Что такое хешрейт в блокчейне биткоина? Как генерируется хеш и для чего он нужен?
Разъясняем простыми словами, что означает понятие хешрейт в сети блокчейн, как его определяют и зачем он вообще нужен.
Хешрейт (от англ. hashrate) является показателем вычислительных возможностей блокчейн-сети, указывающим, сколько именно ресурсов расходуется на добычу и обработку транзакций, а также на какой скорости это все происходит. На русском языке его также называют скоростью хеширования.
Информация о содержании статьи:
Что такое хеш?
Хэш является шифром, который кодирует определенное слово, сообщение или данные с помощью букв и цифр. Для этой цели используются различные хэш-алгоритмы, одним из которых является SHA256. Он часто применяется в сети биткоина. Вы можете увидеть актуальный график хэшрейта биткоина (BTC) здесь https://www.blockchain.com/.
Например, если закодировать «Mining-Cryptocurrency.ru» с использованием SHA256, получится следующий хэш:
А если взять фразу «Mining-Cryptocurrency.ru — лучший новостной портал о криптовалютах», то хэш будет уже другим:
Если только один символ в сообщении или слове изменится, весь хэш будет полностью отличаться. Таким образом, задача майнеров заключается в переборе и изменении только одного символа, чтобы найти хэш, который будет равен или меньше заданного «целевого хэша». Когда это происходит, создается новый блок, и майнер, обнаруживший правильный хэш, получает вознаграждение.
Вы можете поиграть с шифрованием с помощью алгоритма SHA256 в этом сервисе.
Учитывая то, что хэши генерируются случайным образом, приходится перебирать огромное количество вариантов, чтобы найти подходящий шифр. Хэшрейт показывает, сколько хэшей сеть может сгенерировать за секунду. В настоящее время хэшрейт биткоин-сети составляет 160 экзахешей в секунду. Это означает, что сеть создает 160 квинтиллионов хэшей в секунду.
Что такое хешрейт криптовалюты (блокчейна)?
Хешрейт представляет собой меру вычислительной мощности устройства для майнинга криптовалюты и общей мощности сети. Термин «hashrate» происходит от двух английских слов «hash» и «rate». «Rate» означает скорость, а «hash» — фиксированная буквенно-цифровая последовательность, используемая для передачи зашифрованных данных.
Преобразование информации в хэш происходит быстро и необратимо. Это крайне важно, иначе функционирование блокчейна будет неэффективным. Даже единственное изменение входных данных приведет к различию в выходных данных. Таким образом, каждый набор данных обладает уникальным хэшем.
Хешрейт майнинг-устройств (ASIC, видеокарты или центрального процессора) представляет собой скорость обработки криптографических данных единицей вычислительного оборудования в рамках блокчейн-системы.
Этот термин также относится к общей вычислительной мощности, используемой для майнинга и обработки транзакций в блокчейнах типа Proof-of-Work, таких как Bitcoin и Ethereum (до обновления 2.0).
Вычислительная мощность определяется количеством корректных решений, отправляемых майнинг-фермой для генерации нового блока данных. Каждое принятое решение соответствует заданному хэшу и может служить цифровой подписью нового криптографического блока.
Скорость выполнения криптографических операций на специализированных устройствах и компьютерных компонентах определяет хешрейт майнинг-установки конкретного владельца. В свою очередь, общая мощность майнеров, участвующих в процессе добычи определенной криптовалюты, определяет хешрейт блокчейн-сети.
Перед тем как новая транзакция будет внесена в следующий блок цепочки, майнеры соревнуются с помощью своих компьютеров, чтобы найти правильную хэш-подпись. Первому, кто это сделает, выплачивается блоковое вознаграждение в виде новых монет, а также комиссионные за все транзакции, хранящиеся в блоке.
Добавление блока в блокчейн подтверждает все финансовые операции, хранящиеся в блоке, а также все предыдущие операции. Каждый новый блок добавляет подтверждение для всех транзакций, записанных в блокчейне, и делает его неизменяемым. Существует множество алгоритмов хеширования, каждый генерирует уникальный хэш-код.
Хешрейт — это значимая метрика для оценки стабильности и безопасности криптосистемы. Когда более многочисленные честные майнеры заняты добычей следующего блока, уровень хешрейта становится выше и, соответственно, изучение атак становится сложнее. Слабые сети могут быть взломаны путем атаки 51%. Чтобы такое сделать, злоумышленники могут приобрести или арендовать достаточное количество оборудования для майнинга и в результате получить контроль над более чем 50% хешрейта.
Поскольку блокчейны подчиняются правилу самой длинной цепи, группа или отдельный пользователь, контролирующий большую часть хешрейта, способен блокировать или записывать транзакции, а также аннулировать собственные платежи. Это приведет к проблемам с двойными расходами, оказывающим отрицательное влияние на целостность основной блокчейна. Соответственно, снижение хешрейта означает уменьшение затрат на проведение атаки 51%, что, в свою очередь, делает сеть более уязвимой.
В чем измеряется хешрейт?
Хешрейт представляет собой переменную величину, её числовое значение определяется количеством хешей (h) в секунду. Для выполнения поиска требуется выполнить тысячи, миллионы и миллиарды вычислений. При расшифровке основных показателей хешрейта устройством:
Такая же ситуация существует для единицы измерения sol, используемой в криптосетях с алгоритмом Equihash. В блокчейн-экосистеме биткоина хешрейт большинства пулов для коллективного майнинга измеряется в петахешах и эксахешах. В целом хешрейт сети биткоин составляет 114,23 EH/s
Для чего нужен хешрейт?
Хешрейт играет важную роль в оценке степени надежности и защищенности блокчейн-сети. Увеличение числа устройств, подключенных к сети, приводит к повышению общей вычислительной мощности, или хешрейта, что делает сеть более устойчивой к возможным атакам, включая атаки на 51%.
Рост хешрейта свидетельствует о привлечении новых участников в сеть. Снижение хешрейта может означать, что майнеры переключают свои устройства на майнинг в других сетях или приостанавливают процесс майнинга вообще. Последний раз падение хешрейта биткоина до локальных минимумов в размере 131 экзахешей/сек было зарегистрировано 23 апреля 2021 года во время коррекции биткоина с его исторического максимума. Рекордное значение хешрейта (179 экзахешей/сек) было достигнуто 15 мая.
Следует отметить, что блокчейн биткоина по-прежнему является самой мощной и безопасной распределенной сетью. Однако более половины всего хешрейта биткоина сосредоточено в Китае, что представляет определенную угрозу. В настоящее время эта тенденция меняется, и майнеры переезжают из Китая в Северную Америку и Европу.
От чего зависит хешрейт?
Уровень хешрейта в майнинговой установке зависит от мощности вычислительных компонентов. Его амплитуда также зависит от следующих факторов:
В майнинговых алгоритмах различные машинные мощности могут существенно различаться по хешрейту. Это объясняется уникальными характеристиками устройств от разных производителей.
Статистика и оборудование
Приобретая железо для майнинг-фермы, важно первоочередно учитывать хешрейт.
Узнать вычислительный потенциал видеокарты или ASIC-чипа помогают специализированные сервисы, например, калькулятор доходности майнинга WhatToMine. На данном интернет-ресурсе содержатся информация о большинстве используемых при криптодобыче электронных гаджетах.
Хешрейт в облаке
В предоставлении облачного майнинга имеются некоторые отличия. Пользователь оплачивает использование определенного объема мощности для добычи криптовалюты в дата-центре и получает вознаграждение в виде криптовалюты. Пользователь выбирает только сервис и монету, с которыми он хочет работать.
Сложность эмиссии и увеличение мощности
Количество майнеров в сети напрямую влияет на скорость создания блоков. Если большое количество устройств добывает одну монету, то увеличивается сложность вычислений.
Этот показатель показывает уровень сложности создания хеш-кодов. Например, сложность биткойна измеряется внутренним числом, начинающимся с 1 (простая сложность) и экспоненциально растущим или уменьшающимся в зависимости от количества майнеров в сети. Эта величина автоматически корректируется каждые 2016 блоков. Чем больше майнеров в сети, тем выше мощность и, следовательно, увеличивается вероятность нахождения хеш-подписи блока.
Поскольку блокчейн обычно предназначен для добавления блоков и выпуска новых монет со стабильной скоростью, сложность эмиссии автоматически корректируется после заданного количества блоков, чтобы поддерживать эту скорость константной. Если блоки находятся чаще, чем за 10 минут, то сложность увеличивается, а если время нахождения блоков больше 10 минут, то сложность уменьшается.
В случае падения стоимости и ухода майнеров из сети, мощность и соответствующая сложность вычислений уменьшается, чтобы сохранить установленные параметры. Однако, этот метод является эффективным только в определенных пределах. Большая потеря мощности приводит к парализации майнинговой сети, поскольку майнеры не только создают новые монеты, но и обрабатывают транзакции. В итоге система перестает функционировать, и монета погибает, как это уже не раз случалось в истории блокчейн-индустрии.
Мощность майнинговых устройств непосредственно влияет на прибыльность добычи. Уровень мощности постоянно колеблется, но в среднем находится в рамках возможностей устройства. Можно увеличить показатель путем модификации BIOS и настройки тактовой частоты и предела мощности. Разгон видеокарты происходит с использованием программы MSI Afterburner. Следует постепенно увеличивать частоту памяти и ядра, подбирая значения, при которых видеокарта демонстрирует максимальную стабильность.
Обладатели GPU-истолов и АСИКов пытаются полностью использовать свое оборудование, чтобы увеличить скорость вычислений. Однако стоит учесть, что оверклокинг может негативно сказаться на фактическом хешрейте. Шахтерская ферма будет быстро перебирать возможные варианты решения криптографической задачи, но число подтвержденных долей будет немного меньше, чем при умеренном разгоне. Кроме того, это устройство будет потреблять больше энергии и подвержено повышенному износу.
Эффективность майнинга всегда определяется статистикой пула и зависит от соотношения уровня сложности сети и вычислительной мощности буровой установки. Количество акций, отправленных за короткий промежуток времени (например, 1 час), может не совпадать с скоростью вычислений. Однако средний хешрейт на пуле всегда примерно соответствует скорости перебора решений, отображаемой в терминале майнинг-утилиты. Если эти показатели отличаются на 10-12% или более, это означает, что у владельца рига есть проблемы с этим пулом. И если нельзя их решить, лучше искать другой сервер для коллективного майнинга.
Где выгоднее покупать биткоин? ТОП-5 бирж
Для безопасной и удобной покупки криптовалют с минимальной комиссией, мы создали список самых надежных и популярных криптовалютных бирж, которые работают с рублями, гривнами, долларами и евро.
Отметка надежности биржи основывается на объеме торгов и количестве пользователей. Крупнейшей криптовалютной биржей в мире является Binance, она также является самой популярной биржей в России и СНГ благодаря наибольшим денежным оборотам и поддержке банковских карт Visa/MasterCard и платежных систем QIWI, Advcash, Payeer.
Специально для начинающих подготовлен подробный гайд о том, как купить биткоин на бирже за рубли.
Рейтинг криптовалютных бирж :
| # | Биржа: | Cайт: | Оценка: |
|---|---|---|---|
| 1 | Binance (выбор редакции) | https://binance.com | 9.7 |
| 2 | Huobi | https://huobi.com | 7.4 |
| 3 | Exmo | https://exmo.me | 6.9 |
| 4 | OKEx | https://okex.com | 6.5 |
| 5 | Bybit | https://bybit.com | 6.3 |
Биржи оцениваются по нескольким критериям в нашем рейтинге криптобирж :
Заключение
Хешрейт играет роль связующего звена между аналоговым и цифровым миром. Просуммируйте общие показатели хешрейта криптосетей, чтобы узнать, сколько вычислительных ресурсов пользователи задействовали для поддержки функциональности блокчейн. Если вы плохо понимаете, что такое хешрейт, то вам будет сложно разобраться в устройстве блокчейна.
Это важно не только для майнеров и программистов, но и для всех, кто не хочет оказаться на обочине жизни. В ближайшем будущем криптовалюта сместит бумажные деньги, а технологии блокчейна будут использоваться практически во всех сферах человеческой деятельности.
Дата публикации: 30.05.2021
Следите за новостями криптовалютного рынка в Яндекс Мессенджере.
Поделитесь этим материалом в социальных сетях и оставьте свое мнение в комментариях ниже.
Что такое хешрейт в майнинге простыми словами
В данной статье будут рассмотрены понятие хешрейта устройства, требуемый хешрейт для майнинга, методы определения хешрейта и факторы, влияющие на хешрейт видеокарты в майнинге. Разобраны значения хешрейта: общее, максимальное, текущее и среднее, а также единицы измерения.
Хешрейт представляет собой скорость, с которой происходит вычисление операции в коде Биткойна. Чем выше хешрейт, тем больше вероятность найти следующий блок и получить награду при майнинге.
Количественно хешрейт измеряется в HashRate – единице измерения компьютерной мощности блокчейн-сети, отражающей общую ресурсоемкость хеширования, необходимого для обеспечения безопасности сети.
Хешрейт определяет скорость, с которой аппаратное обеспечение, такое как видеокарта или асик, может рассчитывать хэши. Это ключевой фактор в криптовалютном майнинге.
Чем больше хешей имеет ваша ферма (видеокарточек), тем больше вы будете получать.
В случае с Биткойном, первым блокчейном и сетью, основанной на алгоритме Proof-of-Work, хешрейт используется для определения сложности каждого уравнения или «головоломки» при проверке следующего блока.
Большее количество пользователей или организаций, участвующих в защите сети, повышает хешрейт и усложняет «головоломки».
Хешрейт измеряется в хэшах в секунду (H/s). Например, если сеть имеет хешрейт 5 TH/s, это означает, что она может выполнять 5 триллионов вычислений в секунду для решения «головоломки» следующего блока. Вот некоторые значения хешрейта:
Какой должен быть хешрейт – как узнать хеш мощность?
Теперь давайте рассмотрим это более подробно, начиная с определения того, что такое хеш. Итак, что прямо-таки такое хеширование? Хеширование (происходит от англ. слова Hash – путаница) означает преобразование входного массива данных любой длины в выходную строку фиксированной длины. Если мы применим это к криптовалютам, тогда транзакции в системе любой валюты, на примере Биткоина, принимаются как входные данные и проходят процесс преобразования с помощью алгоритма хэширования (SHA-256), что дает строку фиксированной длины.
Возьмем, например, текстовый файл. Мы видим его как обычный текст, но компьютер воспринимает его как набор символов. Компьютерная логика использует двоичную систему (набор из нулей и единиц), которую можно преобразовать в шестнадцатеричную систему. Применяя хеширование к этому тексту, мы сможем преобразовать его в строку, состоящую из фиксированного числа символов, которое будет соответствовать алгоритму хеширования SHA1.
Мороз и солнце, день чудесный.
У лукоморья дуб зеленый.
Видите ли, независимо от размера входного массива данных, на выходе мы всегда получим строку фиксированной длины. Таким образом, вместо того чтобы запомнить огромный объем входных данных, можно просто сохранить определенный хеш.
В чем измеряется хешрейт?
Количество попыток, которое посылает майнер для майнинга, измеряет его способность. Каждая попытка создает кандидата на блок, который должен соответствовать установленному хешу. Так как попытки отправляются непрерывно, мощность майнинга измеряется в попытках в секунду [H/s].
Чем больше людей участвует в майнинге с использованием своего оборудования, тем выше коэффициент хэширования. Если хешрейт слишком высок, уровень сложности увеличивается. Если хешрейт слишком низок, уровень сложности уменьшается.
От чего зависит мегахеш?
Основным фактором, определяющим хешрейт в процессе майнинга, является общая производительность используемого оборудования. Чем более высокая производительность устройства, тем больше хешрейт оно способно обеспечить, а следовательно — больше доход от добычи криптовалюты. Важно понимать, что сеть представляет собой объединение всех майнеров, поэтому рассчитывается общий хешрейт и вознаграждение каждого майнера определяется на основе его вклада.
Наиболее популярным оборудованием для майнинга в настоящее время являются видеокарты от компаний NVIDIA и AMD. Каждое следующее поколение видеокарт обладает улучшенными характеристиками, основанными на модернизации архитектуры графических процессоров. Более новые модели обычно обладают высоким хешрейтом и меньшим потреблением энергии в сравнении с предыдущими поколениями. Майнеры также используют центральные процессоры и устройства ASIC, однако они имеют ту же самую суть хешрейта.
Хешрейт также может зависеть от настроек программного обеспечения, правильного монтажа фермы, стабильного электроснабжения и сетевого подключения. Этот показатель также зависит от используемого алгоритма хеширования, поэтому хешрейт одной и той же видеокарты может значительно варьироваться в зависимости от выбранного алгоритма.
Хешрейт — это один из ключевых факторов при выборе устройства для майнинга криптовалюты. Поэтому при выборе конкретного устройства важно учитывать его хешрейт. Чтобы узнать хешрейт конкретной видеокарты, можно воспользоваться специализированными сервисами, такими как WhatToMine. Этот онлайн-калькулятор позволяет узнать хешрейт и доходность выбранной видеокарты при майнинге разных криптовалют.
Алгоритмы и как они влияют на хэшрейт
Для разных криптомонет осуществляется майнинг на различных алгоритмах. Известных алгоритмов довольно много: SHA256, X11, X13, DaggerHashimoto, Scrypt, ScryptNf, Keccak, X15, Nist5, NeoScrypt, Lyra2RE, WhirlpoolX, Qubit, Quark, Equihash, Pascal, Axiom, Lyra2REv2, ScryptJaneNf16, Blake256r8, Blake256r14, Blake256r8vnl, Hodl, Decred, CryptoNight, Skunk, Lbry, X11Gost, Sia. У каждого алгоритма есть свои специфические характеристики. Вкратце о самых основных алгоритмах:
SHA256
Этот же метод используется для работы с различными альтернативными монетами биткоина, такими как Биткоин Кэш (BCH), Анобтаниум (Uno), Неймкойн (NMC), Бетакойн (BET), Дойче еМарк (DEM), Терракойн (TRC), Икскоин (IXC), Джулкойн (XJO) и другие.
Етхаш (ДаггерХешимото)
На этом способе работает вторая по объему капитализации криптовалюта Ефириум (ETH). Актуально Ефир считается одним из самых популярных монет, которые можно добывать с помощью видеокарт. Но не только «кэфир» (кодовое название майнеров) добывается на данном способе. Имеется также большой спрос на Ефир Классик (ETC), который возник в результате обновления блокчейна Ефириума и придерживается своего уникального блокчейна.
Также с помощью алгоритма Етхаш добываются монеты Экспансе (EXP) и Убик (UBQ).
Scrypt
Надежда угасла — лайткоин нельзя добывать на стандартных видеокартах в настоящее время. Однако существует несколько других криптовалют, которые можно добывать с использованием такого же алгоритма: Digitalcoin, Dogecoin, Bottlecaps, Franco, BitConnect, GameCredits, DigiByte, Verge, B3Coin, Viacoin, Gulden.
Алгоритм CryptoNight
Этот алгоритм очень подходит для майнинга с использованием процессором, например, Monero.
Следует отметить, что эффективность добычи криптовалюты может меняться в зависимости от типа оборудования, текущего состояния крипторынка, сложности сети и алгоритма, по которому работает это оборудование.
Почему графические процессоры так хороши для майнинга криптовалют?
История началась с использования ЦП для майнинга на ранней стадии развития криптографии. Но в результате экспериментов люди обнаружили, что графические процессоры являются намного более эффективными в обработке 32-битных инструкций, необходимых для решения уравнений и проверки транзакций. Вдобавок они легко соединяются в цепь и создают вычислительные фермы. Такой вид оборудования также было легко доступно и относительно недорогое.
В настоящее время основную роль в добыче биткойнов и некоторых других криптовалют выполняют ASIC-майнеры, которые были специально разработаны для выполнения операций хеширования. Несмотря на это, можно попробовать использовать для майнинга биткойнов свою собственную видеокарту, но в этом случае вы не сможете получить значительную прибыль. Основным фактором является то, что большинство криптовалют увеличивают сложность уравнений с увеличением количества майнинговых агентов в системе блокчейнов. Чем больше вычислительных мощностей в сети, тем более мощное оборудование требуется для рентабельной добычи.
Вот почему множество майнеров биткойна предпочитают использовать огромные фермы ASIC для эффективной добычи криптовалюты. Структура сети биткойна огромна, поэтому чтобы конкурировать с даже одним ASIC, необходимо иметь множество современных видеокарт. Тем не менее, графические процессоры до сих пор остаются востребованными при майнинге Ethereum, потому что разработчики этой криптовалюты приняли меры, чтобы майнинг с использованием ASIC был нерентабельным.
Это осуществлено путем комбинирования решения уравнений с работой с огромными объемами данных, которые занимают большой объем видеопамяти. В итоге, использование ASIC для майнинга Ethereum является очень дорогостоящим, поскольку требуется большое количество относительно быстрой видеопамяти в каждом устройстве, чтобы не отстать от его скорости хеширования.
Также, поскольку объем памяти, необходимый для хранения такого размера данных, растет вместе со сложностью уравнений, майнерам приходится улучшать свои графические процессоры с новыми моделями, оснащенными большим объемом памяти и более высокой скоростью обработки, чтобы их операции оставались прибыльными.
Почему хешрейт видеокарты показывает по-разному?
Сложность добычи и хешрейт в майнинге
Сложность добычи – это сложность задачи по созданию блоков в сети, которую выполняют вычислительные устройства майнеров, и она постоянно изменяется – пересчитывается. В некоторых сетях сложность пересчитывается после каждого блока. В других сетях – через определенное количество блоков (например, в Bitcoin пересчет происходит каждые 2016 блоков). В любом случае, задача автоматической программы управления сетью состоит в том, чтобы обеспечить постоянный средний уровень трудоемкости и скорость нахождения блока.
время (средний интервал между блоками в секундах) = сложность (уровень сложности криптосети на данный момент) * 2**32 / хешрейт (количество хэшей, найденных в секунду).
В стремительно развивающихся криптосистемах, к которым присоединяется все больше майнеров, сложность постоянно возрастает и при одинаковом хешрейте количество добытых монет будет ниже. При этом предполагается, что если одновременно с этим пропорционально возрастает курс криптовалюты, то уровень заработка всё-равно останется прежним, а в случае сильного роста курса возможно и увеличение заработка, хотя количество добытых монет (при прочих равных) будет меньше.
Выводы
Мы теперь понимаем, что представляют собой хешрейт и сложность сети. Итак, две важные вещи стало ясны:
Кроме того, майнеры получают свою прибыль в криптовалюте, но для своих нужд они должны тратить фиатные деньги. Поэтому они постоянно следят за ситуацией на обменниках и, благодаря своим действиям на рынке, имеют значительное влияние на него.
