Как определить скорость для Биткоина

Почти никто не обращал внимания на скорость транзакций, пока популярность криптовалют не выросла до такой степени, что сети старейших и самых уважаемых проектов перестали справляться с потоком операций. Пользователи ждали подтверждения транзакций несколько дней, а величина комиссии увеличилась до неприличного размера.

Возникли разговоры о проблемах масштабирования лидеров криптовалютного рынка: их технологии, алгоритмы, протоколы и программные решения не были рассчитаны на массовый наплыв пользователей и вал транзакций.

Разработчики искали выход, предлагали разные варианты исправления ситуации, внутри сообществ поддержки не утихали споры, а конкуренты воспользовались ситуацией и предложили рынку свои продукты, обещая небывалые скорости, низкие комиссии и прочие улучшения.

Код первой криптовалюты был подвергнут изменению: технология Segregated Witness позволила освободить место в блоках благодаря тому, что часть данных транзакций отныне записывается в структуры вне основного блокчейна биткоина. В планах – внедрение ещё одной технологии: Lightning Network – это позволит увеличить скорость работы сети многократно.

Сообщество Ethereum готовится встретить обновления, которые добавят проекту поддержку алгоритма PoS и новую структуру сети – шардинг. PoS уменьшит нагрузку на вычислительное оборудование, а шардинг – приведёт к увеличению скорости работы.

Последние слова Виталика Бутерина позволяют думать, что оба новшества будут внедрены одновременно и в ближайшее время. Платформа Ethereum испытывает трудности масштабирования, и конкуренты не дают возможности расслабленно почивать на лаврах, поэтому обновления востребованы и своевременны.

Размер блока биткоина – 1 мегабайт. На первых порах этого было достаточно, но с увеличением числа транзакций – перестало хватать. Кроме того, служебная информация самих транзакций занимала немалую часть объёма блока. Часть команды разработчиков вышла из проекта, чтобы основать свой – Bitcoin Cash, в котором эта проблема была решена увеличением размера: сначала до 8 мегабайт, а затем и до 32 мегабайт, что не является пределом, судя по всему.

Ещё одно серьёзное препятствие для увеличения скорости транзакций – это алгоритм консенсуса, с которым работает биткоин и все криптовалюты, использующие его код – PoW (Proof of Work). Защита, поддержка структуры сети и генерация блоков (майнинг) обеспечиваются компьютерами участников, вычисляющими сложную математическую задачу. Чем дольше существует криптовалюта, тем сложнее майнинг, тем больше объём блокчейна и тем большая вычислительная мощность необходима для продолжения работы.

Другой протокол консенсуса, PoS (Proof of Stake), не требует от участников сети вычисления математических задач. Вместо этого процесс генерации новых блоков выполняют узлы, хозяева которых владеют определённой суммой в криптовалюте, – чем больше цифровых монет на балансе, тем выше вероятность результативного майнинга. Снижается нагрузка на оборудование пользователей, генерация блоков становится проще, сеть работает быстрее. Таким образом, некоторая зависимость между тем, какая криптовалюта майнится быстрее всего, и самыми быстрыми транзакциями криптовалюты все же существует.

PoS используется большинством новых криптовалютных проектов, таких как NXT – этот алгоритм считается более современным, гибким и совершенным.

Классический механизм подтверждения требует, чтобы каждая транзакция была проверена всеми узлами сети, и только после этого она может быть записана в новый блок. Для ускорения этого процесса была разработана структура сети, в которой рядовые участники находятся на первом уровне и выполняют общие задачи, а подтверждением транзакций занимаются специальные узлы более высокого уровня – мастерноды. Это значительно увеличивает скорость работы и масштабируемость.

Одним из самых известных проектов, использующих многоуровневую сеть и имеющих множество последователей, является DASH. В нём мастерноды, кроме обеспечения быстрых транзакций, применяются для совершения анонимных сделок.

Блокчейн – надёжная и безопасная структура хранения данных в сети, но по скорости работы у неё не самые высокие показатели. Неудивительно, что разработчики некоторых криптопроектов используют другие решения, например, направленный ациклический граф (DAG) в IOTA или распределённая база данных с проверочными серверами в Ripple и Stellar.

Многие современные проекты криптовалют используют комплекс разных механизмов, например, сочетание алгоритмов PoW с PoS в DASH, Emercoin и $PAC, или модифицируют известные протоколы, предлагая на их основе свои решения. Waves использует усовершенствованную версию PoS – PoLS (Proof of Leased Stake), где рядовые участники системы сдают в аренду свои доли владения другим пользователям. NEM работает согласно PoI (Proof of Importance), где к традиционному PoS добавлен учёт активности узла в подтверждение транзакций и длительности его нахождения в сети.

Читайте также:  Что дороже золото или Биткоин

Среди криптовалют, работающих с использованием PoS, выделяется проект EOS: в нём применяется модификация PoS, под названием DPoS (Delegated Proof of Stake), и, по заверениям разработчиков, будущая производительность системы составит до миллиона транзакций в секунду, что обеспечит быстрые переводы криптовалюты. Отнестись с пренебрежением к таким заявлениям не позволяет успешное ICO и высокая капитализация криптовалюты. А насколько далеки от реальности планы инженеров EOS сделать ее самой быстрой криптовалютой, покажет ближайшее время: сеть проекта мигрирует с платформы Ethereum в собственную, и как только возобновится стабильная работа, обещания можно будет проверить.

Скорость транзакций – характеристика понятная и очевидная. Едва ли не во всех сравнениях криптовалют можно встретить этот параметр, но его измерение – задача нетривиальная.

Один из способов – взять данные о количестве транзакций за определённый период из сервиса-обозревателя блоков и вычислить усреднённое значение.

Для биткоина таким образом можно получить следующие цифры в 2018 году:
3,5 транзакции в секунду 1 января; 2,28 транзакций в секунду 1 марта; 2,3 транзакции в секунду 1 мая; 2,32 транзакции в секунду 1 июня.

Для Ethereum и всех токенов, созданных на его платформе, данные будут следующими:
10,5 – 1 января; 7,9 – 1 марта; 8,26 – 1 мая; 8,7 – 1 июня.

Другой способ узнать скорость транзакций – рассчитать, используя параметры блоков и объём данных, передаваемых в сети криптовалюты. Формула, которую используют для вычисления скорости транзакций разных криптовалют, обычно выглядит так:

Количество транзакций в секунду = Z / (Y / X), где Z – средний объём транзакции в килобайтах; Y – размер блока в килобайтах; X – время генерации блока в секундах.

Но вычисленная таким образом величина будет далека от реальной картины. Потому что в этом расчёте не учтены многие факторы, с которыми столкнётся рядовой пользователь при совершении операции.

Для биткоина и других криптовалют, использующих систему UTXO (Unspent Transaction Outputs), каждая транзакция – это сочетание входов и выходов, частей от общей величины отправленной суммы цифровых монет. Каждый конкретный случай – это разное количество частей, разный объём данных и разное время для проведения транзакции.

Узлы сети – ноды – должны проверить подлинность транзакции, она записывается в новый блок, создаваемый майнерами, и для этого процесса тоже существуют не поддающиеся точному измерению параметры: комиссия, установленная создателем блока; промежуток времени, в который транзакция поступает для обработки (новый блок только начал генерироваться или он уже готов); наличие очереди неподтверждённых транзакций, которая тоже зависит от многих факторов, например, от изменения курса криптовалюты.

Обычно для оценки скорости транзакций этими параметрами ограничиваются, но существует ещё одно обстоятельство – количество блоков, созданных после того, в котором она записана. Эту величину участники сделки могут установить самостоятельно, но, как правило, эта цифра равна шести. Она не входит в расчёты, но в реальной жизни время подтверждения транзакции увеличивает.

Несмотря на трудность определения реальной скорости транзакций и выявления самой быстрой криптовалюты, этот параметр крайне важен для того, чтобы криптовалюты могли стать полноценным платёжным инструментом и вошли в повседневную жизнь широких слоёв населения. Проблемы, с которыми столкнулись пионеры блокчейн-индустрии, могут стать препятствием для эволюции криптоиндустрии, но, скорее всего, будут ещё одним фактором, благодаря которому технологии улучшатся и достигнут новых вершин.

Все материалы портала носят исключительно ознакомительный характер

Нашли ошибку в тексте? Выделите ее, и нажмите CTRL+ENTER


В сети Bitcoin и большинстве других современных криптовалют единицей вычислительной мощности является хешрейт. Обрабатывая операции и формируя новые блоки транзакций вычислительная техника производит сложные математические расчеты за решение которых майнер получает определенное количество новых криптомонет. Вся информация о проведенных транзакциях записывается и хранится в истории, которая находится в общем доступе. Задача майнеров состоит в том, чтобы подобрать нужный хеш из всех возможных комбинаций. Этот хеш аналогичен секретному ключу и предоставляет доступ к осуществлению новых операций. Решив задачу майнеру единоразово выплачивается вознаграждение, размер которого строго регламентирован алгоритмом криптовалютной сети. После “закрытия” блока майнер переходит на вычисление нового блока. Как правило, подбором хеша занимается одновременно большое количество устройств, работающие в одном пуле, и как только одно из них находит хеш, то вознаграждение выплачивается пропорционально всей группе, после чего процесс начинается заново.

Читайте также:  Чем обеспечен Биткоин статистика

Если представить это математически, то это выглядит так — майнеры занимаются подбором хеша, в который входит часть предыдущего блока, общее количество хешей за последних несколько минут и произвольная цифра. Майнерам необходимо найти подходящее случайное число, перебирая все возможные варианты, до тех пор, пока не будет сгенерирован хеш, отвечающий требованиям системы.

Данный процесс напоминает принцип работы торрент-трекеров. Ни для кого не секрет, что они являются основой p2p-сети, которая дает возможность быстро и в неограниченном количестве загружать фильмы, музыку и программное обеспечение. Любой пользователь загрузив файл и оставшись на раздаче, предоставляет возможность другим участникам сети качать данную информацию, при этом растет его рейтинг, позволяющий в будущем снова скачать определенное количество гигабайт данных.

Майнинг производится на все более и более мощном оборудовании, что приводит к повышению сложности добычи новых монет. В первые годы существования биткоина, любой желающий мог добыть криптовалюту на собственном домашнем компьютере, в то время майнеры для добычи биткоина использовали мощные видеокарты. Однако в определенный момент сложность настолько возросла, что на обычном компьютере добывать btc стало невозможно и для этих целей разработали специальные устройства — ASIC-майнеры, которые обладают высокой скоростью хеширования при незначительных затратах на электроэнергию.

Нет единых информационных таблиц, в которых указывалась бы мощность того или иного оборудования, а все из-за того, что на скорость хеширования (хешрейт) влияют различные факторы. Вот основные их них:

  • Производитель оборудования. При абсолютно одинаковых технических характеристиках, устройства от различных производителей будут выдавать различный хешрейт.
  • Слот, через который майнер или видеокарта подключены к материнской плате. Бывают случаи, что подключая устройство в разные слоты — скорость хеширования кардинально отличалась.
  • Алгоритм. Оборудование по-разному работает на каждом из используемых алгоритмов. Например, если вычислять на Scrypt-алгоритме, то скорость хеширования будет одна, а если оборудование будет производить вычисления используя SHA, то хешрейт будет совсем другой.

Начинающие майнеры должны помнить, что определенный тип оборудования, несмотря на высокие показатели производительности, может вообще не работать с определенными криптовалютами.

Производители техники всегда указывают на своей продукции заявленную мощность, но не следует полностью доверять этим цифрам, ведь даже модели, которые сходят с одного конвейера, выдают разную скорость хеширования. Оптимальным вариантом для того, чтобы вычислить хешрейт, является вычисление средней скорости хеширования за определенный отрезок времени на работающем оборудовании.

Скорость хеширования — ключевой показатель, который влияет на быстроту производимых вычислений, а следовательно увеличивает прибыль майнера. Однако данный показатель в майнинге зависит от множества различных внешних факторов, поэтому приобретая оборудование нельзя точно знать какая у него мощность и следовательно, какой доход будет приносить техника. Многие майнеры предпочитают не связываться с тонкой настройкой устройства, а обратиться для этого к специалистам сервисов, предоставляющих услуги облачного майнинга. Заключая с компанией договор, майнер арендует у нее определенную мощность и на скорость хешрейта в таком случае уже ничего не сможет повлиять.

Будьте в курсе всех важных событий United Traders — подписывайтесь на наш телеграм-канал

За последние несколько лет, обострение проблемы касательно майнинга незаполненных блоков вызвало диссонанс в криптосообществе. Так, пул Antpool, за короткое время, добыл большое количество пустых блоков. Под таким блоком подразумевается тот, в котором содержится только транзакция coinbase, отвечающая за начисление награды майнерам. Некоторые участники пула считают такой метод нерентабельным, однако, существуют обстоятельства, по которым майнеру просто необходимо добыть пустые блоки.

Мэтт Коралло, создатель Bitcoin Core, назвал 3 аспекта, лежащих в основе майнинга незаполненных блоков. К ним относятся:

Скорость уведомления. Здесь решается вопрос об оперативности оповещения системы майнинговым пулом в момент нахождения нового блока. Организовать этот процесс было достаточно сложно, в особенности, когда китайский майнер намеревался передать информацию о генерации блока за пределы «Великой стены».

Загрузка блока. Несмотря на то, что узлы информируются о создании новых блоков, они должны загрузить их при помощи медленного соединения. Процедура отправления новых блоков от одного узла к другому была осложнена отсутствием протокола, необходимого для ускорения процесса. Реализация проекта компанией FIBRE позволила передавать блоки в сеть с минимальными временными потерями.

Читайте также:  Что уничтожит Биткоин

Подтверждение транзакций. Майнер должен проверить наличие сделок в предшествующем блоке и удалить их из mempool, способствующему созданию множества пустых блоков в сети.

Появление большого количества пустых блоков в 2015 и начале 2016 года привело к расколу мнений в Биткоин-сообществе. По статистике, предоставленной Bitfury, только за ноябрь 2015 года компании сгенерировали 264 пустых блока. Так, в каждый такой блок включается примерно 1994 перевода. Однако они могли вместить еще 525 тысяч транзакций. Это число превышает итоговое значение тех переводов, которое может обработать система за 24 часа. Тем не менее, за декабрь 2016 года, незаполненных блоков было добыто значительно меньше (34 штуки). Рассмотрим, какие причины послужили развитию такого сценария.

На встрече представителей компании The Bitcoin mining community и создателей Bitcoin Core, обсуждался вопрос касательно повышения пропускной способности сети, которая благоприятно отразится на скорости проведении финансовых сделок. Самсон Моу — заместитель главы BTCC, считает, что его пул смог достичь высоких показателей эффективности в майнинге, доказательством чего является снижение общего количества незаполненных блоков. Это было достигнуто путем усовершенствования архитектуры, призванной увеличить скорость обработки транзакций и общую показатели передачи блоков с данными.

Компания Antpool заявила о том, что разработчики смогли создать систему отправки блоков, где обмен информацией будет реализован всего за несколько секунд. В настоящее время, проект проходит заключительный этап тестирования, на котором добывается незначительное количество пустых или небольших блоков. По завершении процесса разработки, возможность получения незаполненных блоков будет сведена к минимуму, после чего система станет доступной для использования другими пулами.

Кевин Пан из BTC.com полагает, что снижение числа проблемных блоков, в большей мере, результат работы релиза Bitcoin Core 0.13 и FIBRE, которые внедрили в систему «компактные блоки». К тому же повышение эффективности в сфере SPV-майнинга, позволило фирме ViaBTC возглавить рейтинг крупных майнинговых пулов. Так, за последний месяц им добывались исключительно заполненные блоки. Для сравнения, сервис Bitfury занимается майнингом исключительно заполненных блоков.

Алексей Петров, IT-директор Bitfury, заявил, что использование специальных алгоритмов позволило избежать добычи незаполненных блоков, поскольку подобный сценарий наносит ущерб криптосообществу. По словам господина Петрова, еще в 2014 году, компания была готова оказать реальную помощь всем пулам, столкнувшимся с проблемой майнинга пустых блоков. Однако интерес к подобной идее со стороны владельцев пулов появился лишь в конце 2015 года, когда в сети Биткоин впервые было отмечено наличие чрезмерного числа пустых блоков.

Как известно, господин Коралло воплотил в жизнь идею создания компактных блоков в FIBRE и Bitcoin Core. По его словам, на увеличение скорости их передачи повлияло множество факторов и это заслуга не только FIBRE, но и остальных пулов, оптимизировавших собственные системы генерации.

Создатель Bitcoin Core заявил о том, что повышение количества незаполненных блоков в 2017 году, не предвидится. Он пояснил, что компания готовится к реализации проекта, связанного с увеличением скорости передачи добытых блоков, изложенных в Bitcoin Core 0.13 и 0.14. Релиз последнего назначен на начало весны 2017 года. Пустые блоки появляются не чаще одного раза в 30 дней ввиду сокращения времени, проходящего между нахождением пулом конкретного блока и подтверждением его другими сервисами.

Господин Коралло занялся разработкой проекта, способного передавать информацию о блоках от одного узла к другому напрямую. При этом осуществить проверку вновь добытого блока можно будет за 500 миллисекунд. Даже те пулы, которые нацелены на майнинг минимально заполненных блоков, смогут проверять информацию значительно быстрее.

Сегодня перспектива майнинга незаполненных блоков крайне сомнительна ввиду существования комиссий за проведение операции. Если сумма сборов превысит размер вознаграждения, то майнеры станут добывать блоки со сделками, вознаграждение за которые существенно выше.

Читайте далее:

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...
Adblock detector