Сложность сети Эфириум

Сложность сети Ethereum – это показатель, определяющий характер майнинга. Параметр изменяется в зависимости от количества уже добытых монет, уровня востребованности сети. Чем больше криптовалюты добыто, тем сложнее ее майнить, приходится использовать более мощные фермы. Показатель постоянно изменяется.

Когда сеть Bitcoin только появилась, добывать первую криптовалюту можно было с помощью обычного домашнего ПК. Однако сложность майнинга начала быстро увеличиваться по мере роста популярности BTC. Аналогичная ситуация произошла с Эфириумом. Майнерам приходится периодически обновлять оборудование, чтобы сохранять уровень дохода, рентабельность майнинг фермы и хоть как-то бороться со сложностью.

Разбираемся в сложности добычи Ethereum

Задача майнеров заключается в поиске следующего блока, в который записываются транзакции. Для этого необходимо решать сложные математические уравнения. Заниматься поиском ответа может неограниченное количество участников, однако вместе с этим растет хешрейт Ethereum. В подобной ситуации решать уравнения будут быстрее, а значит, эмиссия монет ускорится, что приведет к инфляции. Подробно про то как майнить эфир мы описали в предыдущей статье.

Сложность Эфириума – изменяющийся параметр, который зависит от такого показателя, как текущий хешрейт сети эфира и количества созданных блоков за определенное время. Он позволяет контролировать темп майнинга. Если к сети подключили новое оборудование, через несколько блоков произойдет автоматический расчет, чтобы среднее время на нахождение блока оставалось прежним.

Если сравнить графики хешрейта и сложности Эфириума, то в большинстве случаев они растут пропорционально друг другу. Если в ходе этого роста пользователь не наращивает мощности, тогда его доход в криптовалюте начинает постепенно падать. Из-за этого наблюдается спрос на видеокарты – самые эффективные модели часто находятся в дефиците. Со сложностью обычно не справляется старая техника, которая работает в минус.

Что происходит со сложностью

Главная задача – удерживать среднее время создания блока в пределах 9-19 секунд. Если майнеры находят блок быстрее, сложность добычи Эфириума увеличивается, а если дольше – уменьшается. Если больше половины пользователей отключит оборудование, такой подход позволит сохранить работоспособность Ethereum. За перерасчет отвечает исходный код Geth. Алгоритм корректировки находится в файле block_validator.go.

В указанном файле встроена функция CalcDifficulty – она отвечает за перерасчет сложности в реальном времени. Для этого используются следующие параметры:

• time – предполагаемое время расчета следующего блока;
• parentTime – время формирования родительского блока;
• parentNumber – номер родительского блока;
• parentDiff – параметр сложности родительского блока.

Что такое бомба сложности

Отсутствие видеокарт – не единственная проблема, с которой сталкивается сообщество. Растущая сложность майнинга Эфириума может привести к коллапсу, при котором мелкие майнеры перестанут получать ощутимую прибыль. Подобная ситуация негативно скажется на децентрализации – основные мощности будут сконцентрированы у больших дата-центров. Периодически разработчики вводят обновления, которые позволяют бороться со сложностью и делать добычу криптовалюты более справедливой.

https://drive.google.com/file/d/1TbfEx8jwMjA-TipfBCraMXFy0RNwueio/view?usp=sharing

При росте сложности майнерам требуется больше времени на нахождение блока, а значит, общий доход оказывается ниже ожиданий. Это приводит сообщество в негодование. Несмотря на это, разработчики не могут отказаться от роста сложностей – в перспективе Ethereum должен перейти с PoW на PoS. Для этого необходимо создать условия, при которых добывать криптовалюту с помощью видеокарт станет невыгодно. Этот процесс прозвали «Ледниковым периодом». Саму бомбу сложности заложили еще 7 сентября 2015 г. на релизе Frontier.

Эволюция бомбы сложности

График сложности показывает, что уровень сложности начал стремительно увеличиваться в 2016 г., начиная с 200 тыс. блока. Однако идею с дальнейшим ростом сложности решили отложить, чтобы дать больше времени для развития сети и подготовки к переходу на PoS. Первые проблемы со сложностью майнеры ощутили в 2017 г. С мая по октябрь сложность майнинга Эфириума увеличилась с 300 TH до 3000 TH. В результате среднее нахождение блока выросло с 15 до 30 секунд.

Byzantium

К этому моменту сами разработчики не были готовы отказаться от PoW и обеспечить полноценную работу на PoS. Чтобы избежать катастрофы, пришлось провести хардфорк Byzantium – первая часть масштабного обновления Metropolis. Изменения вступили в силу 16 октября 2017 г. на блоке 4 370 000:

• майнеры смогут забыть о сложностях на 18 месяцев;
• скорость подтверждения блоков увеличена;
• вознаграждение за блок уменьшено с 5 до 3 ETH;
• добавлены инструменты защиты конфиденциальности zk-SNARK – похожие криптографические элементы используются в других сетях, например, Zcash;
• расширен функционал виртуальной машины Ethereum;
• сложность упала с 3000 TH до 1500 TH.

Во второй половине 2017 г. криптовалюта начала стремительно набирать популярность, устанавливая новые исторические максимумы. Это также сказалось на спросе добычи и привело к новым проблемам со сложностью. К сети Ethereum начали массово подключаться новые пользователи, поэтому уже через 4 месяца сложность Ethereum согласно графику достигла 3600 TH. К счастью, в начале 2018 г. цена ETH заметно упала, поэтому добыча криптовалюты для некоторых участников стала убыточной. Часть майнеров отключила оборудование, из-за чего упал хешрейт сети эфириум и уменьшилась сложность. Генерация новых блоков осталась в пределах 14-15 секунд.

Constantinople

Следующий скачок пришелся на декабрь 2018 г., когда сложность добычи увеличилась до отметки 2200 TH. К концу января 2019 г. среднее время блока составило 17,5 секунд. Из-за этого количество добываемых монет сократилось с 20 тыс. до 15 тыс. в сутки. В феврале на один блок уже уходила 21 секунда при сложности майнинга 3000 TH. Выплаты майнерам упали до 13 тыс. эфира в сутки.

28 февраля 2019 г. разработчики все же решили ситуацию. На блоке 7 280 000 произошел хардфорк Constantinople – вторая часть запланированного Metropolis. Это достаточно масштабное изменение работы сети Ethereum, которое включает несколько обновлений. Переход на Constantinople должен был пройти еще осенью 2018 г., однако разработчики столкнулись с некоторыми сложностями, из-за чего запуск отложили до января. В ходе подготовки возникли другие проблемы:

• 11 января 2019 г. – разработчики объявили о переходе на хардфорк Constantinople, чтобы облегчить добычу;
• 15 января 2019 г. – за 48 часов до блока 7 080 000 появилось сообщение о критической ошибке;
• 18 января 2019 г. – разработчики отложили обновление;
• 12 февраля 2019 г. – все критические ошибки устранены и программное обеспечение готово к обновлению.

Среди наиболее значимых изменений:

• падение сложностей до 1900 TH;
• уменьшение вознаграждения с 3 ETH до 2 ETH;
• уменьшение среднего времени на блок до 13 секунд – рекордный показатель;
• EIP 145 – увеличение скорости и эффективности сети Ethereum;
• EIP 1045 – упрощение некоторых операций в коде Ethereum и смарт-контрактов;
• создание необходимых условий для перехода на гибридный алгоритм работы с использованием PoW и PoS одновременно;
• дальнейший рост сложностей отложен на 1 год.

Muir Glacier

После «криптозимы» рынок криптовалют начал вновь расти. Ситуация с майнингом цифровых активов и сложностью повторилась. Разработчикам вновь пришлось проводить хардфорк, который в этот раз получил название Muir Glacier. Его реализовали для борьбы со сложностью — ее рост удалось отложить еще на 4 млн блока – 611 дней. Обновление состоялось 2 января 2020 г. Автором идеи является Эрик Коннер.

На блоке 8 600 000 участники столкнулись со сложностью нахождения новых цепочек. Начиная с блока 8 900 000 среднее время нахождения блока увеличивалось с 13,1 до 14,3 секунд. Временные затраты будут расти с экспоненциальной прогрессией. Таким образом, в феврале 2020 г. на 1 блок уходило бы уже до 30 секунд. Muir Glacier в отличие от предыдущих хардфорков не уменьшал размер вознаграждения. Сложность эфира упала с 2500 TH до 2000 TH.

Ethereum 2.0

1 декабря 2020 г. состоялся запуск сети Ethereum 2.0 или так называемой нулевой фазы. Она нужна для тестирования идей, которые позже будут реализованы для основной цепочки блоков. На смену Proof-of-Work придет долгожданный Proof-of-Stake. На базе Ethereum 2.0 каждый пользователь мог стать валидатором. Для этого нужно отправить 32 эфира. Пользователи также могут объединяться в группы и зарабатывать за счет стейкинга.

Несмотря на это, пользователи продолжают подключать видеокарты – такой способ добычи цифровых активов будет доступен еще около 1 года. Новости положительно повлияли на стоимость монеты, из-за чего ее курс начал стремительно расти. Вместе с этим выросла популярность добычи монет. Сложность майнинга с каждым месяцем устанавливала новый рекорд. К февралю 2021 г. она достигла отметки в 5000 TH.

Почему видеокарта перестала приносить прибыль

При подборе оборудования майнер обычно учитывает только текущие параметры сети Ethereum. Однако в будущем доходность любой видеокарты обычно падает. Подобная ситуация происходит по следующим причинам:

• большая часть майнеров наращивает мощности, устанавливая энергоэффективное оборудование с высоким хешрейтом;
• сложность майнинга Эфириума растет по мере увеличения мощности сети;
• эффективность видеокарты падает из-за перегрева.
• DAG-файл превысил объем памяти видеокарты, из-за чего она больше не может добывать эфир.

Что такое DAG-файл

В основе алгоритма майнинга Ethash лежит граф, который можно представить в виде дерева со множеством ответвлений. Из-за этого для добычи криптовалюты лучше подходят видеокарты. Перед началом поиска нового блока в память загружается специальный DAG-файл. Его размер увеличивается каждые 30 000 блоков. Согласно данным MinerStat, текущий вес DAG-файла составляет 4,09 ГБ. Это означает, что видеокарты с объемом памяти в 3 ГБ уже нельзя использовать в добыче.

Если пользователь только начинает заниматься майнингом, ему нужно обращать внимание не только на хешрейт оборудования. Следует покупать видеокарты с запасом – 6 ГБ оптимальный вариант. Размер в 5 ГБ DAG-файл превысит 22 декабря 2022 г. на блоке 15 360 000. В скором времени планируется окончательный переход на PoS, поэтому ни одно оборудование не окажется эффективным в майнинге эфира.

Как поддерживать прибыль криптовалютной фермы

Каждая техника нуждается в обслуживании. В противном случае КПД начинает падать. Когда речь заходит о майнинге, пользователь теряет прибыль. Изначально видеокарты не разрабатывались для добычи криптовалют, поэтому производитель не учитывал некоторые нюансы работы. Чтобы добиться максимального показателя, следует обратить внимание на следующие факторы:

• Перегрев. В ПК обычно устанавливают 1 мощную видеокарту и обеспечивают достаточно пространства для движения воздуха. В отдельных случаях в корпус добавляют дополнительный кулер, чтобы видеокарте было легче поддерживать оптимальную температуру. В случае с фермами некоторые пользователи устанавливают по 4-6 карточек слишком близко к друг другу. Из-за этого теплому воздуху некуда деваться и видеокарты посередине перегреваются, отключаются или вовсе ломаются. Доходность от нахождения блоков падает, даже если у сложностей отрицательная динамика на графике.
• Обслуживание. Каждая ферма собирает пыль. Если видеокарту не чистить продолжительное время, пыли может оказаться так много, что карточка будет выключаться при первой нагрузке. Также периодически необходимо заменять термопасту. Специалисту рекомендуют проводить полноценное обслуживание 1 раз в год. Однако большинство майнеров предпочитает чистить карту от пыли и менять термопасту после того, как возникают проблемы с перегревом.
• Разгон видеокарты. Повысить производительность можно с помощью несложных манипуляций. Из-за этого может увеличиться энергопотребление и сократиться срок службы. Однако при грамотном подходе можно добиться увеличения хешрейта до 10-20%. Главное не повышать напряжение на графический процессор.

Заключение

1. Сложность эфира продолжает увеличиваться из-за бомбы. Однако разработчики уже не раз пытались бороться со сложностью. Если они не успеют снова вовремя запустить полноценный майнинг PoS, то, возможно, в 2022 г. нас будет ожидать очередной хард форк.
2. Пользователь никак не может повлиять на сложность майнинга и другие параметры сети. Если его ферма перестала приносить прибыль из-за сложностей блокчейна Ethereum, тогда следует рассмотреть другие монеты для майнинга.
3. Несмотря на уменьшение вознаграждения, эфир все равно приносил прибыль независимо от роста на графике сложности. Часть пользователей некоторое время занималась майнингом в минус, откладывая монеты для продажи по более выгодному курсу.