Mining
- Теория
Биткойн или Биткоин (англ. Bitcoin, от bit — «бит» и coin — «монета») — пиринговая платёжная система, использующая одноимённую расчётную единицу и одноимённый протокол передачи данных. Для обеспечения функционирования и защиты системы используются криптографические методы. Вся информация о транзакциях между адресами системы доступна в открытом виде[10].
Проводимые сделки необратимы, электронный платёж между двумя сторонами происходит без посредников. Но есть возможность привлечения третьей стороны-гаранта при помощи мультиподпиcи[en]. Средства никто не может заморозить, даже временно, за исключением самого владельца. Эти и другие умные контракты могут быть реализованы при помощи специального языка сценариев[11][12], однако он не доступен из графического интерфейса и не полон по Тьюрингу, в отличие от более новых блокчейновых систем (см. Ethereum[13]).
История
- Добыча
Суть добычи биткоинов сводится к решению некой сложной криптозадачи, для которой неизвестно лучшего подхода чем брутфорс.
Биткоины добываются не по одному, а «пачками», или блоками. Первоначально размер блока равнялся 50 BTC, но он уменьшается вдвое после каждых 210 тыс. добытых блоков. Сейчас добыто уже больше 250 тыс. блоков, а значит, один блок приносит 25 BTC. Новый блок добывается примерно каждые 10 минут. Из-за периодического уменьшения награды за блок вдвое, общее количество BTC никогда не превысит 21млн, ~55% всех BTC уже добыто и, по прогнозам, эта цифра достигнет 99% к 2032 году.
Периодически, через каждые 2016 добытых блоков, происходит корректировка сложности их добычи. Корректировка основывается на скорости добычи в последний период и нужна для сохранения среднего интервала добычи блоков у отметки в 10 минут.
Если количество компьютеров, занятых одновременной добычей биткоинов, в целом растет, то ежедневная награда (равная 24*6*25 = 3600 BTC) остается неизменной. А значит, на каждый компьютер приходится всё меньшая доля общего «пирога».
Добыча биткоинов имеет смысл только до тех пор, пока стоимость добытых BTC превосходит затраты на оборудование и электроэнергию. Т.к. сложность добычи BTC неуклонно увеличивается, да и курс USD/BTC подвержен колебаниям, наименее энергоэффективные средства добычи BTC постепенно исключаются из процесса. Хотя, резкий рост курса USD/BTC может сделать рентабельным их возвращение в строй.
- Оборудование
ПО
Майнинг
За неполные 4 года сложность возросла в 50млн. раз. Если в начале сложность соответствовала 4-8 процессорным ядрам общего назначения, способным перебрать примерно 7 млн. хэшей в секунду (MH/s), то сейчас скорость совместных усилий по брутфорсу превосходит 7 петахэшей в секунду (PH/s).Такому росту способствовали 2 фактора. Первое – рост курса USD/BTC позволяет покрыть расходы на эксплуатацию большего количества оборудования для майнинга. Второе – за это время произошли значительные изменения как в программном, так и в аппаратном обеспечении для майнинга биткоинов. Опять-таки, точки падения сложности добычи BTC соответствуют местам обвала курса USD/BTC.
Стратегия майнинга
Важным вопросом для тех, кто занимается добычей биткоинов, является: когда инвестирование денег в «железо» для добычи биткоинов принесет больше прибыли, чем просто их покупка через биржу. Многая специализированная аппаратура для майнинга BTC (или доли в компаниях, эксплуатирующих такую аппаратуру за вас) имеет цену, указанную в BTC. Согласитесь, было бы глупо купить такую аппаратуру и так никогда и не вернуть свои вложения, особенно с учетом обслуживания и счетов за электричество.
Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо оценить возврат средств за счет майнинга в биткоинах. В условиях экспоненциального роста сложности добычи новых биткоинов, способность железа к добыче биткоинов падает также экспоненциально. При росте сложности примерно в 1.2 раза каждые две недели, 66% биткоинов, которые «железо» способно добыть за время своей эксплуатации, приходится на первый квартал работы. 22% на второй квартал, 7% на третий, а на всё оставшееся время приходится лишь 4%. При этом в первый день работы будет добыто ~1/80 всех биткоинов, что можно добыть на этом девайсе за время его эксплуатации.
Прибыль от использования аппаратуры для майнинга биткоинов получается суммированием экспоненциально убывающих сумм добываемых биткоинов в единицу времени, минус расходы на эксплуатацию и приобретение, плюс цена, по которой аппаратура может быть продана после завершения её жизненного цикла в качестве майнера биткоинов.
Некоторые из этих параметров известны в момент покупки; например, цена аппаратуры, курс USD/BTC на этот момент и расходы на эксплуатацию. Также легко оценить количество биткоинов, добываемых за первый день работы, т.к. сроки поставки аппаратуры легко оценить (только не надо тут вспоминать про Почту России), а производительность тех же GPU в GH/s – первое, чем пользователи начинают меряться на соответствующих форумах. Расходы на обслуживание напрямую вытекают из спецификации оборудования и счетов за электричество. Оценка того, за какую сумму в будущем удастся продать железо, делается (хоть и приблизительно) изучая сайты вроде e-bay.
Основной риск кроется в динамике курса USD/BTC. Если курс растет – растет и прибыль от добываемых биткоинов, а также имеет смысл оставить оборудование в строю на больший срок. Если курс перестает расти или обваливается, добыча биткоинов становится менее привлекательной, а также для максимизации прибыли имеет смысл отключить оборудование и попытаться продать его раньше.
Изменение цены оборудования со временем ведет себя различным образом для разных типов устройств. Цена на GPU от AMD за год эксплуатации снижается весьма незначительно. В то время, как ситуация со специализированным оборудованием прямо противоположная, т.к. единственное его назначение – майнинг. Специализированные решения на основе FPGA или ASIC имеют гораздо более высокие риски, связанные с датой поставок оборудования – цена, за которую их готовы купить, и то, сколько на них можно заработать, напрямую зависит о даты их ввода в процесс майнинга. Управление этим риском – важная часть майнинга биткоинов.
Для начала необходимо оценить, поставки какого из конкурирующих решений начнутся раньше. Затем, надо оказаться как можно ближе к началу списка заказов на поставку. Иначе, даже если выбор в пользу того или иного решения был сделан верно, сложность добычи биткоинов успеет подскочить к тому моменту, как оборудование доберется до вас, и вы упустите все сливки от появления новой технологии. За полгода прибыль, которую можно получить на одном и том же оборудовании, падает в 15-20 раз.
Отключение оборудования
Рисунок 3. Дневная прибыль от добычи биткоинов и соответствующие расходы на электроэнергию.(источник данных)
Рисунок 3 показывает дневную прибыль на 1 GH/s, которую приносил майнинг биткоинов с 2010го года. Данный график комбинирует исторические данные о сложности майнинга и курсе USD/BTC. Резкий обвал в районе ноября 2012 года соответствует уменьшению награды за блок с 50 BTC до 25 BTC. Горизонтальные линии показывают расходы на электроэнергию на 1 GH/s за день для: CPU (Core i5), GPU (AMD 7970), FPGA (Bitforce SHA256) и 110nm ASIC (AvalonBatch 1). Когда прибыль на 1 GH/s опускается ниже этой линии, майнинг становится убыточным и соответствующее оборудование выключается.
Плюсы ASIC систем перед компьютерами:
- Высокая производительность. Видеокарта Radeon HD семейства 7x обладает производительностью в 1,2 гигахэша в секунду. Комплекс ASIC в состоянии обрабатывать 2,5 Гигахэша/секунда. Современные системы могут похвастаться скоростью до 8 TH/s
- Низкий уровень потребления электричества. Топовая видеокарта потребляет более 200 Вт электроэнергии, ASIC оборудование – 2,5 Вт
Минусы
- Высокая стоимость готового оборудования для Bitcoin майнинга. Стоимость подобных систем варьируется от 120 долларов до 2500 долларов. В зависимости от производительности и дополнительных возможностей.
Несмотря на высокую первоначальную стоимость готового оборудования для майнинга окупаемость подобных комплексов может составить до 0,001 BTC в день. Те, кому такие суммы не по карману, объединяются в сообщества, так называемые ПУЛЫ для биткоин майнинга.
Достоинства и недостатки Bitcoin майнинга
Плюсы:
- Не требуется постоянного контроля за майнингом биткоинов. Скачивается программа, запускается на специальном оборудовании и можно заниматься своими делами
- Каждый пул предлагает партнерскую программу. Можно заработать, привлекая людей, не тратясь на дорогостоящее оборудование
- Высокий курс обмена биткоина
Недостатки:
- Высокая стоимость оборудования
- Уровень заработка зависит исключительно от производительности вашей системы. Чем выше производительность, тем выше стоимость оборудования
- Ежегодное усложнение расчетов блоков. Чем сложнее расчеты, тем выше должна быть производительность системы майнинга
- Уменьшение вознаграждения за каждый успешный блок. Стоимость вознаграждения за один блок в 2017 году может снизиться до 12,5 биткоинов