(Nicolas Courtois) - krüptograafia ja krüptoanalüüsi spetsialist, Londoni ülikooli kolledži (University College London) vanemõppejõud, enam kui 100 teadusartikli autor ja kaasautor (Hirschi indeks 32). Tema uurimisvaldkonnad on krüptoanalüüs (sh nõukogude plokkšifr GOST 28147-89), postkvantkrüptograafia ja krüptovaluutad. Alates 2013. aastast on Courtois (üksi ja kaasautorina) kirjutanud kuus artiklit bitcoini probleemidest, kritiseerides teravalt ja õigustatult mõningaid Satoshi Nakamoto otsuseid ning näidates, et bitcoin pole kaugeltki nii detsentraliseeritud ja turvaline, kui tavaliselt arvatakse.

Kas bitcoiniga on midagi valesti? Usume, et bitcoinil on vähemalt üks omadus, mis on põhjendamatu ja mida tuleks esimesel võimalusel muuta. Esmalt uurisime bitcoinide turu andmeid seoses plokipreemia regulaarse poole võrra umbes iga nelja aasta järel. Bitcoin on olnud olemas juba kuus aastat, kuid tasu esimese poole vähendamisega kaasnenud andmed olid tugevalt moonutatud järgnenud võrkude arvu suurenemise ja tohutute investeeringute tõttu krüptovaluutadesse. Plokipreemia vähendamise algoritm on aga protokolli lahutamatu osa ja seda ei tohiks ignoreerida.

Kunstlik nelja-aastane tsükkel

Tuletage meelde, kuidas plokipreemia muutmise mehhanism töötab. Umbes iga nelja aasta järel vähendatakse preemiat poole võrra, algselt 50 bitcoinilt 25 bitcoinile alates 2012. aasta novembrist. 2016. aasta suvel on oodata langust 12,5 bitcoini.

Selle põhimõtte päritolu on ebaselge. Seda EI tehtud Satoshis 2008. aastal: seal öeldi vaid, et "selle konsensusmehhanismiga saab jõustada kõiki vajalikke eeskirju ja stiimuleid". Need konstandid on sisse kodeeritud praegune versioon kanooniline bitcoini klient. Konstantide väärtused on seotud bitcoinide koguarvu piiranguga, mis ei tohi ületada 21 miljonit. Tegelikult jõustatakse 21-miljonilise rahapakkumise ülempiiri täpselt ploki tasu vähendamise mehhanism. Sellised kõvasti kodeeritud suvalised konstandid võivad tunduda veana, kuid millegipärast kiidetakse seda sageli. Ilmselt oleme me esimesed, kes bitcoini seda aspekti kritiseerivad.

Kirjeldatud asjade seisu põhimõtteliseks puuduseks on järsk muutus bitcoini ökosüsteemi olulises majandusnäitajas. See eeldab kaevurite motivatsiooni tõsist läbivaatamist ja võib põhjustada turu ebastabiilsust. Üllataval kombel pidas bitcoini looja optimaalseks plokitasu vähendamist harvadel järskudel hüpetel. Sellel otsusel on tõsine mõju kogu ökosüsteemile.

Kunstlik tsükkel ja sisseehitatud ebastabiilsus

Praeguses bitcoini kliendi kanoonilises teostuses vähendatakse kaevandamise tasusid teatud ajahetkedel poole võrra. Seda EI kompenseeri kaevandamise kasvav raskus, vaid lihtsalt lisab järsu hüppe tavaliselt sujuvalt tõusvale raskuskõverale. Ennustame, et 2016. aasta raskuste graafikul on esimest korda tühimik: 2012. aastal seda ei juhtunud, kuna ainult väike kogus kaevurid lülitasid oma seadmed välja 29. novembril, päeval, mil preemiat vähendati.

Järgmisel aastal ühel hetkel langeb kaevandamise kasumlikkus poole võrra ja paratamatult kaotab selle vastu huvi märkimisväärne hulk kaevureid. Investorid võivad ümber mõelda investeerimisel IT-tööstusesse, mille kasumlikkus protokolli tundmatu autori tahtel ootamatult poole võrra langes ja muutis paljud farmid kahjumlikuks kummalise põhjendamatu reegli tõttu, mis põhimõtteliselt oli lihtne vahetada. Nad saavad Bitcoini majandusest raha välja võtta ja investeerida teise krüptovaluutasse. Eeldame, et Bitcoini kaevandamise jõudluse hüppeline tõus kutsub esile tohutud turukõikumised, mis võivad kesta kuni neli aastat.

Väidame, et praegusel plokipreemiate muutmise reeglil on tõsised tagajärjed. See loob kunstliku nelja-aastase tsükli kogu Bitcoini majanduses, sealhulgas kaevurite, kauplejate ja investorite jaoks. Reegel loob stiimuleid kapitali järsuks liikumiseks, loob "privilegeeritud" hetki investeeringuteks, mis toovad suurt tulu. Kaevurid mõistavad paratamatult, et nad toodavad kahjumiga suure hulga SHA256 räsi ja lülitavad oma seadmed välja. Olenevalt bitcoini hinnast võib see juhtuda isegi varem kui tegelik preemia vähenemise hetk.

Bitcoini protokolli tsüklilisust on lihtne parandada. Arendajad võivad hästi kokku leppida ja protokollile plaastri välja anda, mis tasandaks kaevurite tasustamiskõvera. Kuid mis iganes otsus tehakse, on sellel kõige tõsisemad tagajärjed ja seda on hiljem ülimalt raske üle vaadata.

Kas komisjonitasud korvavad tasu vähenemise?

Nüüd ei kohusta bitcoin tehingutesse vahendustasu arvestama. Tehingu suuruse määrab kasutaja tehingu loomise ajal. Tasu on kaevandajale lisamotivatsiooniks tehingu plokki kaasamiseks. Maner võib iga leitud plokiga koguda sadu komisjonitasusid. Kuigi teoreetiliselt on tasud vabatahtlikud, sisaldab enamik rahakotte vaikimisi tehingute eest tasusid. Kasutaja saab nõuda nulltasu, mõistes, et see pikendab kinnitusaega.

Kummaline oleks mõelda, et komisjonitasude suurus ühe päevaga oluliselt muutub. Seetõttu ei saa vahendustasudest saadav tulu kaevurite ploki poole võrra väiksemat tasu kompenseerida. Hetkel, mil kaevandamise kasumlikkus järsult langeb, püüavad kaevandajad komisjonitasudest tulenevaid kahjusid vähemalt osaliselt hüvitada. Seda saaks teha teatud uute lahenduste kasutuselevõtuga. Näiteks võivad kaevurid pakkuda teenuseid tehingute anonüümsuse suurendamiseks, jagades tehingud paljudeks väikesteks ja kasutades äsja loodud ajutised aadressid. Rohkem tehinguid tähendab rohkem tasusid. Bitcoini kasutajad on omakorda nõus maksma kõrgemaid tasusid tehingute anonüümsuse eest. Nii et lõpuks kompenseerivad kaevandajate sissetulekute järsk langus osaliselt kõrgemad tasud, kuid see ei juhtu üleöö. Vastupidi, kirjeldatud mõjude tõttu annavad tasu poole võrra vähendamise majanduslikud tagajärjed tunda veel pikka aega, võib-olla järgmise nelja aasta jooksul.

Soovitatav parandus

Usume, et plokipreemia peaks muutuma palju sagedamini kui üks kord 210 tuhande ploki kohta. Jätkake ettevaatlikult ja andke piisavalt aega tarkvara värskendamiseks. Teeme ettepaneku alustada järk-järgult ja muuta algoritmi, alustades plokist number 420000, mille preemia vähendamine on planeeritud (2016). Soovime, et uus mehhanism pärandaks suures osas vana omadused. Me ei toeta revolutsiooni, vastupidi: me pakume välja evolutsioonilist täiustust, mis säilib põhiprintsiibid bitcoin. Ainus, mida me tahame, on saavutada sujuv muutus preemiaid blokeerida.

Sellise mehhanismi kavandamine ei ole triviaalne. Näiteks võiksime teha ettepaneku vähendada plokipreemiat iga 2016. aasta ploki järel (umbes kaks nädalat) koos raskusastme (raskusastme) muutumisega. Kaevurite jaoks oleks see lihtne. Probleem on selles, et 210 000 ei jagu aastaga 2016, mis halvendab ühilduvust vana skeem, mis näeb ette hüppeid iga 210 tuhande ploki järel. Seetõttu pakume iga 336 ploki järel preemia alandamist. 210000 ja 2016 suurim ühine jagaja on 336; 336 = 3*2^4*7, 2016 = 6*336. Kaevuritel on selliseid tsükleid lihtne hooldada: muudatused toimuvad vaid kahe 2016. aasta tsükli piiridel ehk 210 000 ploki pikkusel. Huvitaval kombel 210000 = 336*5^4, seega muutub raskusaste täpselt 3 korda nädalas, kuna 3*336*10 minutit = 7 päeva. See lisab meie lahendusele elegantsi.

Meie uus mehhanism vastab järgmistele nõuetele:

1. Plokipreemia väheneb iga 336 ploki järel, alustades plokist 420336, kui see on veidi alla 25 bitcoini.
2. Säilitame ringluses olevate bitcoinide arvu piirangu (21 miljonit).
3. Alguses on tasu suurem, kui see oleks olnud vana mehhanismi korral, siis jääb see väiksemaks.
4. Soovime saavutada preemia pideva muutumise, alustades plokist 420 000, väljendatuna ühes lihtsas valemis.
5. Nüüd vähendatakse tasu poole võrra iga 210 tuhande ploki kohta.
6. Pärast ploki 419999 kaevandamist on ringluses 15,75 miljonit bitcoini.
7. Plokist 420 000 jääb kaevandamata 5,25 miljonit bitcoini. Peame salvestama selle parameetri väärtuse plokist 420000 kuni lõpmatuseni.

Pakume järgmist mehhanismi, mis vastab kõigile nõuetele:

1. Pärast plokki 420 000 preemiat EI poolitata.
2. Tasu väheneb väikeste sammudega iga 336 ploki järel.
3. Plokkide 0 – 209999 eest oli tasu 50 bitcoini.
4. Plokkide 210000–419999 eest on preemia 25 bitcoini.
5. Plokkide puhul, mille väärtus on 420 000, väheneb tasu vastavalt valemile: ploki t = 336*k korral on tasu r(t) = 25,0*(625/624)^(1250-k) kõigi k puhul >= 1250.
6. Auhind ümardatakse lähima Satoshini.

Esimesel kahel aastal pärast plokki 420000 on meie skeemi tasu suurem kui olemasoleva skeemi alusel, seejärel muutub see väiksemaks. See on vältimatu, kui tahame hoida ringluses 21 miljoni bitcoini limiiti.

Blokeeri number	105000	210000	420000	420336	525000	630000	840000	1050000
kuupäev	jaanuar 2011	november 2012	2016	2016	2018	2020	2024	2028
vana skeem	50,0	25,0	12,5	12,5	12,5	6,25	3,125	1,5625
Uus skeem	50,0	25,0	25,0	24,97	15,16	9,18	3,378	1,2417

Järeldus

Usume, et kaevandusettevõtetesse investeerijad võtavad olulisi riske, mis on seotud bitcoini spetsifikatsiooni ja selle edasise arengu ebakindlusega. Ebakindluse põhjused pole mitte ainult turu väiksuses võrreldes traditsioonilise rahandusega, vaid ka mõnes protokolli omaduses. Usume, et nelja-aastane plokipreemia muutmise tsükkel ei ole kuidagi õigustatud ja toob ainult kahju. See diskrediteerib bitcoini kui stabiilset väärtuse säilitajat, põhjustades turu regulaarseid volatiilsuse perioode. See piirab bitcoinide levitamist massilisele publikule. Pakume välja täiustatud valemi plokipreemia muutmiseks, mis parandab need puudused.

P.S.(tõlkijalt)

Kavandatud muudatusi laialdaselt ei arutatud ja 2015. aasta keskpaiga seisuga ei ole neid veel rakendatud. Avalikkuse tähelepanu köidavad pigem arutelud vajadusest suurendada ploki suurust praeguselt 1 MB väärtuselt. 16. juunil 2015 pakkus Gavin Andresen, kes pooldas kõva hargi kasutamist kuni 20 MB suuruste plokkidega, ploki suuruse suurendamiseks "kompromiss" algoritmi: vastavalt Bitcoin-XT alternatiivse kliendihoidlale on tehtud ettepanek määrake see 8 MB-le ja kahekordistage seda iga kahe aasta tagant. Kui selline või sarnane skeem kasutusele võetaks, siis millised oleksid majanduslikud tagajärjed, kui ploki maksimaalse suuruse haruldane tõus? Kas ploki suuruse kõikumine põhjustab turul ebastabiilsust? Vastust veel pole.

Bitcoini hind võib järgmise kahe aasta jooksul jätkata langust. Sellel vaatenurgal on ka õigus elule ja krüptokogukonnas arutatakse seda juba aktiivselt. Selgub, et pikaajalise karuturu põhjuseks on Bitcoini ploki kaevandamise tasu järjekordne kärpimine. Bitcoinist kirjutab sellest.

Kuidas poolitamine mõjutab Bitcoini

Tuletame meelde, et 2020. aasta mais peaks toimuma krüptovaluutaploki preemia kolmas poolitamine. Avaldatud diagrammi järgi otsustades langeb Bitcoin vahetult enne seda sündmust 3000 dollarini. Teooria langeb kokku eelmiste mündi hinnaliikumise tsüklitega.

Kaupleja Willy Wu sõnul on tänast minevikuga mõttetu võrrelda.

2014. aastal hakkas krüptoturg alles pärast MtGoxi kokkuvarisemist taastuma. Tuletan meelde, et tol ajal võttis börs üle 90 protsenti krüptovaluuta kogu kauplemismahust. Nüüd on olukord mõnevõrra erinev.

Pärast 2020. aasta põhja on Bitcoini ees ootamas uus härjajooks, mis kestab 2023. aasta augustini. Selleks ajaks peaks krüptoraha jõudma vähemalt 160 000 dollarini. Kogu periood 2017. aasta detsembri ja uue Bitcoini hinnarekordi vahel võib ulatuda 2000 päevani.

Plokipreemiate jagamise ürituse lähenedes tunnevad paljud bitcoinide ruumis viibijad muret krüptovaluuta võimaliku hinnatõusu pärast.

Üks kaevur väljendas tõsist muret, et kui plokitulu väheneb, võib see käivitada sündmuste ahela, mis võib viia vältimatu raske hargnemiseni.

Ta on Hiina digitaalvaluutapõhise ettevõtte Bitbank asutaja, mis on suurimate kaevanduste edetabeli tipus. BW liitus hiljuti Bitbanki grupiga. Keskmiselt moodustab BW.com umbes 10% kogu hashratest (kaevuri leitud räside arv sekundis), mis on muljetavaldav saavutus, arvestades, et see käivitati kaks aastat tagasi.

ütles Guo, et ta kardab, et kui bitcoini hind ei tõuse oluliselt enne või vahetult pärast poole võrra, lahkub kahjumliku kaevandamise tõttu võrgust liiga palju hashrate’i, mis muudab tehingute kontrollimise peaaegu võimatuks.

Bitcoini poolitamine on iga nelja aasta tagant toimuv sündmus, mille käigus järgnev Bitcoini emissioon väheneb poole võrra. 2009. aasta jaanuaris Bitcoini tutvustamisel premeeriti iga plokki 50 BTC-ga. 28. novembril 2012, peaaegu neli aastat pärast Bitcoini plokiahela esimest käivitamist, vähendati tasu poole võrra, 25 BTC-ni.

Satoshi lisas poole võrra, et kood saaks toota uusi bitcoine võrgu mastaabis, kuid see võimaldab ka järkjärgulist lähenemist 21 miljoni lõppfaasini. Kuid järsk langus võib šokeerida kaevureid, kes töötavad madala kasumimarginaaliga.

Guo usub, et kaevurid, kes kasutavad vähem tõhusat riistvara, on sunnitud võrgust loobuma, kui tasud oluliselt langevad.

Hardfork raskuste jaoks

Kaevurid teenivad teenides rohkem tulu, kui nad kulutavad elektrile ja sellega seotud kuludele, et võrk töös hoida. Kasumi maksimeerimine bitcoinide kaevandamisel seisneb selles, kui palju riistvara saab kulutada järgmise ploki lahendamiseks.

Mida suurem on räsivõimsus, seda suurem on võimalus, et kaevandaja saavutab püsiva positiivse tulemuse.

Selle probleemi lahendamiseks lisas Nakamoto koodi keeruka võrrandi: iga 2016 ploki järel analüüsib see kood, kui palju räsivõimsust võrgus on, ja suurendab või vähendab keerukust. Viimase aasta jooksul on see oluliselt suurenenud.

Go mure tuleneb kõvasti kodeeritud ajast, mille jooksul keerukust arvutatakse. Kui homme lisatakse rohkem räsivõimsust, saab plokke kaevandada varem, suurendades seeläbi kaevurite kasumit.

Goh selgitas ka, et kui enamus kaevureid on sees võrguühenduseta, vähendab see märkimisväärselt kogu kaevandamisvõimsust, mis omakorda väheneb järgmise tüsistuse ilmnemisel.

See vähendamine võib aeglustada tehinguaega ja tekitada suurt peavalu inimestele, kes soovivad tehinguid levitada. Halvimal juhul toob selline olukord kaasa usalduskriisi digitaalse valuuta vastu ja täieliku mahamüümise. Bitcoini hindade langus põhjustab enamiku kaevurite riistvara sulgemise.

Tõsisuse skeptitsism

On ka teisi kogukondi, kes on samuti mures poolitamise pärast. Kuna see sündmus on juba korra juhtunud, ilma võrku hävitamata, tunnevad nad end piisavalt mugavalt, et järgmisele sündmusele suunduda.

Bobby Lee, tegevdirektor Shanghais asuv bitcoinide börs BTCC, mis majutab suuruselt kolmandat bitcoinide kaevandamisbasseini ligikaudu 16% hashratega, nõustub, et võimsus väheneb, kuid ta ei usu, et see langus on nii suur, kui Chandler Guo ennustab.

“Pärast kaevandamist muidugi hashraat veidi langeb, võib-olla kuni 5-10%. Aga mitte rohkem kui 30%,“ ütles Bobby Lee. "Oleme näinud seda juhtuvat ka teiste krüptovaluutade puhul, kus plokk on jagatud, nii et kui plokk on pooleks jagatud, langeb hasraat tõesti. Seda on väga oodata."

Ta jätkas selgitamist, et see ei näi Bitcoini jaoks mingisuguse eksistentsiaalse kriisina, kui võrrelda seda vastuolulise Ameerika ärimehe Donald Trapiga, kes Sel hetkel püüdes saada USA presidendiks.

"Inimeste jaoks, kellele Trump ei meeldi, arvavad nad, et see on tohutu kriis. Kuid mõne nädala pärast ärevus kaob,” selgitas ta.

"Oluline on see, et võimsuse vähendamine ei kahjusta võrgu turvalisust ega muudaks seda rünnakutele vastuvõtlikuks. Samuti usume kindlalt, et eelseisev pearaha vähendamise üritus toob head kogu tööstusele, kuna see motiveerib Bitcoini ettevõtteid uuendusi tegema, ”ütles BitFury tegevjuht Valeri Vavilov.

Pole probleemi, kui hind tõuseb

Ilmselgelt pole see kõik probleem, kui hind tõuseb,
siis saavad kaevurid endistviisi kasumit teenida, isegi kui iga ploki genereeritud bitcoinide arv väheneb poole võrra.

"Kui hind ei tõuse, tekitab see mõningaid raskusi," ütles Guo.

Traditsioonilisi majandusteooriaid kasutades aitab Bitcoini hinna ja selle kaevandamise keerukuse kombinatsioon kaasa varanduse tagasisaamisele enne ploki tasu vähendamist.

Krüptovaluutade populaarsuse laine on maailma tabanud. Täiesti virtuaalne elektrooniline raha, ei allu kellelegi, ei kontrolli keegi, absoluutne vabadus pankadest ja anonüümsusest – selline näeb tulevik välja.

Ärge unustage spekulatiivset atraktiivsust. Süsteemi valasid paljud uue valuuta fännid suur hulk valuutat vanad, näiteks dollarid, nii et krüptorahaga tehtavad toimingud on muutunud paljude inimeste jaoks rahateenimise vahendiks.

Küll aga selleks, et saaks osta või müüa bitcoin dollarite eest, on vaja, et see bitcoin esialgu kuskil ilmuks. Kuid mitte kusagil maailmas pole ühtegi bitcoini keskpanka, mis väljastab valuutat ja saadab selle ringlusse.

See on krüptovaluutade olemasolu põhjus. Kust tulevad digitaalse valuuta ühikud?

Plokiahela tehnoloogia

Asutati krüptovaluuta plokiahela tehnoloogia kohta. Sõna otseses mõttes võib seda tõlkida kui "plokkide ahel". See toimib üsna lihtsalt. Iga plokiahela võrgustiku liige on ühendatud teiste võrgu liikmetega ja kõiki neid liikmeid nimetatakse "kaaslasteks".

Iga kord, kui üks osaleja soovib tehingut teha, saadab selle osaleja arvutitehnoloogia automaatselt selle tehingu kohta teavet kõigile teistele partneritele.

Piraadid mitu korda kontrollida selle tehingu autentsust, ja kui see tehing näib olevat ehtne, saatke see võrgus edasi teistele partneritele. Selle tulemusena näeb ja autendib kogu võrk ühe osaleja tehtud lihtsat valuutaülekannet. Seetõttu on bitcoin nii turvaline ning häkkimise ja võltsimise suhtes vastupidav – keegi ei hakka tervet võrku häkkima.

Kaevandamine

Kuid tehingud ei liigu ainult võrgus, vaid neid kontrollitakse ikka ja jälle. Mõned võrgustiku liikmed võtta vabatahtlikult lisakohustusi. Nad koguvad neid tehinguid partiidena ja proovivad pakkida need "plokki". Plokk kogub tehingu ja selle kohta muid andmeid, näiteks selle tegemise aja. Niipea kui plokk on sisestatud, hakkab seda koguv partner sellele plokile koodi valima.

Miks valida rohkem koode? Asi on selles, et tehinguteave kaitstud spetsiaalse digitaaltehnoloogiaga kasutatakse endiselt panganduses. Seda tehnoloogiat nimetatakse "turvaliseks räsimisalgoritmiks".

Lühidalt ja lihtsalt öeldes on selles tehnoloogias suvaline teave varustatud individuaalse "sõrmejäljega", pika koodiga ja seda teavet saab dekrüpteerida ainult selle koodi abil.

Plokiahela võrgus oleva ploki puhul nimetatakse sellist sõrmejälge "sobiv räsi", ja kui selline räsi leitakse, loetakse plokk toimivaks ja saadetakse võrku samade plokkide pikka ahelasse koos teiste tehingutega. Seda räsi otsitakse sobivaid valikuid otsides, kuid selliseid valikuid on tohutult palju. Seetõttu nõuab nende loendamine võimsaid arvutusseadmeid ja see protsess võib võtta palju aega.

Blokeeri preemia

Kui räsi on leitud, on plokk lõpuks olemas pakitakse ja saadetakse võrku, teistele osalejatele, et nad saaksid selle autentsust kontrollida ning ploki rõõmus "vanem" saab automaatselt preemia – mitu ühikut krüptovaluutat oma kontole. See tasu võetakse spetsiaalselt nulltehingult, mis käivitab iga ploki ja tagab väljamakse kõigile, kes suudavad selle ploki arvutada.

Väärtusliku maagi kaevandamise keerukuse ja sarnasuse tõttu nimetatakse seda protsessi kaevandamiseks, mis tähendab "kaevandamine, kaevandamine". Plokke arvutavat partnerit nimetatakse kaevandajaks.

Võib öelda, et kaevurid on raamatupidajad. Just nemad hooldavad krüptoraha infrastruktuuri, kogudes, süstematiseerides ja autentides kõiki võrgus olevaid tehinguid. Kuna see võtab palju arvutusvõimsust ja sellest tulenevalt palju elektrit ja ressursse arvutiteadus, kaevureid premeeritakse nende töö eest plokiahela võrgu hüvanguks krüptorahaga.

See tähendab, et bitcoin võetakse sõna otseses mõttes õhust, väljastatakse preemiaks süsteemi toetajatele. See emissioon on ainus viis krüptovaluuta ringlusse laskmiseks.

Kaevurid töötavad vabatahtlikult ja valikuliselt, seega võib tehingute töötlemise kiirus varieeruda. Enda tehingu arvutamise kiiruse suurendamiseks saab ülekande autor lisada sellele vahendustasu. See vahendustasu makstakse kaevandajale, kes saab selle tehinguga ploki arvutada.

Selliste komisjonitasude summad on tavaliselt väikesed, kuid stabiilsed, samas kui plokitasu aastatega väheneb ja arvutuste keerukus suureneb.

Peale raamatupidajate-kaevurite seal on arhivaarid- niinimetatud "täissõlmed", mis salvestavad arvutatud plokke. Kahjuks lihtsalt tehinguarhiivide hoidmise eest tasu ei maksta.

Bitcoini ploki leidmise eest antakse tasu
2017. aasta mais seisis Bitcoini võrgustik silmitsi suure väljakutsega. Kinnitamata tehingute arv mempoolis ulatus 200 tuhandeni ja algandmete kogumaht ületas 120 MB. Arvestades, et Bitcoini võrgus on 1 plokk 1 MB ja selle loomise keskmine aeg on umbes 10 minutit, venis 120 plokist koosnev järjekord mitmeks päevaks, kuna kinnitamata tehinguid saabus pidevalt juurde.

Miks on tehingud nii kallid? Juhend algajatele

Ülekandetasude tõstmisega oli võimalik ajutiselt vähendada ootel olevate tehingute arvu järjekorras, kuid seda meedet ei saanud loomulikult pidada jätkusuutlikuks. Ja seda üllatavam on, et kaevurid aeg-ajalt leiavad ja sulgevad tühje plokke, st kuni 1 MB ehk 4-5 tuhande tehinguni täieliku täitmise asemel ei sisalda plokk tehingutega seotud teavet.

Mingil hetkel jõudis tühjade plokkide arv veerandini kõigist süsteemi genereeritud plokkidest ja nende loomine jätkus ka siis, kui mempool oli kümnete tuhandete kinnitamata tehingutega üle koormatud.

Mis on Bitcoin Mempul? Kust vaadata Bitcoin Mempooli

Bitfury edastatud statistika järgi tekkis 2015. aasta lõpus kuus üle kahesaja tühja ploki, 2016. aasta lõpuks oli nende arv langenud paarikümnele. Täiustused on seotud arhitektuuri täiustamisega, mis võimaldas tõsta tehingute töötlemise kiirust, kuid tühje plokke jätkub endiselt.

Bitcoini tühjade plokkide statistika

Mis siin lahti on? Proovime selle välja mõelda.

Kuidas luuakse Bitcoini plokk?

Iga uus plokk on plokiahela ahela element, mis sisaldab võrgus tehtud tehingute kirjete kogumit, mis on eelmise ahela seisukohast uued. Plokiahela lõppu lisatakse uus plokk, mis sisaldab muuhulgas infot ahela eelmise oleku kohta ning selle struktuuri edasised muudatused pole võimalikud.

See tähendab, et pidev plokkide ahel on omamoodi pearaamat, kus registreeritakse kõik süsteemis kunagi tehtud tehingud. Iga kasutaja peab olema kindel, et raamatupidamissüsteem pole võltsitud. Kuidas selline enesekindlus tekib?

Plokistruktuur sisaldab päist - ploki isiklik otsus ja kaevurid tegelevad selle otsimisega. Nad võtavad plokist teavet ja hakkavad seda töötlema, luues osa matemaatilised tehted et saada lühike tähtede ja numbrite jada, mis vastavad eelmääratletud omadustele. Seda jada nimetatakse räsideks.

Kaevurid kaevandavad bitcoine

Selleks, et plokk saaks võimaluse kirjutada plokiahela ahelasse, on vaja leida spetsiaalne räsiparameeter, mille indikaator on etteantud väärtusest madalam. Kuni kaevandaja pole selle parameetri juhusliku loendamise teel leidnud, töötab plokk.

Kuidas ehitada kaevandusfarmi, samm-sammult juhised

Kui kaevandaja lõpuks probleemi lahendas, teavitab ta kogu võrku uue ploki saamisest. Leitud plokki kontrollivad võrgu täissõlmed ja pärast kontrollimist lisatakse see plokiahelasse. Töötlemiskiiruse "kohandamiseks" kogu arvutivõrgu võimsuse kasvuga arvutatakse keerukus iga 2016. aasta ploki järel ümber nii, et uue ploki otsimise aeg on ligikaudu 10 minutit.

Nii näeb uue ploki loomine välja. Ümberarvutamise käigus leitud viimase ploki räsi muutub omamoodi "pitseriks", see tähendab, et see sulgeb ploki ja kinnitab kogu eelmise ahela kehtivust. Kui keegi üritab teha fiktiivset tehingut, muutes ühte plokkidest, siis tema räsi muutub ja igaüks, kes selle ploki räsi ümber arvutab, tuvastab kohe võltsi.

Nüüd kirjeldame lühidalt ploki struktuuri.

Bitcoini ploki struktuur

Plokk koosneb päisest ja toimingute loendist.

Päis, nagu me juba teame, sisaldab räsi (loodud SHA-256 algoritmi abil), see sisaldab ka eelmise ploki räsi omadust, mis loob pideva järjepidevuse võrguplokkide vahel, toimingute räsi loendit, ploki suurust, jne.

Erilise koha hõivab parameeter Bits - räsiväärtuse lühendatud versioon. Plokk lisatakse ahelasse ainult siis, kui kaevurid korjavad bitist väiksema räsi.

Kaevandamine käimas koduarvuti 571 dollari eest, isiklik kogemus

Seega on päis ainulaadne ja kaitseb plokki võltsimise eest. Plokk täidetakse tehingute loendiga, millest igaühel on näidatud ülekande allikas ja saaja.

Saaja tuvastatakse avaliku (avaliku) võtme abil ning luuakse uus tehing, mis kasutab mõnes eelmises tehingus kinnitatud raha. Kasutatakse omandiõiguse kinnitamiseks digitaalne allkiri, mis autentib absoluutselt kõik võrgus tehtavad toimingud.

Muidugi võrgu struktuur

bitcoin tundub keeruline, eriti algajale, kuid selle töö olemusse sukeldudes hakkab esimest korda ajaloos esile kerkima selle looja loominguline geenius, mis lahendab turvavea probleemi. Bitcoini ei saa kaks korda kopeerida ega kasutada ning võrgu rünnaku tõenäosus kipub olema null, kuna ründaja käsutuses peab olema enamiku võrgu sõlmede jõud, mis muutub võrgu detsentraliseeritud olemuse tõttu äärmiselt keeruliseks. võrku.

Niisiis, jõuame kõige olulisema asjani. Kuidas kaevuri töö üles ehitatakse ja mille eest ta palka saab?

Videokaartide kiirendamine kaevandamiseks, kuidas maksimumi pigistada

Ploki suurus ja kaevandaja tasu

Kui süsteem tervikuna maksab teatud toimingute tegemise eest, siis puulid sooritavad neid toiminguid, et saada tasu. See mehhanism näeb välja selline.

Kaevandaja (kaevandusbassein) saab tehtud töö eest tasu kahest allikast:

• Esiteks on see preemia uue ploki leidmise eest, mis on hetkel 12,5 BTC (2020. aastal väheneb tasu poole võrra).
• Teiseks, niipea, kui kaevandaja leiab uue ploki, saab ta automaatselt tasu kõigi selles plokkis sisalduvate tehingute eest.

Bitcoini algusaegadel polnud plokid veel kaugeltki täis, sisaldades sageli alla 10 tehingu, kuid võrgustiku populaarsuse kasvades hakkas kasvama ka plokkide täituvus, mis tõi kaasa ootel olevate tehingute järjekorra suurenemise. Tehingute kiiruse suurendamiseks hakati rakendama suurenenud vahendustasu, mis tõi kaasa veel ühe probleemi - suutmatuse kasutada bitcoine väikeste maksete jaoks.

Bitcoini tehingu kinnitamise aeg ja kuidas oma ülekannet kiirendada

Sellele probleemile on pakutud palju lahendusi, alates plokkide suurendamisest kuni protokollide suurendamiseni kõrge tase kasutatakse lisaks bitcoini protokollile. Kuni viimase ajani kaldusid arendajad kasutama muudetud Segregated Witnessi (SegWit) protokolli, mille nimi oli Segwit2x. Selle abil pidi osa infot plokist välja võtma ehk plokiahela ahelast eraldi salvestama ning ploki enda suurus peaks kasvama 2 MB-ni, mis teoreetiliselt võimaldas oluliselt kiirendada tehinguid ja suurendada anonüümsust.

16. novembriks kavandatud hard fork jäi aga teoks, sest pärast selle koodeksi avaldamist ei õnnestunud kogukonnal üksmeelele jõuda.

Miks bitcoin sularaha pikemas perspektiivis hullem kui bitcoin

Kust tühjad klotsid tulevad?

Kaevur, nagu loogika viitab, peaks püüdma uude plokki kaasata maksimaalne arv tehinguid, kuna sel juhul tema sissetulek kasvab. Seda üllatavam on näha kaevandamise käigus tekkinud tühje plokke. Kust nad tulevad?

Oletame, et kaevandaja on leidnud järgmise ploki räsi, nimetagem seda N. Siis peab ta kohe N + 1 plokki otsima hakkama, et vool jõude ei seisaks. Samal ajal peab kaevandaja edastama ploki N teistele võrguosalistele, kes peavad selle alla laadima ja blokis sisalduvaid tehinguid kontrollima. Vastavalt sellele lahendab kaevandaja sel hetkel kaks ülesannet korraga - kontrollib ploki N tehinguid ja otsib plokki N + 1.

Kui kaevandaja leiab ploki N+1 enne ploki N kontrollimist, kas tal on õigus seda tehingutega täita? Ei, ei ole. Tõepoolest, nendes uutes tehingutes võib olla selliseid, mis põhinevad N-plokis sisalduvatel tehingutel, mida pole veel kinnitatud. Isegi kui mempool on kogunenud järjekorda suur hulk kinnitamata tehingud, mis tuleb lisada plokki N + 1, ei saa kaevandaja seda teha enne, kui ploki N kinnitus on möödas. Ja kui nii, siis sulgeb kaevandaja ploki N + 1 tühjaks, see sisaldab ainult ühte mündibaasi tehingut, mis genereeritakse automaatselt ja sisaldab teavet ploki loomise tasu kohta. Saab preemia ja hakkab otsima plokki N + 2.

50 BTC või rohkem kui $ 300 000 bitcoini ülekandetasu! Kes on suurem?

Siit tulevad tühjad plokid – nii töötab plokiahela algoritm. Tühjad plokid saadakse plokkide kinnitamise ja järgmiste otsimise kiiruse mittevastavuse tõttu, seega ei peatu töö võrguarhitektuuri täiustamisel hetkekski.

Lahendus

Seega on peamine probleem, mis põhjustab tühjade plokkide loomise, teabevahetuse kiirus. Iga uue ploki peab bassein "esitlema" teistele täisvõrgu sõlmedele, mis omakorda peavad selle endale alla laadima ja kõigil on erinev allalaadimiskiirus ning seejärel kontrollige kõiki selles plokis olevaid tehinguid. Kõik need toimingud võtavad aega.

Selle artikli kirjutamise ajal ületas kinnitamata tehingute arv 160 tuhande piiri ning algandmete maht 117 MB.

2018. aastal on plaanis kasutusele võtta korraga mitu tehnoloogilist lahendust, mis suudavad bitcoini võrgustikku maha laadida ja tehingute kiirust tõsta.

Bitcoin Core 0.16 väljalase on kavandatud maikuusse, kus uus formaat aadressid Blockstreami arendajalt Peter Willilt, tuntud kui bech32, mis piirab kirjavigadest tulenevaid vigu ja vähendab riske.

SegWiti protokoll võetakse lõpuks laialdaselt kasutusele ning see vähendab komisjonitasude kulusid ja tehingu kinnitamise aega.

Samuti loodetakse (lähiajal) kasutusele võtta Lightning võrguprotokoll, mis on teise taseme lahendus, mis võib tehingute maksumust drastiliselt vähendada ja kinnitamise peaaegu hetkeliseks muuta. Arendajate sõnul võivad need lahendused oluliselt parandada võrgu jõudlust.

Lightning Network on Bitcoini jaoks veelahe

Veel üks huvitav lahendus hõlmab külgahelate kasutamist – alternatiivseid plokiahelaid müntidega, mis on seotud bitcoinidega. Nad saavad pakkuda kiiret kinnitust, nutikate lepingute kasutamist ja palju muid mugavusi. Blockstreami arendatud Liquid projekt on praegu beetatestimisel ja seda kasutatakse juba vahetute tehingute tegemiseks börside vahel ning stabiilne versioon 1.0 võib ilmuda sel aastal.

Lisaks on lõppjärgus mitmed tõlgete anonüümsuse suurendamisele suunatud projektid:

• Schnorri allkiri;
• konfidentsiaalsed tehingud;
• Rootstock on bitcoini külgahel.

Nendest tehnoloogiatest oli pikemalt juttu bitcoini ülevaates, Top krüptovaluuta väljavaated peaksid olema peast teada.

2018. aasta võib olla maailma kõige olulisema krüptomündi jaoks läbimurdeaasta. Ühenduse edukas töö suurendab võrgu usaldusväärsust, anonüümsust, skaleeritavust ning vähendab oluliselt tehingute kinnitamise aega ja ülekannete vahendustasusid. Bitcoin astub järjekordse sammu ülemaailmse tunnustuse suunas.

Bitcoini hind võib 2018. aastal kahekordistuda – Wall Streeti analüütik Tom Lee