Складність криптовалюти
Що таке складність криптовалюти?
Криптовалюта трудністю є мірою того, наскільки важко це мій блок в blockchain для конкретного криптовалюта. Висока криптовалютна складність означає, що потрібні додаткові обчислювальні потужності для перевірки транзакцій, введених на блокчейні – процес, який називається майнінгом.
Складність криптовалюти – це параметр, за допомогою якого біткойн та інші криптовалюти підтримують стабільний середній час між блоками, коли змінюється потужність хеш-мережі. Складність криптовалюти важлива, оскільки висока складність може допомогти захистити мережу блокчейнів від зловмисних атак.
Ключові винос
- Складність криптовалюти – це показник того, наскільки важко видобувати блок у блокчейні для певної криптовалюти.
- Висока складність криптовалюти означає, що для перевірки транзакцій, введених на блокчейні, потрібні додаткові обчислювальні потужності.
- Чим вища складність, необхідна для створення блоку, покращує безпеку криптовалютної мережі, оскільки зловмисникам потрібні величезні ресурси, щоб взяти під свій контроль.
Розуміння складності криптовалюти
Bitcoin і інші cryptocurrencies, що використання коректури через роботи blockchains підтримуються в процесі видобутку. Майнери перевіряють транзакції, здійснені на блокчейні, і виконують обов’язки аудиторів з метою запобігання шахрайству та забезпечення законності транзакцій. Майнінг був задуманий засновником біткойнів Сатосі Накамото.
У цій системі майнери, які запускають програмне забезпечення криптовалюти на своїх комп’ютерах, змагаються за пошук нового блоку, додаючи в ланцюжок останню партію даних транзакцій. Коли перевірено достатньо транзакцій, до блокчейну додається новий блок. Шахтарі можуть отримувати винагороду за свої зусилля, але є інші вимоги до того, як майнер може отримати компенсацію, якщо вона взагалі є. Ступінь обчислювальної потужності, необхідної для видобутку блоку, представлена труднощами криптовалюти. Час, необхідний для пошуку нового блоку, залежить від рівня складності криптовалюти та випадкових шансів.
Для того, щоб виміряти складність криптовалюти нового блоку, важливо розуміти хеш-потужність, яка представляє комбіновану обчислювальну потужність, яка використовується для видобутку та обробки транзакцій на блокчейні.
Випадкові хеші
Хеш – це буквено-цифровий код, який використовується для представлення слів або даних. Майнери беруть партію даних транзакцій і запускають їх через хеш-алгоритм, односторонню функцію, яка – з огляду на певний набір даних – завжди буде давати однакові результати, але вихід яких не можна змінити, щоб показати вихідні дані. Для створення цих випадкових хеш-кодів використовуються алгоритми хешування. Перш ніж нові дані можуть бути додані до блокчейну, майнери повинні змагатися, щоб створити хеш, який є меншим або рівним числовому значенню, яке називається цільовим хешем.
Майнери виконують процес хешування, змінюючи одне значення, яке називається nonce – або число, яке використовується один раз – і кожен раз, коли nonce змінюється, створюється новий хеш із власним набором чисел. Неможливо передбачити, яким буде хеш, і оскільки кожен набір даних має лише один вихід для даної хеш-функції, майнери повинні повторювати процес додавання нового nonce до даних, поки вони не виконають вимогу щодо хешування.
Складність криптовалюти
Вимога, яку повинен відповідати хеш, відповідає складності. Дійсний хеш повинен бути нижче певного цільового значення, встановленого автоматично (і періодично коригується) протоколом криптовалюти. Чим нижче цільове значення, тим більше повторень хеш-функції повинен пройти майнер, щоб отримати прийнятний результат – іншими словами, тим вища складність. Теоретично, майнер може пощастити і отримати дійсний хеш для даного блоку з першої спроби. Однак з часом вища складність означає, що шахтарі повинні в середньому підключати більше грошей за блок.
Фізичні особи та організації надають свою обчислювальну потужність за допомогою своїх майнінг-установок для обробки даних та генерування хешів. Хеш-потужність криптовалютної мережі представляє загальний хешрейт усіх майнінг-установок. Швидкість хешування – це кількість хешів, яку можна обчислити за секунду.
Оскільки кожен хеш створюється випадковим чином, це може зайняти мільйони здогадок або хешів до того, як цільова вимога до хешу буде виконана, а нові криптовалютні монети будуть викарбувані успішному майнеру. Тільки тоді транзакції додаються до нового блоку в блокчейні. Певним чином, процес хешування схожий на систему лотереї. Як результат, у процесі видобутку випускаються нові монети.
Короткий огляд
Чим вища швидкість хешування, тим шахраю важче отримати контроль над блокчейном, оскільки потрібно більше потужності хешування. Іншими словами, чим вища складність, тим безпечніша мережа.
Переваги складності криптовалюти
Можна задатися питанням, чому учасники мережі створюють вищі труднощі з криптовалютою, якщо результат означає, що майнери повторюють одну і ту ж функцію знову і знову. Є дві ключові переваги складності криптовалюти.
Стійка швидкість нових блоків
Довідковий документ про біткойни Сатоші Накамото пояснює, як складність перевірки роботи допомагає генерувати стабільне виробництво нових блоків, доданих до блокчейну.
“Щоб компенсувати збільшення апаратної швидкості та різний інтерес до запущених вузлів з часом, складність перевірки роботи визначається ковзною середньою, націленою на середню кількість блоків на годину. Якщо вони генеруються занадто швидко, складність зростає. ”
Біткойн призначений для додавання нового блоку до блокчейну в середньому кожні 10 хвилин. Інші криптовалюти націлені на більш часті блоки; наприклад, лайткойн націлений на 2,5 хвилини. Проблема в тому, що обсяг обчислювальної потужності, яку колективно контролюють майнери мережі, може надзвичайно відрізнятися.
Коли Сатоші Накамото видобував перший блок, у мережі була лише одна машина – ймовірно, простий ноутбук або робочий стіл. Сьогодні існує низка великих ферм ASIC розміром зі склад. ASIC – це машини, розроблені спеціально для проходження якомога швидше хеш-функцій.
Для того, щоб гарантувати, що мережа виробляє новий блок зі стабільною середньою швидкістю, програмне забезпечення налаштовано на автоматичне регулювання цільового хешу вгору або вниз, що призводить до меншої або вищої складності відповідно. Коли Накамото видобував блок генезису, складність біткойна була одна.
Безпека мережі
Загальна швидкість хешування дає уявлення про безпеку криптовалютної мережі, оскільки шахраям чи поганим акторам потрібно буде подолати загальну хеш-силу мережі, щоб взяти під контроль зловмисну атаку. Для виконання хеш-функцій використовуються спеціально розроблені комп’ютери, які здатні щосекунди складати трильйони вгадувань для вирішення проблеми хешування.
Чим вища складність криптовалюти, тим більше припущень або хешів потрібно для досягнення цільової вимоги хешування. Як результат, цей процес робить зловмисникам дуже важким і дорогим отримання контролю більшості – так званої більшості 51% – над мережею блокчейнів.
Приклад складності криптовалюти
Станом на 2 квітня 2021 року складність криптовалюти для біткойнів становила 23,14 трлн.Якщо порівняти зміну складності, то можна побачити, що на 1 квітня 2018 року складність біткойна становила 3,51 трлн.
На наведеній нижче діаграмі показані зміни складності біткойна протягом багатьох років: