Сложность криптовалюты

08.09.2021

Сложность криптовалюты - это мера того, насколько сложно добыть блок в цепочке блоков для конкретной криптовалюты. Высокая сложность криптовалюты означает, что для проверки транзакций, введенных в цепочку блоков, требуются дополнительные вычислительные мощности - процесс, называемый майнингом.

Сложность криптовалюты - это параметр, который биткойн и другие криптовалюты используют для поддержания постоянного среднего времени между блоками при изменении хэш-мощности сети. Сложность криптовалюты важна, поскольку высокая сложность может помочь защитить сеть цепочки блоков от злонамеренных атак.

Ключевые выводы

  • Сложность криптовалюты - это мера того, насколько сложно добыть блок в цепочке блоков для конкретной криптовалюты.
  • Высокая сложность криптовалюты означает, что для проверки транзакций, введенных в цепочку блоков, требуются дополнительные вычислительные мощности.
  • Чем выше сложность, необходимая для создания блока, тем выше безопасность криптовалютной сети, поскольку злоумышленникам потребуются огромные ресурсы, чтобы получить контроль.

Понимание сложности криптовалюты

Биткойн и другие криптовалюты, использующие блокчейны с подтверждением работы, поддерживаются в процессе майнинга. Майнеры проверяют транзакции, которые выполняются в блокчейне, и выполняют обязанности аудиторов по предотвращению мошенничества и обеспечению законности транзакций. Майнинг был задуман основателем биткойна Сатоши Накамото.

В этой системе майнеры, которые запускают программное обеспечение криптовалюты на своих компьютерах, соревнуются за поиск нового блока, добавляя в цепочку самый последний пакет данных транзакции. Когда будет проверено достаточное количество транзакций, в цепочку блоков добавляется новый блок. Майнерам может выплачиваться вознаграждение за свои усилия, но существуют и другие требования, прежде чем майнер сможет получить компенсацию, если она вообще будет выплачена. Степень вычислительной мощности, необходимой для майнинга блока, представлена ​​сложностью криптовалюты. Время, необходимое для поиска нового блока, зависит от уровня сложности криптовалюты и случайности.

Чтобы измерить сложность криптовалюты нового блока, важно понимать хэш-мощность, которая представляет собой объединенную вычислительную мощность, используемую для майнинга и обработки транзакций в цепочке блоков.

Случайные хеши

Хеш - это буквенно-цифровой код, который используется для представления слов или данных. Майнеры берут пакет данных транзакции и пропускают его через алгоритм хеширования, одностороннюю функцию, которая - при заданном наборе данных - всегда будет выдавать один и тот же результат, но вывод которой не может быть отменен для отображения исходных данных. Для создания этих случайных хэш-кодов используются алгоритмы хеширования. Прежде чем новые данные могут быть добавлены в блокчейн, майнеры должны соревноваться, чтобы произвести хэш, который меньше или равен числовому значению, называемому целевым хешем.

Майнеры выполняют процесс хеширования, изменяя одно значение, называемое одноразовым номером, или число, используемое один раз, и каждый раз, когда одноразовый номер изменяется, создается новый хэш с собственным набором чисел. Невозможно предсказать, каким будет хэш, и поскольку каждый набор данных имеет только один выход для данной хеш-функции, майнеры должны повторять процесс добавления нового одноразового номера к данным до тех пор, пока они не выполнят требование хеширования.

Сложность криптовалюты

Требование, которому должен соответствовать хэш, соответствует сложности. Действительный хэш должен быть ниже определенного целевого значения, автоматически (и периодически корректируемого) протоколом криптовалюты. Чем ниже целевое значение, тем больше повторений хэш-функции должен пройти майнер, чтобы получить приемлемый результат - другими словами, тем выше сложность. Теоретически майнеру может повезти и он может получить действительный хеш для данного блока с первой попытки. Однако со временем более высокая сложность означает, что майнеры должны в среднем обрабатывать больше одноразовых идентификаторов на блок.

Отдельные лица и организации используют свои вычислительные мощности через свои майнинг-установки для обработки данных и создания хэшей. Хэш-мощность сети криптовалюты представляет собой общую хешрейт всех майнинговых установок. Скорость хеширования - это количество хешей, которое может быть вычислено в секунду.

Поскольку каждый хеш создается случайным образом, могут потребоваться миллионы предположений или хешей, прежде чем будет выполнено целевое требование хеширования и успешному майнеру будут отчеканены новые монеты криптовалюты. Только после этого транзакции добавляются в новый блок в цепочке блоков. В некотором смысле процесс хеширования похож на систему лотереи. В результате в процессе майнинга выпускаются новые монеты.

Чем выше скорость хеширования, тем труднее мошеннику получить контроль над блокчейном, поскольку требуется больше мощности для хеширования. Другими словами, чем выше сложность, тем безопаснее сеть.

Преимущества сложности криптовалюты

Можно задаться вопросом, почему участники сети устанавливают более высокую сложность криптовалюты, если в результате майнеры повторяют одну и ту же функцию снова и снова. У сложности криптовалюты есть два ключевых преимущества.

Постоянная скорость новых блоков

В техническом описании биткойнов Сатоши Накамото объясняется, как сложность доказательства работы помогает генерировать стабильное производство новых блоков, добавляемых в цепочку блоков.

Биткойн предназначен для добавления нового блока в цепочку блоков в среднем каждые 10 минут. Другие криптовалюты нацелены на более частые блоки; litecoin, например, рассчитан на 2,5 минуты. Проблема в том, что количество вычислительной мощности, коллективно контролируемой майнерами сети, может сильно различаться.

Когда Сатоши Накамото добыл первый блок, в сети была только одна машина - вероятно, простой ноутбук или настольный компьютер. Сегодня существует несколько обширных ферм ASIC размером с склад. ASIC - это машины, разработанные специально для максимально быстрой обработки хеш-функций.

Чтобы гарантировать, что сеть генерирует новый блок с постоянной средней скоростью, программное обеспечение настроено на автоматическую корректировку целевого хэша вверх или вниз, что приводит к более низкой или более высокой сложности, соответственно. Когда Накамото добыл генезисный блок, сложность биткойна была одна.

Сетевая безопасность

Общая скорость хеширования дает представление о безопасности сети криптовалюты, поскольку мошенникам или злоумышленникам потребуется преодолеть общую хеш-мощность сети, чтобы взять под контроль злонамеренную атаку. Специально разработанные компьютеры используются для выполнения функций хеширования, которые могут делать триллионы предположений каждую секунду для решения проблемы хеширования.

Чем выше сложность криптовалюты, тем больше догадок или хешей необходимо для достижения целевого требования хеширования. В результате этот процесс делает очень трудным и дорогостоящим для злоумышленников получение контроля большинства - так называемого большинства 51% - сети блокчейнов.

Пример сложности криптовалюты

По состоянию на 2 апреля 2021 года сложность криптовалюты для биткойнов составляла 23,14 триллиона. Если мы сравним изменение сложности, то увидим, что на 1 апреля 2018 года сложность биткойнов составляла 3,51 триллиона.

Сергей Иващенко

08.09.2021

Подписывайтесь на наши социальные сети!