Как работают майнинг-пулы?

Основы

Блокчейны с доказательством работы (Proof of Work) опираются на майнинг для обеспечения своей безопасности. Участники выполняют вычисления по хешам с определёнными характеристиками, устраняя необходимость в центральном органе для защиты криптовалютных сетей.

Когда Биткоин был запущен в 2009 году, сложность майнинга была низкой, и любой пользователь со стандартным компьютером мог соревноваться с другими майнерами за решение валидного хеша для следующего блока. Однако по мере роста общего хешрейта сети майнерам потребовалось специализированное оборудование, чтобы добавлять новые блоки в блокчейн, что привело к гонке вооружений в экосистеме.

Биткоин-майнеры пробовали разные типы оборудования, такие как CPU, GPU и FPGA, прежде чем окончательно перейти на специализированные интегральные схемы (ASIC), разработанные исключительно для майнинга. ASIC настроены на выполнение одной задачи — вычисление хешей — и справляются с ней гораздо эффективнее. Они настолько эффективны, что использование другого типа оборудования для майнинга Биткоина стало редкостью.

Что такое майнинг-пул?

Хотя качественное оборудование важно для майнинга Биткоина, одного этого недостаточно. Даже при наличии нескольких мощных ASIC вероятность найти блок остаётся небольшой, и нет гарантии получить вознаграждение за выполненную работу.

Чтобы повысить шансы на стабильный доход, можно присоединиться к майнинг-пулу. Например, если у вас и у девяти других майнеров по 0.1% от общего хешрейта сети, в среднем вы будете находить один блок на тысячу блоков, то есть примерно один блок в неделю. Соло-майнинг может быть жизнеспособной стратегией в зависимости от вашего денежного потока и инвестиций в оборудование и электроэнергию.

Однако если доход от соло-майнинга недостаточен для получения прибыли, объединение усилий с другими майнерами может помочь. Объединив хешрейт, десять ваших машин будут обеспечивать 1% от хешрейта сети. В среднем это даёт один найденный блок на сто блоков, то есть примерно один-два блока в день. Награду затем можно разделить между всеми участвующими майнерами.

Как устроены майнинг-пулы?

Хотя качественное оборудование важно для майнинга Биткоина, одного этого недостаточно. Даже при наличии нескольких мощных ASIC вероятность найти блок остаётся небольшой, и нет гарантии получить вознаграждение за выполненную работу.

Чтобы повысить шансы на стабильный доход, можно присоединиться к майнинг-пулу. Например, если у вас и у девяти других майнеров по 0.1% от общего хешрейта сети, в среднем вы будете находить один блок на тысячу блоков, то есть примерно один блок в неделю. Соло-майнинг может быть жизнеспособной стратегией в зависимости от вашего денежного потока и инвестиций в оборудование и электроэнергию.

Объединение хешрейта с другими майнерами может стать решением, если доход от соло-майнинга недостаточен для получения прибыли. Объединив хешрейт, десять ваших машин будут обеспечивать 1% от хешрейта сети. В среднем это даёт один найденный блок на сто блоков, то есть примерно один-два блока в день. Награду затем можно разделить между всеми участвующими майнерами.

Как работают майнинг-пулы?

В майнинг-пуле координатор отвечает за организацию работы майнеров для максимизации их эффективности. Одна из ключевых задач координатора — следить за тем, чтобы майнеры использовали разные значения nonce, чтобы избежать дублирующейся работы и ненужной траты вычислительной мощности.

Координатор также отвечает за распределение вознаграждений между участниками. Используются разные методы для расчёта вклада каждого майнера и распределения выплат соответственно. Координатор следит за тем, чтобы каждый майнер получил справедливую долю вознаграждения.

Оплата за долю (PPS)

Pay-Per-Share (PPS) — популярная схема выплат в майнинг-пулах. По этой системе майнеры получают фиксированную выплату за каждую отправленную «долю». Доли используются для учёта выполненной работы каждым майнером и не являются валидными хешами в сети. Они должны лишь соответствовать определённым условиям, установленным пулом.

Хотя выплата за долю невелика, она накапливается со временем. Одно из преимуществ PPS — майнеры получают вознаграждение независимо от того, нашёл ли их пул блок. Риск принимает на себя оператор пула, поэтому он обычно взимает значительную комиссию — либо заранее с пользователей, либо из будущего блок-ревардa.

Полная оплата за долю (FPPS)

FPPS строится на модели PPS, но дополняет её. В FPPS майнеры получают часть транзакционных комиссий помимо фиксированной суммы за каждую отправленную долю. Транзакционные комиссии рассчитываются на основе среднего значения для стандартной сетевой транзакции за недавний период и распределяются между майнерами пропорционально отправленным ими долям.

Оплата по последним N долям (PPLNS)

Pay-Per-Last-N-Shares (PPLNS) — ещё одна популярная схема пулов, отличающаяся от Pay-Per-Share (PPS). В PPLNS майнеры получают вознаграждение только в случае успешного нахождения блока пулом. Когда блок найден, пул проверяет последние N поданных долей, где N зависит от конкретного пула. Чтобы получить выплату, пул делит количество долей, отправленных майнером, на N и умножает результат на вознаграждение за блок за вычетом комиссии оператора.

Например, предположим, что вознаграждение за блок составляет 6.25 BTC (без учёта комиссий), а комиссия оператора — 20%. Доступное для майнеров вознаграждение равно 5 BTC. Если N = 1 000 000, а майнер предоставил 50 000 долей, он получит 5% от доступной суммы, то есть 0.25 BTC.

Хотя существуют разные вариации этих двух схем, они остаются самыми распространёнными. Кроме того, майнинг-пулы доступны и для популярных альтернативных PoW-криптовалют, таких как Monero, Grin и Ravencoin.

Вредят ли майнинг-пулы децентрализации?

Децентрализованный характер Биткоина — одна из его ключевых сильных сторон. Но что произойдёт, если один субъект получит контроль над большинством хешрейта сети?

Это важный вопрос, поскольку атака 51% могла бы позволить злоумышленнику манипулировать блокчейном и нанести серьёзный ущерб. Хотя майнинг-пулы действительно создают некоторый риск атаки 51%, маловероятно, что какой-либо один пул сможет сам накопить достаточно хешрейта для её проведения. Тем не менее важно понимать потенциальные риски и принимать меры по их снижению.

Несмотря на опасения, что майнинг-пулы могут повысить риск 51%-атаки, вероятность её реализации низка. Субъект, контролирующий 51% хешрейта, теоретически мог бы цензурировать транзакции и отменять старые, но такая атака навредила бы всей криптовалютной экосистеме. В теории топ-четвёрка пулов могла бы сговориться, чтобы захватить сеть, но это подорвало бы систему, и стоимость монет, которыми они владеют, снизилась бы.

Кроме того, пулы не владеют майнинговым оборудованием, и участники свободно могут переходить в другие пулы. Поэтому в интересах как участников, так и операторов поддерживать децентрализацию экосистемы для сохранения прибыльности. Хотя были случаи, когда пул становился слишком крупным, пул и его майнеры предпринимали шаги по снижению хешрейта, чтобы избежать централизации.

Заключение

Появление первого майнинг-пула навсегда изменило ландшафт криптовалютного майнинга, предложив майнерам более предсказуемые выплаты. С разнообразием доступных схем майнеры могут выбрать ту, которая лучше всего соответствует их потребностям. Хотя майнинг Биткоина в настоящее время "достаточно децентрализован", более децентрализованная система была бы идеальной. В долгосрочной перспективе нехорошо, если один пул получит большинство хешрейта — это не выгодно никому. Участники, понимающие, что Биткоин управляется пользователями, скорее всего будут препятствовать такому развитию событий.