одной из этих составляющих. Начнем с самого блокчейна.

Содержание публикации:

Что такое блокчейн — базовые функции и принципы

Вкратце, блокчейн — это всего лишь способ структурирования данных. Вот и всё. Это реестр — файл, который хранит учётные записи.

Этот файл можно сравнить с книгой, которая никогда не заканчивается.

На каждой странице книги имеется информация и номер страницы внизу. Благодаря этому номеру страницы, вы сразу же узнаете какому месту в книге относится данная страница. Страница 49 вполне очевидно находится между страницами 48 и 50.

Как и страницы, блоки заполняются информацией. Хотя у блоков нет точной нумерации, зато у них есть временная метка, которая выполняет ту же самую функцию. Новый блок всегда добавляется после блока с самой последней меткой времени. Таким образом формируется цепочка блоков.

Важной особенностью блокчейнов является то, что они используют криптографию, благодаря которой мы можем заметить была ли изменена какая-либо информация на любой странице в книге. Это свойство делает блокчейн идеальной структурой данных, позволяющей эффективно отслеживать записи о любых активах.

Возможности применения блокчейна

У блокчайна Биткойна блоки содержат информацию о транзакциях в биткойнах. Каждый блок содержит информацию о том, кто кому посылает и сколько биткойнов.

Поскольку блокчейн применяется для отслеживания движения всех биткойнов с момента их создания, этот реестр можно всегда проверить на предмет кому и сколько принадлежит биткойнов в любой момент времени. «Ктовладеет чем» в любой момент времени называется текущим «состоянием» блокчейна.

Транзакция происходит только после её включения в блок и добавления в цепочку. Следовательно, когда блок добавляется в цепочку, состояние блочной цепи обновляется. В итоге, биткойны перемещаются.

Это означает, что, если я хочу проверить, провёл ли кто-либо транзакцию в мой адрес или нет, я должен иметь возможность проверить состояние блокчейна. Чтобы это сделать, этот реестр должен быть общедоступным. Здесь вступают в игру одноранговые (peer-to-peer) сети.

Возможность проверки реестра — роль одноранговых сетей

Чтобы применить блокчейн в качестве реестра для хранения данных о транзакциях, у нас должна быть возможность проверить блокчейн, чтобы убедиться действительно ли кто-то выполнил транзакцию на наш адрес или кошелек.

Если бы блокчейн сохранялся только на одном компьютере, который бы по какой-либо причине отключился, по меньшей мере, это было бы очень досадно. Поэтому, текущее состояние блокчейна синхронизируется и становится доступным для огромного количества компьютеров по всему миру.

Эти компьютеры называются «узлами», и они работают каждый в одноранговой сети, чтобы гарантировать безопасность и актуальность данных блокчейна. Каждый из этих узлов хранит полную, обновлённую версию блокчейна. Каждый раз, когда добавляется новый блок, каждый узел в сети обновляет свою копию блокчейна.

Применение одноранговой сети имеет ряд преимуществ:

  • Всегда можно проверить состояние блокчейна самостоятельно с помощью блокчейн обозревателя;
  • Не нужно полагаться на какую-либо одну сторону, чтобы узнать истинное состояние блокчейна;
  • Не требуется полагаться на один сервер, чтобы удостовериться в безопасности данных блокчейна;
  • Для взлома блокчейна злоумышленнику придётся взломать тысячи компьютеров одновременно вместо одного сервера;
  • Можно быть уверенным, что данные блокчейна никогда не будут удалены, потому что их придётся удалить со всех узлов.
Модель клиент-сервер против одноранговой сетиМодель клиент-сервер против одноранговой сети

Это всё очень важно, но одно это ещё не означает, что безопасность блокчейна поддерживается на достаточном уровне для его реального применения по хранению ценностей или проведению транзакций с ними.

Например, как мы можем знать, что данные (транзакции) в блокчейне верны? Как можно знать, что в блоках отсутствуют недействительные транзакции? И если имеются разные версии блокчейна, как узнать, которая их них представляет истинное состояние блокчена?

Все эти опасения весьма изобретательным образом разрешаются применением механизма достижения консенсуса, использование которого стало возможным, в первую очередь, благодаря одноранговой сети.

Суть механизма достижения консенсуса

Пиринговый механизм уже применялся в 1999 году музыкальным онлайн-сервисом Napster.

Блокчейн также существовал ещё до Биткойна.

Гениальность предложения Сатоши Накамото, таинственного анонимного основателя Биткойна, заключается в идее объединения первых двух компонентов с механизм достижения консенсуса на основе криптографии. Именно в механизмах достижения консенсуса и сосредоточена настоящая магия: она позволяет узлам одноранговой сети работать вместе без необходимости в знании друг о друге или доверии к друг другу.

«Цель алгоритма достижения консенсуса заключается в том, чтобы обеспечить безопасное обновление состояния в соответствии с некоторыми конкретными правилами переходов состояний, где право на выполнение переходов состояния распределяется между ( … ) пользователями, которым предоставляется право на коллективное выполнение переходов состояний посредством определённого алгоритма», — Виталик Бутерин

Теперь, если вы ещё не совсем поняли идею, механизм достижения консенсуса — это просто набор правил, которые согласовываются узлами сети посредством программного обеспечения сети. Эти правила обеспечивают, чтобы узлы сети работали должным образом и оставались синхронными.

Протокол алгоритма достижения консенсуса устанавливает следующие правила:

  • как блоки должны добавляться в цепочку блоков,
  • когда блоки считаются действительными, и
  • как разрешаются конфликты при определении истинности.

Добавление новых блоков информации в общую цепочку блоков

Различные блокчейны по-разному добавляют блоки к цепочкам блоков. Наиболее известным механизмом достижения консенсуса является Доказательство Работы (Proof of Work, PoW).

Первое правило Доказательства Работы заключается в том, что один блок должен добавляться к блокчейну в среднем каждые десять минут.

Реализующий это правило процесс называется майнингом. Узлы, которые пытаются добавить блок в цепочку (называются майнерами) используют вычислительную мощность своих компьютеров, чтобы попытаться решить криптографическую «головоломку». Правила предполагают, что только тогда, когда эта головоломка будет решена, блок может быть добавлен в цепочку.

Майнер, который решает головоломку, и, следовательно, «добывает» новый блок для добавления в цепочку, вознаграждается сетью. При этом создаётся заранее определённое количество новых монет, которые предоставляются майнеру вместе с операционными затратами по всем транзакциям, содержащимся в блоке.

После этого, все майнеры начинают «добывать» следующий блок.

Майнинг-фермаМайнинг-ферма. Для того, чтобы получить достаточно вычислительной мощности, должно работать много графических процессоров

Майнинг-ферма. Для того, чтобы получить достаточно вычислительной мощности, должно работать много графических процессоров

Доказательство Работы в сети Биткойн — не единственный механизм достижения консенсуса. Доказательство Доли (Proof of Stake, POS) также широко используется в распределенных реестрах.

В механизме Доказательства Доли майнер может «делать ставки» своими монетами для получения шанса быть выбранным сетью для добавления следующего блока. В каком-то смысле делающий ставку говорит: «Ставлю мои монеты на то, что я правильно добавлю этот блок». И если он солжёт, то потеряет свои монеты.

Продолжается дискуссия относительно того, какой механизм достижения консенсуса лучше. Всё-таки, несмотря на то, как создаётся блок, другие узлы в сети всё же должны иметь возможность решать является ли блок действительным или нет.

Подтверждение блоков за счет майнинга

Когда майнер решает головоломку и «добывает» блок, все узлы в сети проводят проверку действительности блока и добавляют его к своей копии блокчейна. Узлы в первую очередь должны достичь консенсуса относительно действительности блока. Только после этого сеть синхронизируется и состояние блокчейна обновляется.

Узлы добавят в цепочку вновь добытый блок только в том случае, если он будет соответствовать правилам, установленным механизмом достижения консенсуса. Программное обеспечение, на котором работают узлы, проверяет действителен блок или нет. Недействительный блок будет отклонён.

Естественно, блок является таким же действительным, как и содержащиеся в нём транзакции. На примере сети Биткойн можно показать, что правила протокола устанавливают, что ни один узел не может отправить биткойны, которые он не получил от кого-то ещё или в результате «добывания» блока.

Другими словами, программное обеспечение узлов проверяет все транзакции в блоке на предмет есть ли у отправителей достаточное количество биткойнов для совершения транзакций. Для этого они проверяют состояние сети.

Теперь, допустим, я получил 1 биткойн, который я позже отправляю Алисе. Затем я пытаюсь отправить тот же биткойн Бобу. Как только блок с моей первой транзакцией будет добавлен в цепочку, все узлы обновят блокчейн, чтобы отразить, что у меня больше нет этого биткойна.

Любой вновь «добытый» блок, который будет содержать мою транзакцию с Бобом, будет просто отклонён узлами. Программное обеспечение узлов определяет, что блок не соответствует правилам, таким образом, узлы не добавляют этот блок и не обновляют блокчейн.

Также, правила диктуют, что транзакция является действительной только в том случае, если она подписана цифровой подписью владельца биткойна. Транзакцию может подписать только лицо, управляющее кошельком или адресом, с которого отправляется биткойн. Поэтому только вы можете потратить свой биткойн.

Принцип разрешения конфликтов при определении истинности

Может случиться так, что случайно, два майнера одновременно добавят в цепочку действительные блоки. Представьте, что часть узлов приняла один действительный блок, а другая часть приняла другой блок. Первая группа включила блок с моей транзакцией в адрес Алисы, а другая включила блок с моей транзакцией в адрес Боба. Теперь у нас вдруг возникает два разных состояния блокчейна в одно и то же время!

Мы называем это (непреднамеренным) «ветвлением»: блокчейн разветвляется на две разных цепочки. Кто получил мой биткойн, Элис или Боб? Какой из двух цепочек является «истинным» блокчейном?

Как правило, все консенсусные протоколы решают эту проблему простым правилом: выигрывает самая длинная цепочка.

Визуализация ветвления блокчейнаВизуализация ветвления блокчейна (нормальное случайное ветвление)

Когда возникает непреднамеренное ветвление блокчейна, одни майнеры начинают добычу на одной цепочке, а другие — на другой. Неизбежно, на одной цепочке будет больше майнеров, чем на другой, в результате, новые блоки будут добавляться в эту цепочку быстрее.

Остальные майнеры затем перейдут на более длинную цепочку, и ответвлённая цепочка отомрёт. Никакого ущерба основной цепочке не возникнет.

Откуда мы знаем, что именно так всё и произойдёт?

Так происходит от того, что майнеры являются экономическими субъектами, которые действуют в своих личных интересах. Майнер не заинтересован в «добывании» на ответвлённой цепочке, зная, что она отомрёт. Транзакции на ответвлённой цепи никогда не регистрируются на основной цепочке, что означает, что майнеры, добывающие блоки на ответвлённой цепи, не получат вознаграждение за свою работу.

Для майнера альтернативная стоимость добывания блоков, которые не будут включены в основную цепочку, слишком высока — поэтому незачем тратить на выполнение этой работы своё время и деньги.

В редких случаях на ответвлённой цепочке может оказаться большое количество майнеров или майнеров со значительными вычислительными ресурсами. В этом случае может потребоваться некоторое время, прежде чем станет ясно, какая же цепочка является основной. Житейская мудрость подсказывает, что по этой причине разумно переждать 6 блоков, перед тем как считать транзакцию подтверждённой.

Визуализация редко случающегося расширенного ветвления блокчейнаВизуализация редко случающегося расширенного ветвления блокчейна. В ответвлении почти никогда не бывает больше 5 блоков.

Правило, по которому выигрывает самая длинная цепь, в сочетании с тем фактом, что требуется огромная вычислительная мощность для добавления блоков в цепочку, делает блокчейн невероятно безопасным.

Практически единственный способ атаковать сеть — это вернуться к какому-либо блоку в блокчейне, ответвить цепочку и начать «добывать» на ней новые блоки. Однако, для этого злоумышленнику придётся переделать всю работу, проделанную майнерами с момента веталения, и «догнать» основную цепочку.

Не располагая большей вычислительной мощностью, чем совокупная хэш-мощность сети, достичь этого просто невозможно. Проще говоря, электроэнергия и графические процессоры, необходимые для такой операции, были бы слишком дорогостоящими.

Подведем итог полученной информации

Всё вышесказанное следует рассматривать как весьма краткое введение в работу распределенных реестров. Теперь вы можете понять, почему «блокчейн» — это не совсем точное название для распределенных реестров, которые мы видим сегодня.

Однако, в следующий раз, когда кто-то упомянет о блокчейнах на вечеринке, пожалуйста, не повторяйте то, о чём я рассказал сегодня, а просто скажите:

«Эй, мужик, блокчейн — это всего лишь способ структурирования данных. Я думаю, что вы имеете в виду распределенный реестр, применяемый для ведения учёта транзакций, размещённый на одноранговой сети узлов-майнеров, чьё взаимодействие осуществляется и регулируется консенсусным протоколом, который устанавливает правила для этой сети.»

Вместо этого, возможно, пришло время признать, что термин превратился во всеобъемлющую концепцию, предполагающую синтез технологий, делающих возможным существование и развитие распределённых реестров.

bitcoin-novosti.ru

Основы: зачем блокчейну нужны майнеры, а майнерам блокчейн?

Майнинг — единственный способ добычи криптовалют, чей блокчейн поддерживает алгоритм консенсуса PoW (Proof-of-Work) или доказательство выполнения работы. В данных сетях майнеры отвечают за подтверждение транзакций и добавление новых блоков в блокчейн, за что получают вознаграждение во внутренней криптовалюте сети. Так, например, в сети Bitcoin майнинг — это единственный способ добыть новую монету и добавить ее в оборот.

Ключевые принципы майнинга

Основная суть майнинга сводится к решению сложных вычислительных задач методом подбора единственного правильного хэша, который является криптографическим шифром. Для этого майнеры используют ноды со специальным программным обеспечением, цель которых — подобрать правильный хэш.

Хэш всегда уникальный, поэтому он находится подбором чисел, а это очень сложный и долгий процесс, который намеренно сделан ресурсоемким, чтобы количество блоков, найденных майнерами, оставалось постоянным. Конечно, разные криптовалюты используют разные модели вычислений, однако все они достаточно длительны по времени и сложны в решении.

Майнеры проверяют транзакции, закрывая блоки и открывая новые, за что получают награду в виде внутренней валюты блокчейна. Вдобавок к вознаграждению майнеры также получают сумму всех комиссий, которые пользователи сети платят им за подтверждение транзакций. Майнеры конкурируют друг с другом за этот приз. Чем больше у майнера вычислительной мощности, тем выше вероятность того, что именно ему или ей достанется возможность закрыть блок и получить за это награду.

Например, в блокчейне Bitcoin в самом начале работы сети за каждый новый блок майнеры получали 50 биткойнов. Но при запуске сети Bitcoin Сатоши Накамото задал такие условия, чтобы каждые 210,000 блоков награда уменьшалась в два раза. Более того, через каждые 2016 блоков меняется и сложность майнинга. Сеть Bitcoin устроена таким образом, чтобы уровень сложности майнинга соответствовал вычислительной мощности оборудования, позволяя майнерам находить верный хэш в течение 10 минут. Учитывая, что в сети Bitcoin новый блок генерируется каждые 10 минут, то в день добавляется 144 новых блока, а это значит, что каждые четыре года сеть генерирует те самые 210,000 блоков и награда майнеров уменьшается. Если с начала 2009 и до конца 2012 года майнеры получали 50 биткойнов, то с 2013 по 2016 год включительно размер вознаграждения составлял 25 биткойнов, а с 2016 и до 2020 года он будет равен 12.5 биткойна за закрытие блока. Данный процесс искусственного уменьшения добываемых монет позволяет исключить инфляцию и создать дефицит криптовалюты, что приводит к пропорциональному увеличению цены биткойна.

Способы майнинга

Поскольку вероятность получения награды равна соотношению вычислительной мощности майнера к вычислительной мощности всего блокчейна, то соло-майнинг в сетях популярных криптовалют в последние годы стал невыгодным. Так, если несколько лет назад для майнинга биткойна хватало мощности обычного ноутбука, то сегодня, для того чтобы получить существенную прибыль, необходимы вложения в покупку мощного оборудования. В связи с чем майнеры выбирают либо соло-майнинг посредством запуска майнинг-ферм, либо же участие в майнинг-пулах или облачном майнинге вместе с другими пользователями.

Майнинг-ферма

Это высокопроизводительная нода или несколько нод, которые постоянно выполняют вычисления по подбору хеша. Данный вид майнинга имеет ключевое преимущество в виде стопроцентного вознаграждения. Однако для того, чтобы запустить ферму, приносящую реальный доход, необходимо приобрести дорогостоящее оборудование, цена которого растет вместе с популярностью криптовалют. А для поддержания его работоспособности нужно постоянное энергоснабжение.

Также стоит иметь в виду, что процесс майнинга со временем усложняется и на рынок постоянно выходят новые участники. Так, по данным Blockchain.info, декабрьский взлет цены биткойна увеличил майнинговый рынок на 40%, что привело к тому, что находить новый блок в сети Bitcoin стало на 51% сложнее.

Майнинг-пул

Чаще всего майнинг-пул представлен в виде сервера, который распределяет вычислительные задачи между участниками, чтобы разные майнеры не выполняли одни и те же вычисления. Майнинг-пулы позволяют майнерам объединять свои усилия для увеличения фактора удачи и более предсказуемого получения вознаграждения. Если пул находит верное решение, то выплаты майнерам рассчитываются исходя из объема отправленных пулу стандартных вариантов — блоков с хэшем. Таким образом, участники майнинг-пула получают лишь процент от суммы вознаграждения, часть которого также уходит владельцам пула. Но шансы получить вознаграждение у майнинг-пулов намного выше, чем у соло-майнеров.

В связи с этим сегодня 74.3% всей майнинговой энергии в сети Bitcoin сосредоточено в руках всего пяти пулов: BTC.com, AntPool, SlushPool, ViaBTC и BTC.top. Более того, по мнению многих экспертов, большая часть вычислительных мощностей в данной сети, порядка 80%, сконцентрировано в Китае, что потенциально может угрожать децентрализации крупных криптовалют, таких как биткойн.

Облачный майнинг

Поскольку для успешного майнинга необходимо мощное и дорогостоящее оборудование, которое также является крайне энергозатратным, на рынке представлено альтернативное решение в виде облачного майнинга. Компании, обладающие мощными data-центрами, предоставляют оборудование, ресурсы которого даются в аренду конечному потребителю. В данном случае майнеру не нужно покупать оборудование, настройку и подключение которого обеспечит компания удаленно. Такие компании, как Hashflare, Genesis Mining, Bit Miner и OxBtc, предоставляют доступ к майнингу ряда криптовалют сразу после заключения контракта и оплаты услуг.

Облачный майнинг является доступным, надежным и удобным способом получить криптовалюты, не требующим покупки дорогостоящего оборудования, а доход майнера пропорционален мощности взятого в аренду оборудования. Из недостатков стоит отметить вероятность того, что продавец контрактов облачного майнинга может быть недобросовестным, а сайт, предоставляющий данный вид услуг, может быть подвержен хакерским атакам. Также у пользователей нет контроля над комиссией, которую они получают за майнинг, а незапланированные убытки заставят data-центр закладывать в следующие контракты меньшую отдачу средств пользователям.

Повышение сложности майнинга

Прибыльность майнинга для каждого блокчейна разная и, как правило, по мере роста популярности криптовалюты сети она снижается, при этом сам процесс майнинга усложняется. Данная закономерность позволяет блокчейнам контролировать скорость эмиссии новых монет, выпускаемых в ходе майнинга.

Для того чтобы определить, насколько выгодно майнить ту или иную криптовалюту, в первую очередь необходимо просчитать сложность майнинга — степень сложности поиска хэша и создания нового блока в данном блокчейне. Для вычисления сложности используется хэшрейт — количество хэшей, которое может подобрать нода в секунду с единицей измерения H/s (hashes per second). Чем выше хэшрейт, тем выше сложность майнинга и тем меньше криптовалют получает майнер за каждую потраченную единицу энергии. На уровень сложности также влияет количество майнеров, выполняющих работу. Другими словами, чем больше в сети майнеров, использующих мощное оборудование, тем выше сложность майнинга.

В сети Bitcoin сложность майнинга пересчитывается каждые 2016 блоков, то есть каждые две недели. Так, за последние три месяца сложность майнинга биткоина выросла на 37.79% — с 3,007,383,866,429 H/s до 4,940,704,885,521.83000000 H/s.

Волатильность криптовалют

Как показало резкое снижение цены биткоина в феврале этого года, прибыльность майнинга напрямую зависит от котировок добываемых криптовалют. Более того, прошлогодний взлет котировок биткоина увеличил майнинговый рынок на 40%, что привело к тому, что выросла как сложность вычислений, так и количество потребляемой энергии. В связи с чем при февральском ценовом уровне, опустившемся до минимума в $6048, только крупнейшие майнеры смогли остаться на плаву. Так, по данным аналитиков Morgan Stanley, даже при условии использования очень дешевой электроэнергии ($0.03 кВт/ч), майнинг биткойна окупается только при стоимости криптовалюты в $8600 и выше.

Энергетическая неэффективность

Майнинг — чрезвычайно ресурсоемкий процесс. По данным сервиса Power Compare, совокупная энергия, затрачиваемая на добычу биткойна в 2017 году, превысила уровень энергопотребления 159 стран по всему миру. Более того, если бы биткойн был отдельной страной, то он бы занял 41 место по потреблению электроэнергии, использовав 67.91 ТВт за прошлый год.

Что касается 2018 года, то по оценке нидерландского экономиста Алекса де Вриса, до конца года на майнинг одних только биткойнов уйдет порядка 0.5% мирового производства электроэнергии.

Угроза централизации вычислительных мощностей

Другая проблема майнинга, относящаяся к работе блокчейна, — это угроза централизации вычислительных мощностей в одних руках, или угроза атаки 51%. Это происходит, когда у атакующей стороны, в роли которой может выступать сравнительно небольшое количество майнеров, находится «контрольный пакет» хэшрейта, то есть вычислительных мощностей.

Причиной данной угрозы служит тот факт, что майнеры могут находить верные хэши одновременно, в случае чего в блокчейне происходит разветвление. Алгоритм PoW предполагает, что майнеры признают верной ту ветвь, что имеет наибольшее количество блоков, и проголосуют за окончательное включение такой ветви в блокчейн. Таким образом, если майнер или пул майнеров контролирует больше половины хэшрейта, то у них появляется возможность добавлять свои версии блокчейна. Более того, в случае атаки 51% нападающая сторона может добавлять новые блоки, манипулировать двусторонним операциями и не подтверждать новые транзакции. Также атака 51% может привести к тому, что недобросовестные майнеры смогут использовать одну и ту же монету несколько раз, отзывая совершенные с ней транзакции, что называется double-spending, или двойной тратой. При этом атакующая сторона не может менять информацию в уже добавленных блоках и генерировать новые криптовалюты.

Источник: DeCenter

bitcoin.by

Блокчейн Bitcoin: история появления и особенности технологии

Блокчейн Биткойна наиболее явно демонстрирует все аспекты технологии блокчейн. Это та основа, с которой сравнивают все  остальные блокчейн-проекты, и та структура, в которой были разработаны практически все концепции новой технологии. Изучив   основы работы блокчейна Биткойна, вы сможете лучше понимать особенности любых других технологий, которые уже существуют     или впоследствии появятся в данной экосистеме.

Проект Биткойн и концепция его блокчейна впервые были представлены в виде документа осенью 2008 года, а позднее, в 2009 году,   реализованы как программное обеспечение с открытым кодом.

 Автором, впервые представившим миру концепцию Биткойна в документе 2008 года, был анонимный программист (или группа   программистов), опубликовавший свое творение под именем “Сатоши Накамото”. Позднее, в процессе работы над реализацией   проекта Биткойна, Накамото сотрудничал со многими разработчиками из числа последователей концепции ПО. Это продолжалось вплоть до конца 2010 года, когда этот человек (или группа людей) прекратил принимать участие в проекте и передал свои полномочия другим видным разработчикам ядра Биткойна. В отношении личности Накамото было выдвинуто множество предположений и различных теорий, однако на момент написания этих строк ни одна из них так и не получила окончательного подтверждения.

Как бы там ни было, этот Накамото сумел создать невероятную, поразительную одноранговую систему платежей, позволяющую пользователям пересылать биткойны — ее токены ценности — напрямую, т.е. без участия посредника, контролирующего работу обеих сторон. В качестве такого посредника здесь выступает сама сеть, проверяющая каждую транзакцию с целью получения гарантий, что в ней нет попытки обмануть систему, потратив одни и те же биткойны дважды.

Цель Накамото заключалась в стремлении заделать широкую брешь в доверии общества к цифровым документам. И концепция блокчейна оказалась тем самым средством, которое он искал. Она позволяла успешно решить задачу византийских генералов, которая стояла перед людьми веками и обрела особую важность при работе в компьютерной сети: “Как я могу доверять полученной информации и тем, кто мне ее сообщил, если корыстные люди, злонамеренные третьи стороны и иже с ними могут в любой момент попытаться меня обмануть?” Множество энтузиастов биткойна полагают, что блокчейн-технология является как раз тем недостающим звеном, которое позволит обществу перенеси всю свою деятельность в сеть. Она расширяет рамки доверия, записывая в открытое общедоступное пространство релевантную информацию, которую в дальнейшем нельзя будет удалить или изменить и на которую всегда можно положиться в процессе принятия сложных решений.

 

Блокчейн Биткойна

В блокчейнах по-новому смешано много старых технологий, которые общество использовало уже тысячи лет. Например, смешение криптографии и процедуры платежа привело к созданию криптовалюты. Криптография — это искусство взаимодействовать защищенным образом на глазах у любых третьих сторон. Осуществление платежей с использованием токенов, лишь представляющих определенную ценность, но не обладающих ею непосредственно, также практикуется человечеством с давних времен. Смешение же этих двух давно известных вещей приводит к получению чего-то совершенно нового — криптовалюты. Криптовалюта позволяет взять концепцию денег и перенести ее в виртуальную интерактивную среду, сохранив при этом возможность осуществлять в ней продажу ценности защищенным образом — за счет использования токена.

Технология блокчейна также включает хеширование (преобразование данных любого размера в короткие значения фиксированной длины). Хеширование, в свою очередь, опирается на другую достаточно давно известную технологию, называемую “дерево Меркла”. Ее суть в том, что несколько хешей последовательно сжимаются до одного хеша, и при этом сохраняется возможность проверить достоверность каждого элемента данных, который хешировался индивидуально в начале процедуры.Наконец, любой блокчейн, безусловно, представляет собой регистрационный журнал, реестр — документ, который человечество использовало для хранения финансовой и иной важной информации тысячи лет. Когда все эти старые методы объединяют в нечто единое, функционирующее в интерактивной виртуальной среде как распределенная база данных, конечный результат представляет собой нечто революционное.

Система Биткойна первоначально была разработана исключительно для поддержки ее криптовалюты с одноименным названием. Но очень скоро ее создатели поняли, что заложенная в ее основу технология имеет гораздо больший потенциал. Приняв это во внимание, они разработали архитектуру блокчейна Биткойн таким образом, чтобы в него можно было записывать больше чем просто сведения о перемещении его токена. Ныне блокчейн Биткойна самый старый и один из самых больших по размеру блокчейнов в мире. Его сеть включает тысячи полных узлов, на которых работает протокол Биткойна. Именно этот протокол обеспечивает создание и защиту блокчейна.

Говоря очень простыми словами, блокчейн представляет собой открытый реестр всех транзакций, выполненных в сети Биткойна за все время ее существования, а полные узлы являются компьютерами, обеспечивающими хранение этого реестра и запись в него информации. Протокол Биткойна — это система правил, регламентирующих то, как все это должно функционировать.

Полные узлы защищают сеть Биткойна посредством майнинга ее криптовалюты. Новые токены-биткойны выдаются в качестве награды за обработку транзакций и их запись в блокчейн системы. Узлы также получают небольшую плату за подтверждение транзакций. Любой желающий может запустить на своем компьютере протокол Биткойна и заняться майнингом его токенов. Это проект с открытым кодом, в котором приветствуется постоянный рост числа независимых участников в его сети. Чем меньше людей участвует в поддержке работы проекта, тем более централизованным он становится, а централизация ослабляет систему. Все то, что делает Биткойн защищенной системой, — это множество независимых полных узлов, физически распределенных по всему миру.

Наиболее успешные майнеры обладают мощными системами, которые по своей производительности могут во много раз превосходить более слабые компьютеры других майнеров. На начальном этапе развития сети можно было запускать протокол Биткойна и зарабатывать монеты на обычном персональном компьютере. Сейчас же, чтобы иметь надежду хотя бы иногда получать новые биткойны, придется заказать, запустить и обслуживать дорогое специализированное оборудование или воспользоваться облачным сервисом.

Чтобы поместить новую запись в блокчейн Биткойна, нужно отправить некоторое количество биткойнов с одного счета на другой. Когда вы отправляете новую транзакцию в систему Биткойна, сообщение о ней сразу же рассылается по всей сети. После отправки сообщения уже невозможно его изменить, поскольку это сообщение будет навсегда вписано в блокчейн Биткойна. Такая особенность требует тщательного обдумывания каждого выполняемого в сети действия и тщательного хранения своей конфиденциальной информации.

Распространение одного и того же сообщения по всей сети из тысяч узлов, а затем сохранение его навсегда в реестре движения токенов предполагает высокую оперативность. Поэтому протокол Биткойна требует, чтобы ваши сообщения были максимально короткими: действующее ограничение на их максимальный размер составляет всего 40 символов.

dva-a.ru