(Nicolas Courtois) - špecialista v oblasti kryptografie a kryptoanalýzy, docent na University College London (University College London), autor a spoluautor viac ako 100 vedeckých prác (Hirsch index 32). Jeho výskumnými záujmami sú kryptoanalýza (vrátane sovietskej blokovej šifry GOST 28147-89), postkvantová kryptografia a kryptomeny. Od roku 2013 Courtois (sám a spoluautor) napísal šesť článkov o problémoch bitcoinu, pričom ostro a zároveň rozumne kritizoval niektoré rozhodnutia Satoshi Nakamota a ukázal, že bitcoin nie je ani zďaleka taký decentralizovaný a bezpečný, ako je bežné. veril.

Je niečo zlé na Bitcoine? Sme presvedčení, že existuje aspoň jedna vlastnosť bitcoinu, ktorá je neopodstatnená a mala by byť čo najskôr zmenená. Toto je prvýkrát, čo sme skúmali trhové údaje o bitcoinoch kvôli pravidelnému znižovaniu blokovej odmeny na polovicu približne každé štyri roky. Bitcoin existuje už šesť rokov, no údaje o prvej polovici ocenenia boli vážne skreslené následnými raketovo rastúcimi sieťovými metrikami a masívnymi investíciami do kryptomien. Algoritmus na zníženie odmeny za blok je však neoddeliteľnou súčasťou protokolu a nemožno ho ignorovať.

Umelý štvorročný cyklus

Pripomeňme si, ako funguje mechanizmus zmeny blokovej odmeny. Každé približne štyri roky sa odmena znižuje na polovicu: pôvodne to bolo 50 bitcoinov a od novembra 2012 je to 25 bitcoinov. V lete 2016 sa očakáva pokles na 12,5 bitcoinov.

Pôvod tohto princípu je nejasný. Nebol navrhnutý v Satoshi v roku 2008: povedal len, že „všetky potrebné pravidlá a stimuly môžu byť presadzované týmto mechanizmom konsenzu“. Tieto konštanty sú pevne zakódované aktuálna verzia kanonický bitcoinový klient. Konštantné hodnoty súvisia s limitom na celkovú zásobu bitcoinov, ktorá nemôže presiahnuť 21 miliónov. V skutočnosti je limit 21 miliónov dolárov na peňažnú zásobu zabezpečený práve mechanizmom znižovania blokovej odmeny. Mohlo by sa zdať, že tento druh napevno zakódovaných ľubovoľných konštánt je chybou, ale z nejakého dôvodu je často chválený. Zdá sa, že sme prví, ktorí kritizujú tento aspekt Bitcoinu.

Zásadným nedostatkom opísaného stavu je prudká zmena dôležitého ekonomického ukazovateľa bitcoinového ekosystému. To znamená vážnu revíziu motivácií baníkov a môže viesť k nestabilite na trhu. Prekvapivo, tvorca bitcoinu zistil, že je optimálne znížiť odmenu za blok vo vzácnych špičkách. Toto rozhodnutie má vážne dôsledky pre celý ekosystém.

Umelá slučka a vstavaná nestabilita

V súčasnej kanonickej implementácii bitcoinového klienta sa odmena za ťažbu v určitých časových bodoch znižuje na polovicu. Toto NIE JE kompenzované zvyšujúcou sa obtiažnosťou ťažby, ale jednoducho pridáva prudký skok k zvyčajne plynule sa zvyšujúcej krivke obtiažnosti. Predpokladáme, že graf obtiažnosti v roku 2016 po prvý raz zažije medzeru: v roku 2012 sa tak nestalo, pretože malé množstvo baníci vypli svoje zariadenia 29. novembra, v deň zníženia odmeny.

V jednom momente budúceho roka klesne ziskovosť ťažby na polovicu a značná časť ťažiarov o ňu nevyhnutne stratí záujem. Investori môžu zmeniť názor na investovanie do IT priemyslu, ktorého ziskovosť z rozmaru neznámeho autora protokolu náhle klesla na polovicu a mnohé farmy sa stali nerentabilnými kvôli podivnému, neopodstatnenému pravidlu, ktoré v zásade nebolo ťažké zmeniť. Môžu si vybrať prostriedky z bitcoinovej ekonomiky a investovať do inej kryptomeny. Očakávame, že prudký skok vo výkone ťažby bitcoínov spustí masívne výkyvy na trhu, ktoré môžu trvať až štyri roky.

Potvrdzujeme, že súčasné pravidlo zmeny blokovej odmeny má vážne dôsledky. Vytvára umelý štvorročný cyklus v celej bitcoinovej ekonomike, vrátane baníkov, obchodníkov a investorov. Pravidlo vytvára motiváciu pre prudký pohyb kapitálu, vytvára „privilegované“ momenty pre investície, ktoré prinášajú vysoké výnosy. Baníci si nevyhnutne uvedomia, že produkujú veľké množstvo hashov SHA256 so stratou a vypnú svoje zariadenia. V závislosti od kurzu bitcoinov sa to môže stať aj skôr, ako v momente, keď sa odmena zníži.

Cyklickú povahu bitcoinového protokolu je ľahké opraviť. Vývojári môžu súhlasiť a vydať záplatu protokolu, ktorá by sploštila krivku zmeny odmeny pre baníkov. Akékoľvek rozhodnutie však bude mať vážne následky a bude mimoriadne ťažké ho neskôr prehodnotiť.

Kompenzujú provízie zníženie odmeny?

Bitcoin v súčasnosti nezaväzuje zahrnúť poplatky do transakcií. Veľkosť transakcie určuje používateľ v čase vytvorenia transakcie. Provízia slúži ako dodatočná motivácia pre ťažiara, aby transakciu zaradil do bloku. Manner môže inkasovať stovky provízií s každým blokom, ktorý nájde. Zatiaľ čo provízia je teoreticky voliteľná, v praxi väčšina peňaženiek obsahuje predvolenú províziu v transakciách. Používateľ môže trvať na nulovej provízii s vedomím, že sa tým predĺži čas potvrdenia.

Bolo by zvláštne myslieť si, že veľkosť provízií sa v priebehu jedného dňa výrazne zmení. Príjmy z provízií preto nebudú baníkom kompenzovať polovičnú blokovú odmenu. V momente, keď sa ziskovosť ťažby prudko zníži, budú sa ťažiari snažiť aspoň čiastočne kompenzovať straty z provízií. Dalo by sa to dosiahnuť zavedením určitých nových riešení. Napríklad baníci by mohli poskytovať služby na zvýšenie anonymity transakcií rozdelením transakcií na mnoho malých a využitím novovygenerovaných dočasné adresy... Viac transakcií znamená viac provízií. Používatelia Bitcoinu sú zase ochotní platiť zvýšené poplatky za anonymitu transakcií. Prudký pokles príjmov baníkov teda nakoniec čiastočne vykompenzujú zvýšené poplatky, no nestane sa tak zo dňa na deň. Naopak, ekonomické dôsledky zníženia ocenenia na polovicu budú pociťované kvôli popísaným efektom ešte dlho, možno najbližšie štyri roky.

Navrhované zlepšenie

Veríme, že bločková odmena by sa mala meniť oveľa častejšie ako každých 210-tisíc bločkov. Musíte postupovať opatrne a nechať si dostatok času na aktualizáciu softvéru. Navrhujeme začať postupne a zmeniť algoritmus, počnúc blokom číslo 420 000, pre ktorý je plánované zníženie odmeny (2016). Chceme, aby nový mechanizmus z veľkej časti zdedil vlastnosti starého. Nie sme zástancami revolúcie, práve naopak: navrhujeme evolučné vylepšenie, ktoré zachová základné princípy bitcoin. Jediné, čo chceme, je dosiahnuť plynulá zmena blokovať odmeny.

Navrhnutie takéhoto mechanizmu nie je triviálne. Mohli by sme napríklad navrhnúť zníženie odmeny za blok každých 2016 blokov (približne dva týždne) spolu so zmenou obtiažnosti. Pre baníkov by to bolo jednoduché. Problém je, že 210 000 nie je deliteľných do roku 2016, čo zhoršuje kompatibilitu s stará schéma, ktorá zabezpečuje skoky každých 210 tisíc blokov. Preto odporúčame znížiť odmenu každých 336 blokov. Najväčší spoločný menovateľ 210 000 a 2016 je 336; 336 = 3 * 2 ^ 4 * 7, 2016 = 6 * 336. Pre baníkov je jednoduché udržiavať takéto cykly: zmeny nastanú len na hraniciach dvoch cyklov roku 2016 alebo dĺžky 210 000 blokov. Zaujímavosťou je, že 210 000 = 336 * 5 ^ 4, teda obtiažnosť sa bude meniť presne trikrát týždenne, keďže 3 * 336 * 10 minút = 7 dní. To dodáva nášmu riešeniu eleganciu.

Náš nový strojček spĺňa nasledujúce požiadavky:

1. Bloková odmena sa znižuje každých 336 blokov, počnúc blokom 420336, keď je tesne pod 25 bitcoinmi.
2. Dodržiavame limit na počet bitcoinov v obehu (21 miliónov).
3. Najprv bude odmena väčšia, ako by bola pri starom mechanizme, potom bude menšia.
4. Chceme dosiahnuť nepretržitú zmenu odmeny začínajúcu na bloku 420 000, vyjadrenú v jedinom jednoduchom vzorci.
5. Teraz sa odmena znižuje na polovicu každých 210 tisíc blokov.
6. Po vyťažení bloku 419999 bude v obehu 15,75 milióna bitcoinov.
7. Z bloku 420 000 zostane vyťažiť 5,25 milióna bitcoinov. Hodnotu tohto parametra musíme uložiť od bloku 420 000 do nekonečna.

Na splnenie všetkých požiadaviek ponúkame nasledujúci mechanizmus:

1. Po bloku 420 000 sa odmena nezníži na polovicu.
2. Odmena klesá v malých skokoch každých 336 blokov.
3. Pre bloky 0 - 209999 bola odmena 50 bitcoinov.
4. Za bloky 210 000 - 419999 je odmena 25 bitcoinov.
5. Pre bloky so 420 000 sa odmena zníži podľa vzorca: pre blok t = 336 * k bude odmena r (t) = 25,0 * (625/624) ^ (1250-k) pre všetky k> = 1250 .
6. Odmena je zaokrúhlená na najbližšie Satoshi.

Prvé dva roky po bločku 420-tisíc bude odmena podľa našej schémy vyššia ako podľa doterajšej, potom bude klesať. To je nevyhnutné, ak chceme udržať hranicu 21 miliónov bitcoinov v obehu.

Číslo bloku	105000	210000	420000	420336	525000	630000	840000	1050000
dátum	januára 2011	novembra 2012	2016	2016	2018	2020	2024	2028
Stará schéma	50,0	25,0	12,5	12,5	12,5	6,25	3,125	1,5625
Nová schéma	50,0	25,0	25,0	24,97	15,16	9,18	3,378	1,2417

Záver

Veríme, že investori do ťažobných podnikov podstupujú značné riziká spojené s neistotou špecifikácie Bitcoinu a jeho budúceho vývoja. Dôvody neistoty nie sú len v malej veľkosti trhu v porovnaní s klasickým financiám, ale aj v niektorých vlastnostiach protokolu. Sme presvedčení, že štvorročný blokový cyklus odmeňovania je neopodstatnený a iba škodlivý. Diskredituje Bitcoin ako stabilného uchovávateľa hodnoty tým, že spôsobuje pravidelné obdobia volatility na trhu. To obmedzuje šírenie bitcoinu medzi masové publikum. Navrhujeme vylepšený vzorec na zmenu blokovej odmeny, ktorý tieto nedostatky opravuje.

P.S.(od prekladateľa)

O navrhovaných zmenách sa veľmi nediskutovalo a od polovice roku 2015 sa nezaviedli. Pozornosť verejnosti sa sústreďuje skôr na diskusie o potrebe zväčšiť veľkosť bloku zo súčasnej hodnoty 1 MB. 16. júna 2015 Gavin Andresen, ktorý sa vyslovil za hard fork s blokmi do 20 MB, navrhol „kompromisný“ algoritmus na zvýšenie veľkosti bloku: podľa svojho záväzku k úložisku alternatívneho klienta Bitcoin-XT , navrhuje sa nastaviť na 8 MB a zdvojnásobiť každé dva roky ... Ak sa prijme táto alebo podobná schéma, aké sú ekonomické účinky zriedkavého skoku v maximálnej veľkosti bloku? Vedie skoky vo veľkosti bloku k volatilite na trhu? Zatiaľ neexistuje žiadna odpoveď.

Cena bitcoinu môže v nasledujúcich dvoch rokoch naďalej klesať. Aj tento uhol pohľadu má právo na existenciu a už sa o ňom v kryptokomunite aktívne diskutuje. Ukazuje sa, že dôvodom predĺženého medvedieho trhu bude ďalšie zníženie odmeny za ťažbu bitcoinového bloku. Píše o tomto bitcoinistovi.

Ako zníženie o polovicu ovplyvňuje bitcoiny

Pre pripomenutie, v máji 2020 sa má uskutočniť tretie zníženie odmeny za blok kryptomien na polovicu. Na základe zverejneného grafu Bitcoin tesne pred touto udalosťou klesne na 3000 dolárov. Teória je rovnaká ako predchádzajúce cykly pohybu ceny mince.

Podľa obchodníka Willieho Wu je zbytočné porovnávať súčasnosť s minulosťou.

V roku 2014 sa kryptotrh práve začal zotavovať z kolapsu MtGox. Pripomeniem, že vtedy burza prebrala 90 percent z celkového objemu obchodovania danej kryptomeny. Teraz je situácia trochu iná.

Po dne v roku 2020 čaká Bitcoin nový bullrun, ktorý potrvá do augusta 2023. Dovtedy by mala kryptomena dosiahnuť aspoň 160 000 dolárov. Celkové obdobie medzi decembrom 2017 a novým cenovým rekordom Bitcoinu by sa mohlo natiahnuť o 2000 dní.

S blížiacim sa rozdelením odmien za ťažbu blokov sa mnohí ľudia v bitcoinovej ríši obávajú potenciálneho rastu ceny kryptomeny.

Jeden baník vyjadril vážne obavy, že keď dôjde k poklesu výnosov z blokov, môže to spustiť reťazec udalostí, ktoré by mohli viesť k bezprostrednému hard forku.

Je zakladateľom Bitbank, spoločnosti založenej na digitálnej mene v Číne, ktorá je na vrchole najväčších ťažobných operácií na svete. BW sa nedávno pripojila k skupine Bitbank. BW.com predstavuje v priemere asi 10 % celkového hashrate (počet hashov, ktoré baník nájde za sekundu), čo je pôsobivý úspech vzhľadom na to, že bol spustený pred dvoma rokmi.

povedal Guo, že sa obáva, že ak cena bitcoinu pred alebo bezprostredne po jeho znížení na polovicu výrazne nestúpne, príliš veľa hashrate opustí sieť kvôli nerentabilnej ťažbe, čím sa takmer znemožní overovanie transakcií.

Rozpoltenie bitcoinu je udalosť, ktorá sa vyskytuje každé štyri roky, pri ktorej sa následná emisia bitcoinov rozdelí na polovicu. Zatiaľ čo Bitcoin bol predstavený v januári 2009, každý blok bol odmenený 50 BTC. 28. novembra 2012, takmer štyri roky po prvom spustení bitcoinového blockchainu, bola odmena znížená na polovicu – 25 BTC.

Satoshi pridal zníženie na polovicu, aby kód mohol priniesť nové bitcoiny, keď sa sieť rozrastie, ale aj možnosť postupného približovania sa do konečnej fázy – 21 miliónov. Náhly pokles však môže šokovať baníkov, ktorí pracujú s nízkymi maržami.

Guo verí, že baníci, ktorí používajú menej efektívny hardvér, budú nútení opustiť sieť, ak sa platba výrazne zníži.

Hardfork na obtiažnosť

Baníci zarábajú peniaze tým, že zarábajú viac príjmov, než vynakladajú na elektrinu a súvisiace náklady na udržanie siete v chode. Maximalizácia zisku pri ťažbe bitcoínov je to, koľko hardvéru môže niekto minúť na vyriešenie ďalšieho bloku.

Čím väčšia hashovacia sila, tým väčšia šanca, že baník dosiahne trvalý pozitívny výsledok.

Na vyriešenie tohto problému Nakamoto zahrnul do kódu komplexnú rovnicu: každých 2 016 blokov tento kód analyzuje, koľko hashovacej sily je v sieti a zvyšuje alebo znižuje zložitosť. Za posledný rok sa výrazne zvýšil.

Guove obavy pramenia z pevne nastaveného načasovania, s ktorým sa počíta obtiažnosť. Ak sa zajtra pridá viac hash power, bloky môžu byť ťažené skôr, čím sa zvýši zisk pre ťažiarov.

Guo tiež objasnil, že ak je väčšina baníkov v offline, to zníži značné množstvo celkovej ťažobnej sily, ktorá sa naopak zníži, keď nastane ďalšia komplikácia.

Toto zníženie môže viesť k pomalším časom transakcií a spôsobiť veľké bolesti hlavy ľuďom, ktorí chcú distribuovať transakcie. V najhoršom prípade táto situácia povedie ku kríze dôvery v digitálnu menu a úplnému výpredaju. Pokles cien bitcoinov spôsobí, že väčšina baníkov odstaví svoj hardvér.

Skepsa vážnosti

Existujú aj ďalšie komunity, ktoré sa tiež obávajú o polovicu. Keďže sa táto udalosť už raz stala bez zničenia siete, cítia sa dostatočne pohodlne pri ďalšej udalosti.

Bobby Lee, generálny riaditeľ BTCC, bitcoinová burza so sídlom v Šanghaji, ktorá predstavuje tretiu najväčšiu ťažobnú skupinu Bitcoinu s približne 16% hashrate, súhlasí s tým, že dôjde k poklesu sily, ale neverí, že pokles bude taký veľký, ako predpovedá Chandler Guo.

“Po ťažbe, samozrejme, hashrate trochu klesne, možno na 5-10%. Ale nie viac ako 30 %, “povedal Bobby Lee. „Videli sme, že sa to stalo aj v iných kryptomenách s blokovou divíziou, takže keď sa blok zníži na polovicu, hashrate klesne. Toto sa veľmi očakáva."

Ďalej vysvetlil, že to neznie ako žiadna existenčná kríza (stav úzkosti) pre Bitcoin, keď to prirovnal k Donaldovi Trumpovi, škandalóznemu americkému obchodníkovi, ktorý v r. tento moment snažiac sa dostať na prezidentský post v Spojených štátoch.

„Pre ľudí, ktorí nemajú radi Trumpa, si myslia, že ide o obrovskú krízu. Ale po niekoľkých týždňoch úzkosť zmizne, “vysvetlil.

„Dôležitým bodom je, že zníženie výkonu neohrozí bezpečnosť siete ani ju neurobí náchylnou na útoky. Tiež pevne veríme, že nadchádzajúca udalosť zníženia ocenení bude mať dobrý vplyv na celé odvetvie, pretože bude motivovať bitcoinové spoločnosti k inováciám, “povedal Valery Vavilov, generálny riaditeľ BitFury.

Žiadny problém, ak cena stúpne

Samozrejme, nič z toho nie je problém, ak cena stúpne,
potom budú môcť ťažiari dosahovať zisk ako doteraz, aj keď množstvo bitcoinov generovaných každým blokom klesne o polovicu.

"Ak sa cena nezvýši, spôsobí to určité ťažkosti," povedal Guo.

Použitím tradičných ekonomických teórií kombinácia ceny bitcoinu a náročnosti jeho výroby pomáha prinavrátiť jeho bohatstvo skôr, ako sa zníži bloková odmena.

Nárast popularity kryptomien prekvapil celý svet. Úplne virtuálne elektronické peniaze, nikomu nepodriadené, nikým nekontrolované, absolútnu slobodu od bánk a anonymita – takto vyzerá budúcnosť.

Nezabudnite na špekulatívnu atraktivitu. Do systému sa nahrnulo mnoho fanúšikov novej meny veľké množstvo meny staré napríklad doláre, takže operácie s kryptomenou samy osebe sa pre mnohých ľudí stali prostriedkom zárobku.

Aby však bolo možné nakupovať alebo predávať bitcoin za doláre, je potrebné, aby sa tento bitcoin pôvodne niekde objavil. Ale nikde na svete neexistuje jediná bitcoinová centrálna banka, ktorá by emitovala menu a posielala ich do obehu.

Toto je raison d'être kryptomeny. Odkiaľ pochádzajú jednotky digitálnej meny?

Technológia blockchain

Založená kryptomena na technológii blockchain... Doslova sa to dá preložiť ako „reťaz blokov“. Funguje to úplne jednoducho. Každý člen blockchainovej siete je prepojený s ostatnými členmi siete a všetci títo členovia sa nazývajú „peers“, „peers“.

Vždy, keď chce jeden účastník uskutočniť transakciu, počítačové vybavenie tohto účastníka automaticky odošle informáciu o tejto transakcii všetkým ostatným partnerom.

Sviatky mnohokrát overiť pravosť tejto transakcie, a ak sa transakcia javí ako pravá, pošlite ju po sieti iným partnerom. Výsledkom je, že jednoduchý prevod meny uskutočnený jedným účastníkom uvidí a overí pravosť celej siete. Preto je bitcoin taký bezpečný a odolný voči hackingu a falšovaniu – nikto nemôže hacknúť celú sieť.

Baníctvo

Transakcie však nechodia len po sieti, sú overované znova a znova. Niektorí členovia siete dobrovoľne prevziať ďalšie povinnosti. Tieto transakcie zbierajú po častiach a snažia sa ich zbaliť do „bloku“. Blok zhromažďuje transakciu a ďalšie údaje o nej, napríklad čas, kedy bola vykonaná. Hneď ako je blok napísaný, partner, ktorý ho zhromažďuje, začne vyberať kód pre tento blok.

Prečo sa obťažovať vyzdvihovaním ďalších kódov? Ide o to, že informácie o transakciách chránené špeciálnou digitálnou technológiou, ktorý sa stále používa v bankovom sektore. Táto technológia sa nazýva „bezpečný hašovací algoritmus“.

Stručne a jednoducho povedané, v tejto technológii sa ľubovoľná informácia dodáva s individuálnym „odtlačkom prsta“, dlhým kódom, a túto informáciu možno dešifrovať iba pomocou tohto kódu.

Pre blok v blockchainovej sieti sa takýto odtlačok prsta nazýva "Zodpovedajúci hash" a ak sa takýto hash nájde, blok sa považuje za funkčný a odošle sa do siete do dlhého reťazca rovnakých blokov s inými transakciami. Tento hash sa hľadá pomocou vymenovania vhodných možností, ale takýchto možností je obrovské množstvo. Na ich vymenovanie je preto potrebné výkonné výpočtové vybavenie a tento proces môže trvať značné množstvo času.

Blokovať odmenu

Akonáhle je hash nájdený, blok je konečne zabalené a odoslané do siete, ostatným účastníkom, aby si overili jeho pravosť a radostný „rodič“ bločku automaticky dostane odmenu – niekoľko jednotiek kryptomeny na svoj účet. Táto odmena sa získava zo špeciálnej „nulovej“ transakcie, ktorá začína každý blok a zaručuje platbu každému, kto vie tento blok vypočítať.

Pre zložitosť a podobnosť s ťažbou cennej rudy sa tento proces nazýva ťažba, čo znamená „ťažba, ťažba“. Blokový počítačový partner sa nazýva baník.

Dá sa povedať, že baníci sú účtovníci. Práve oni podporujú infraštruktúru kryptomeny, zbierajú, systematizujú a potvrdzujú pravosť všetkých transakcií v sieti. Pretože to zaberá veľa výpočtového výkonu a v dôsledku toho veľa elektriny a zdrojov výpočtovej techniky, baníci sú odmeňovaní za svoju prácu v prospech blockchainovej siete s kryptomenou.

To znamená, že bitcoin je doslova stiahnutý zo vzduchu a vydáva sa ako odmena tým, ktorí podporujú systém. Toto vydanie je jediný spôsob, ako vydať kryptomenu do obehu.

Baníci pracujú dobrovoľne a podľa výberu, takže rýchlosť spracovania transakcií sa môže líšiť. Pre zvýšenie rýchlosti výpočtu vlastnej transakcie si k nej môže autor prevodu pripočítať províziu. Táto provízia sa vypláca baníkovi, ktorý dokáže vypočítať blok s touto transakciou.

Sumy takýchto provízií sú zvyčajne malé, ale stabilné, pričom bloková odmena v priebehu rokov klesá a zvyšuje sa zložitosť výpočtov.

Okrem účtovníkov baníkov sú tam archivári- takzvané "úplné uzly", ktoré ukladajú vypočítané bloky. Za jednoduché ukladanie archívov s transakciami bohužiaľ nie je odmena.

Za nájdenie bloku bitcoinov sa vydáva odmena
V máji 2017 čelila bitcoinová sieť veľkej výzve. Počet nepotvrdených transakcií v mempoole dosiahol 200 tisíc a celkový objem nespracovaných dát presiahol 120 MB. Vzhľadom na to, že 1 blok v bitcoinovej sieti sa rovná 1 MB a priemerný čas jeho vytvorenia je asi 10 minút, rad 120 blokov sa natiahol na niekoľko dní, keďže neustále prichádzali nové a nové nepotvrdené transakcie.

Prečo sú transakcie také drahé? Sprievodca pre začiatočníkov

Zvýšením poplatkov za prevod sa podarilo dočasne znížiť počet nespracovaných transakcií v rade, no toto opatrenie sa, samozrejme, nedalo považovať za udržateľné. A o to prekvapujúcejšie je, že ťažiari z času na čas nájdu a zatvoria prázdne bloky, to znamená, že namiesto toho, aby ich úplne zaplnili do 1 MB alebo 4-5 tisíc transakcií, blok neobsahuje žiadne informácie súvisiace s transakciami.

V určitom okamihu počet prázdnych blokov dosiahol štvrtinu všetkých blokov generovaných systémom a naďalej sa vytvárali, aj keď bol mempool preťažený desiatkami tisíc nepotvrdených transakcií.

Čo je Bitcoin Mempool? Kde sledovať bitcoinový Mempool

Podľa štatistík poskytnutých Bitfury sa koncom roka 2015 mesačne vygenerovalo viac ako dvesto prázdnych blokov, do konca roka 2016 ich počet klesol na niekoľko desiatok. Vylepšenia súvisia s vylepšením architektúry, čo umožnilo zvýšiť rýchlosť spracovania transakcií, stále však vznikajú prázdne bloky.

Štatistika prázdnych blokov bitcoínov

o čo tu ide? Skúsme na to prísť.

Ako vzniká bitcoinový blok?

Každý nový blok je prvkom blockchainového reťazca, ktorý obsahuje súbor záznamov o operáciách vykonaných na sieti, ktoré sú nové z pohľadu predchádzajúceho reťazca. Na koniec blockchainu je pridaný nový blok, obsahuje aj informácie o predchádzajúcom stave reťazca a nie sú možné žiadne ďalšie zmeny v jeho štruktúre.

To znamená, že súvislý reťazec blokov je akousi účtovnou knihou, kde sa zaznamenávajú všetky operácie, ktoré sa kedy v systéme vykonali. Každý používateľ si musí byť istý, že s účtovným systémom nie je manipulované. Ako sa buduje táto dôvera?

Štruktúra bloku obsahuje hlavičku – osobné riešenie bloku a baníci ho hľadajú. Zoberú informácie z bloku a začnú ich spracovávať, pričom nejaké vyrobia matematické operácie skončiť s krátkym sledom písmen a číslic, ktoré spĺňajú preddefinované vlastnosti. Táto sekvencia sa nazýva hash.

Baníci ťažia bitcoiny

Aby bolo možné zapísať blok do blockchainu, je potrebné nájsť špeciálny hash parameter, ktorého indikátor je nižší ako vopred určená hodnota. Kým baník náhodným hľadaním tento parameter nezistil, blok je v prevádzke.

Ako postaviť banskú farmu, pokyny krok za krokom

Ak baník nakoniec problém vyriešil, potom informuje celú sieť o prijatí nového bloku. Nájdený blok je kontrolovaný úplnými sieťovými uzlami a po kontrole je zahrnutý do blockchainu. Pre „prispôsobenie“ rýchlosti spracovania rastu výkonu celej výpočtovej siete sa každých 2016 blokov prepočítava zložitosť tak, aby čas na hľadanie nového bloku bol približne rovných 10 minút.

Takto vyzerá vytvorenie nového bloku. Hash posledného bloku nájdeného v procese prepočtu sa stáva akousi „pečaťou“, to znamená, že utesňuje blok a potvrdzuje spoľahlivosť celého predchádzajúceho reťazca. Ak sa niekto pokúsi vykonať fiktívnu transakciu zmenou jedného z blokov, potom sa jeho hash zmení a každý, kto prepočíta hash tohto bloku, okamžite odhalí falošný.

Teraz si stručne popíšme štruktúru bloku.

Štruktúra bitcoinových blokov

Blok pozostáva z hlavičky a zoznamu operácií.

Hlavička, ako už vieme, obsahuje hash (vytvorený pomocou algoritmu SHA-256), obsahuje aj vlastnosť hash predchádzajúceho bloku, ktorá vytvára súvislú kontinuitu medzi sieťovými blokmi, zoznam hashov operácií, veľkosť bloku, atď.

Špeciálne miesto zaujíma parameter Bits - skrátená verzia hash hodnoty. Blok sa pridá do reťazca len vtedy, keď baníci vyberú hash menší ako bitov.

Ťažba pokračuje domáci počítač za 571 dolárov, osobná skúsenosť

Titul je teda jedinečný a chráni blok pred falšovaním. Blok je vyplnený zoznamom transakcií, z ktorých každá zobrazuje zdroj a príjemcu prevodu.

Príjemca sa identifikuje pomocou verejného (verejného) kľúča a vytvorí sa nová transakcia, ktorá používa peniaze potvrdené v jednej z predchádzajúcich transakcií. Na potvrdenie vlastníctva použite digitálny podpis, ktorý certifikuje úplne každú operáciu v sieti.

Samozrejmosťou je štruktúra siete

bitcoin vyzerá zložito, najmä pre začiatočníka, ale keď sa ponoríte do podstaty jeho práce, začne sa prejavovať kreatívna genialita jeho tvorcu, ktorý po prvý raz v histórii vyriešil problém bezpečnostnej chyby. Bitcoin sa nedá skopírovať ani použiť dvakrát a pravdepodobnosť útoku na sieť má tendenciu k nule, keďže útočník musí mať k dispozícii silu väčšiny sieťových uzlov, čo je vzhľadom na decentralizovanú povahu siete mimoriadne náročné.

Takže sa dostávame k tomu najdôležitejšiemu. Ako je postavená práca baníka a za čo dostáva mzdu?

Pretaktovanie grafických kariet pre ťažbu, ako vytlačiť maximum

Veľkosť bloku a odmena pre baníkov

Ak systém ako celok platí za vykonanie určitých akcií, potom skupiny vykonajú tieto akcie, aby dostali platbu. Tento mechanizmus vyzerá takto.

Baník (ťažobný fond) dostáva platbu za vykonanú prácu z dvoch zdrojov:

• Jednak je to odmena za nájdenie nového bloku, ktorá je momentálne 12,5 BTC (v roku 2020 bude odmena polovičná).
• Po druhé, akonáhle baník nájde nový blok, automaticky dostane zaplatené za všetky transakcie, ktoré sú zahrnuté v tomto bloku.

Na úsvite vývoja Bitcoinu neboli bloky ani zďaleka zaplnené, často obsahovali menej ako 10 transakcií, no s rastúcou popularitou siete začala rásť aj obsadenosť blokov, čo viedlo k nárastu fronty nespracovaných transakcií. . Pre zvýšenie rýchlosti transakcií začali uplatňovať zvýšenú províziu, čo viedlo k ďalšiemu problému – nemožnosti použiť bitcoin na drobné platby.

Čas potvrdenia bitcoinovej transakcie a ako urýchliť prevod

Na vyriešenie tohto problému bolo navrhnutých veľa možností, od zväčšenia blokov až po vytváranie protokolov viacerých vysoký stupeň používa sa nad bitcoinovým protokolom. Až donedávna mali vývojári tendenciu používať upravený protokol Segregated Witness (SegWit) s názvom Segwit2x. Pomocou nej musela byť časť informácií z bloku vyňatá, teda uložená oddelene od blockchainového reťazca a veľkosť samotného bloku musela narásť na 2 MB, čo teoreticky umožnilo výrazne urýchliť priebeh transakcií a zvýšiť anonymitu.

Hard fork plánovaný na 16. novembra sa však nekonal, pretože po zverejnení jeho kódexu sa komunite nepodarilo dospieť ku konsenzu.

Prečo je Bitcoin Cash z dlhodobého hľadiska horší ako Bitcoin

Odkiaľ pochádzajú prázdne bloky?

Baník, ako naznačuje logika, by sa mal snažiť zahrnúť maximálny počet transakcií do nového bloku, pretože v tomto prípade jeho príjem porastie. O to prekvapujúcejšie je vidieť prázdne bloky vznikajúce pri ťažbe. Odkiaľ prišli?

Predpokladajme, že baník našiel hash ďalšieho bloku, nazvime ho N. Potom musí okamžite začať hľadať blok N + 1, aby nevypínal energiu. Zároveň musí ťažiar preniesť blok N na ostatných účastníkov siete, ktorí si ho musia stiahnuť a skontrolovať transakcie zahrnuté v bloku. V súlade s tým baník v tejto chvíli rieši dva problémy súčasne - kontrolu transakcií bloku N a hľadanie bloku N + 1.

Ak baník nájde blok N + 1 ešte pred overením bloku N, má právo ho naplniť transakciami? Nie, nie. V týchto nových transakciách môžu skutočne existovať tie, ktoré sa spoliehajú na transakcie zahrnuté v bloku N, čo ešte nebolo potvrdené. Aj keď sa v mempoole nahromadil rad Vysoké číslo nepotvrdených transakcií, ktoré je potrebné zahrnúť do bloku N + 1, to miner nemôže urobiť až do potvrdenia bloku N. A ak je to tak, tak miner uzavrie blok N + 1 prázdny, bude mať len jednu coinbase transakciu, ktorý sa generuje automaticky a nesie informáciu o odmene za vytvorenie bloku. Dostane odmenu a začne hľadať blok N + 2.

Poplatok za prevod bitcoinov 50 BTC alebo viac ako 300 000 $! kto je väčší?

Odtiaľ pochádzajú prázdne bloky – takto funguje blockchain. Prázdne bloky sa získavajú v dôsledku nesúladu v rýchlosti potvrdenia blokov a hľadaní ďalších blokov, preto sa práce na zlepšovaní architektúry siete ani na chvíľu nezastavia.

Riešenie

Hlavným problémom, ktorý vedie k vytváraniu prázdnych blokov, je teda rýchlosť výmeny informácií. Každý nový blok musí pool „prezentovať“ iným úplným sieťovým uzlom, ktoré si ho naopak musia stiahnuť do seba, pričom rýchlosť sťahovania je u každého iná a následne skontrolovať všetky transakcie v tomto bloku. Všetky tieto operácie si vyžadujú čas.

V čase písania tohto článku počet nepotvrdených transakcií presiahol 160 tisíc a množstvo nespracovaných dát bolo 117 MB.

V roku 2018 sa plánuje predstavenie niekoľkých technologických riešení naraz, ktoré dokážu uvoľniť bitcoinovú sieť a zvýšiť rýchlosť transakcií.

Vydanie Bitcoin Core 0.16 je naplánované na máj, v ktorom bude implementovaný nový formát adresy od vývojára Blockstream Petra Willa, známeho ako bech32, aby sa obmedzili preklepy a riziko.

Protokol SegWit sa konečne rozšíri a zníži náklady na provízie a čas na potvrdenie transakcií.

Očakáva sa tiež zavedenie (už v blízkej budúcnosti) sieťového protokolu Lightning, ktorý je riešením druhej úrovne a dokáže výrazne znížiť náklady na transakcie a potvrdenie bude takmer okamžité. Podľa vývojárov môže toto riešenie výrazne zlepšiť výkon siete.

Lightning Network je prelomová udalosť pre bitcoiny

Ďalšie zaujímavé riešenie súvisí s využívaním sidechainov – alternatívnych blockchainov s coinmi, ktoré sú naviazané na bitcoiny. Môžu ponúknuť rýchle potvrdenie, využitie smart kontraktov a mnoho ďalších vymožeností. Projekt Liquid vyvinutý spoločnosťou Blockstream je v štádiu beta testovania, ktorý sa už používa na okamžité transakcie medzi burzami a tento rok môže byť vydaná stabilná verzia 1.0.

Okrem toho je niekoľko projektov v záverečnej fáze na zvýšenie anonymity prevodov:

• Schnorrove podpisy;
• dôverné transakcie;
• Rootstock – bočný reťazec bitcoinu.

Tieto technológie boli podrobnejšie popísané v recenzii Bitcoinu, vyhliadky Top kryptomeny sa oplatí poznať naspamäť.

Rok 2018 by mohol byť pre najdôležitejšiu svetovú kryptomenu prelomový. Úspešná práca komunity zvýši spoľahlivosť, anonymitu, škálovateľnosť siete a výrazne skráti čas potvrdenia transakcie a poplatky za prevod. Bitcoin urobí ďalší krok ku globálnemu uznaniu.

Cena bitcoinu by sa mohla v roku 2018 zdvojnásobiť, tvrdí analytik z Wall Street Tom Lee