Сложность майнинга Биткоина (Bitcoin Mining Difficulty): обзор, как узнать и рассчитать, графики сложности, влиянение на курс

Сложность майнинга Биткоина – это показатель, отображающий, насколько трудно в текущий момент конкурировать за добычу блоков в сети. Чем меньше машин подключено к сети, тем сложность ниже, и наоборот.

Динамика роста сложности (на 1 сентября 2022 года средний показатель Bitcoin Difficulty равен 10,771,996,663,680.01428571):

график сложности майнинга биткоина с 2009 по сентябрь 2022

Текущая сложность и графики

Уровни сложности постоянно меняются. Приведем несколько актуальных способов узнать, на каком уровне параметр находится в текущий момент:

• https://www.blockchain.com/ru/charts/difficulty. График сложности майнинга Биткоина за всё время существования блокчейн сети (можно выбрать период).

  

• https://www.coinwarz.com/difficulty-charts/bitcoin-difficulty-chart. График и таблица со средними значениями по дням. Представлена статистика изменения величины Bitcoin Difficulty за день; 30, 60 и 90 дней.

  

• https://bitcoin.sipa.be/ — Несколько графиков, отображающих текущую и прогнозируемую сложность BTC-сети.
• https://bitcoinwisdom.com/bitcoin/difficulty — информация о хэшрейте и сложности Биткоина, сравнительные графики.
• https://diff.cryptothis.com/ — еще один подробный и наглядный сайт, обновляющий информацию в реальном времени.
• В консоле Биткоин кошелька Bitcoin Core ввести команды getdifficulty или getmininginfo:

  

  

Что такое сложность майнинга Биткоина

Сложность показывает, насколько трудно найти хэш-сумму, насколько трудоемкие вычисления для этого нужны. Сложность Биткоина пересчитывается каждые 2016 блоков (примерно раз в две недели), при этом анализируется время, затраченное на добычу предыдущих 2016 блоков. Цель корректировки – сохранение примерно одной продолжительности вычислений для создания блока – 10 минут. У других криптовалют это время другое, например, у Эфириума 12 секунд, а у Лайткоина 2,5 минуты.
Количество вычислительной мощности в сети способно со временем существенно изменяться – в момент добычи самого первого BTC Сатоши Накамото это был всего лишь один компьютер или ноутбук. А сегодня криптовалютным майнингом занимаются целые фермы промышленных масштабов.

Bitcoin-сеть использует глобальную сложность добычи блоков. Правильные блоки должны иметь хэш ниже определенной цели. Также различные пулы для майнинга сами устанавливают нижний предел трудности.

Формула, по которой рассчитывается показатель:

difficulty = difficulty_1_target / current_target

• current_target – всегда число 256bit
• difficulty_1_target – в классическом понимании число, в котором ведущие 32 bit = 0, а остальные 1. Параметр также называется сложностью пула и может немного различаться в зависимости от способа измерения difficulty.

Протокол Bitcoin использует пользовательский тип числа с ограниченной точностью и плавающей запятой. По этой причине майнеры часто приближаются к основанной на этом сложности, для этого есть понятие – bdiff.

Для чего нужна сложность

Программное обеспечение должно автоматически делать поиска хэша более или менее трудным для майнеров – это нужно для обеспечения стабильности генерации новых блоков. Благодаря корректировкам, система остается устойчивой: сколько бы устройств ни было в блокчейн сети, расчеты все равно будут занимать около 10 минут.

Сложность добычи криптовалюты – очень важный показатель, который должен учитывать любой новичок. Чем больше в сети майнеров и новых блоков, тем менее прибыльной становится монета. Поэтому майнеры, пришедшие в индустрию первыми, смогли получить ощутимую прибыль в короткие сроки. Но и те, кто приходит позднее, должны быть уверены, что добыча принесет им дополнительный доход.

Расчет окупаемости и прибыльности майнинг ферм

Давайте смотреть на примере, как рассчитать прибыльность фермы с видеокартами, Асиками или добычу криптовалюты на процессоре.

Первое, что стоит сделать перед проведением подсчета, это обновить драйвера. Разработчики видеокарт знают, что их оборудование используется для майнинга. Чтобы производительность железа оставалось актуальной с появлением новых технологий выпускаются драйверы.

Значение драйверов в майнинге — повышение хешрейта видеокарты за счёт оптимизации исполняемых библиотек. Обычно прирост в игровой среде может составлять от 2 до 12 ФПС, что верно и для хешрейта.

Ссылка на центр для обновления драйверов Nvidia и AMD: указываете свое устройство и нажимаете «Search» или «Submit».

Расчет прибыльности на видеокартах AMD и Nvidia

Хешрейты видеокарт известны, посчитаны и выгружены в базы данных. Чтобы в 2022 году посчитать прибыльность видеокарты в майнинге особо сложных действий не понадобиться.

Первые три калькулятора из Топ-10 умеют автоматически высчитывать хеш видеокарты на основе открытых данных. NiceHash имеет клиент для тестирования ПО на скорость добычи, который работает только на Windows x64. Нажимаете «Autodetect my Hardware» и сайт

Как рассчитать срок окупаемости добычи фермы на ASIC-майнерах

Как в предыдущем случае с расчетом стоимости для видеокарт можно скачать клиент для автоанализа, или указать хешрейт от Асика в поле «Hashrate» калькулятора.

Хешрейт Асиков обычно указывают сами производители в документации к оборудованию. Ответ зашифрован в названии, например «Antminer Z15 420ksol/s Equihash miner» выдаст 420 000 КилоРешений в секунду на алгоритме Equihash, а это BTCP, ZEN, KMD, ZEC и BTG. Асики работают только с одним алгоритмом за раз и Асик для SHA не справиться с Ethash.

Как рассчитать срок окупаемости майнинга на CPU

Не рекомендуется как вид в любой его форме, но в целях академической объективности рассмотрим как рассчитывать окупаемость добычи на процессоре.

На сайтах Crypto-Coinz и NiceHash можно выбрать модель процессора, для которой заранее просчитан хешрейт и подобрать самую прибыльную криптовалюту.

Рассчитываем доходность отдельно взятой криптовалюты

Рассчитать прибыльность отдельной криптовалюты можно на сайте CryptoCompare (ссылка выше), где есть калькуляторы для нескольких криптовалют. Получить расчёт можно для BTC, ETH, ETC, XMR, ZEC, DASH и LTC.

Используется калькулятор по привычной схеме: указать Hashing Power, Power Consumption, Cost per KWh и Pool Fee.

Как изменяется сложность

Сложность майнинга внутри сети Bitcoin способна бесконечно увеличиваться до того момента, пока не будет добыта самая последняя монета. В то же время может повышаться и скорость увеличения сложности. На сегодняшний день уровень сложности добычи монет в сети Bitcoin поднялся до такого уровня, что выработка каждой новой монеты занимает массу времени и для этого требуется очень мощное оборудование. Для многих майнеров это критический фактор: не все имеют возможность приобрести такую дорогую технику или апгрейдить старую.

Также в теории сложность может уменьшаться, если система видит, что блоки стали добываться слишком быстро. На практике такое почти никогда не случается – с 2015 года такая ситуация сложилась только пять раз. Имеется устойчивая тенденция к повышению сложности.

В июне 2022 года, по сведениям Blockchain.com, показатель достиг 7 868 124 124 773, что стало новым рекордом со времен осени 2022 года. Хешрейт при этом составил 56 000 000 Тх/с, это немного ниже предыдущих значений. Таким образом сеть стала как никогда безопасной, зато конкуренция между майнерами находится на критическом уровне.

Принцип естественного ограничения добычи монет

Стабильность любой криптосистемы обеспечивается работой алгоритмов, с помощью которых разработчики сети задают и поддерживают ключевые параметры. Так, например, важно, чтобы количество криптомонет в обороте поддерживалось на оптимальном уровне. Если криптодобытчики смогут быстро намайнить слишком много монет, ресурс эмиссии исчерпается, а система в этом формате перестанет развиваться. Если криптодобытчики столкнуться с непреодолимыми трудностями в вычислении криптографических ключей подписи блоков, то майнинг тоже остановится и работа сети опять же будет нарушена. Для удержания баланса между чрезмерной простотой и чрезмерными трудностями при добыче алгоритмически задаётся сложность сети, которая напрямую и определяет сложность майнинга.
Майнинг – это процесс аппаратных вычислений в конкретной сети криптовалют, результатом которого становится решение задачи определенного уровня сложности. Обычно вычислительные устройства подключившихся пользователей методом перебора параметров ищут значение хеша, соответствующего определённым условиям. При успешном выполнении задачи создается очередной блок сетевого блокчейна. В каждой криптосети периодичность создания таких блоков определена изначально. Чтобы сохранить заданную периодичность, условия поиска – требования к трудоемкости вычислений – регулярно алгоритмически пересчитываются. А в процессе возникает следующая зависимость:

• Чем больше ресурсов будет подключено к сети для произведения майнинговых расчетов, тем более трудоемким будет процесс решения задачи (нахождения хеша с заданными параметрами).
• Чем более трудоемким будет процесс решения задачи по обновленным в очередной раз условиям, тем выше будет сложность майнинга криптовалют.

Таким образом ответ на вопрос, почему растёт сложность майнинга, заключается в увеличении задействованных в расчётах вычислительных мощностей. Майнеры хотят заработать, добывая криптовалюту, которая растёт в цене, и поэтому присоединяются к пользователям сети со своими компьютерами, видеокартами, асиками (ASIC-устройствами – приборами, специализирующими на решении конкретной вычислительной задачи). А криптосистема, по сути, просто включает «защитный механизм» от увеличивающегося количества желающих заработать майнингом. Если совокупная мощность задействованного добывающего оборудования уменьшится (например, майнеры переключаться на какую-то другую монету), то и сложность майнинга после очередного пересчета сложности сети уменьшится.

Пересчет в разных сетях производится по разным алгоритмам. Он может производиться после каждого блока, а может – после определённого количества блоков, установленного разработчиками. Главное, чтобы требования к вычислительному процессу в сети соответствовали величине нацеленных на майнинг вычислительных мощностей.

Другими словами, усложнение криптодобычи происходит после того, как её скорость начинает превышать запланированную. От соотношения запланированного времени на решение задачи по подбору хешей и реального времени расчетов зависит степень повышения или понижения требований. Если реальная скорость расчётов начинает обгонять запланированную, например, на 10%, то и вычисления усложняться на 10%.

Если представить сложность майнинга на графике различных криптовалют, то будет видно, что этот параметр стратегически практически всегда увеличивается, но в локальные промежутки времени может снижаться и значительно. Например, после запуска в сети Ethereum нового алгоритма (в октябре 2022 года) сложность майнинга резко снизилась, но потом вновь постепенно выросла до прежних значений.

А вот график сложности майнинга в сети Биткоин выглядит как практически постоянно растущая кривая.

В криптосети ZCash усложнение алгоритма добычи монеты происходило с момента запуска в течение года, но затем произошел резкий рост сложности майнинга, поднявший её до 8М с первоначального значения в 2М. После корректировки алгоритма этот параметр снизился приблизительно на 20%.

Для определения сложности в майнинге существуют алгоритмические зависимости и формулы, но заранее определить влияние переменных на результат довольно сложно, хотя приблизительный процент предсказать удаётся. Так, например, оценочные темпы усложнения в сети Bitcoin составляют примерно 8-9% в месяц.

Какие факторы влияют на сложность

На показатель сложности майнинга Bitcoin оказывают влияние три основных фактора:

• Количество людей и, соответственно, устройств, задействованных в сети
• Наличие глобальной сложности блока, которая зависит от нахождения допустимого хэша ниже определенного уровня.
• Скорость добычи, устанавливаемая непосредственно майнинг-пулом.

Последний параметр различается для каждого отдельного пула и каждой криптовалюты.

Как рассчитывается сложность

Трудность добычи блоков начинается со значения 1 и не может опуститься ниже этого значения. Затем сеть сравнивает временные метки формирования каждого блока, чтобы узнать сколько времени потребовалось на их формирование.

Если мы хотим узнать, сколько времени заняло создание 2016 блоков, присвоим этому параметру переменную Т. Нам нужно, чтобы 2016 блоков создавались две недели, поэтому, если Т равно иному значению, что умножаем сложность на (2 недели / Т). Например, если добыча нужного количества блоков заняла всего 10 дней, то значит сложность слишком низкая, ее нужно увеличить на 40%.

Сложность майнинга Биткоина повышаться или снижаться исходя из того, потребовалось ли меньше или больше четырнадцати дней, чтобы сгенерировать 2016 блоков. Как правило, в случае падения хешрейта сети показатель тоже уменьшается.

Можно приблизительно предугадать следующее изменение, основываясь на времени нахождения последних блоков. Однако осуществлять долгосрочные прогнозы никто не может, хотя есть попытки делать это с помощью аппаратных достижений – закона Мура, анализа направления курса и др.

Какую валюту майнить эффективнее

В борьбе за увеличение заработка майнеры обычно выбирают один из следующих путей развития бизнес-идеи:

1. Добавление мощностей в криптосеть с раскрученной и быстро растущей монетой. Минус этого пути не только в том, что для эффективного вхождения в процесс добычи того же биткоина нужны огромные вливания в оборудование (покупку или аренду) с риском быстрой утраты рентабельности устройств. Минус еще и в том, что, если оптимистичные прогнозы по росту курса не оправдаются, окупаемость вложений окажется неоправданно долгой.
2. Переход на более «простые» криптосети, которые пока ещё алгоритмически защищены от быстрого роста совокупного хешрейта сети, ведя политику сопротивления производителям специализированного оборудования. Речь здесь о тех криптовалютах, которые входят в топ, и которые явно демонстрируют серьезный стратегический потенциал (например, Ethereum, который добывать тоже сравнительно сложно, но всё-таки не настолько, как Bitcoin).
3. Майнинг совсем «простых» криптовалют, которые имеют неопределенное будущее и поэтому не привлекают массового интереса, однако на общей очередной волне подъёма криптовалютного рынка могут в несколько раз вырасти в цене, что даст потенциальную возможность продать их дорого.

В целом, наиболее привлекательным представляется комбинированный вариант, при котором сначала выбирается альткоин, предполагающий более простые вычислительные задачи, но имеющий по социально-экономическим показателям потенциал к системному росту. Но перспективные криптосети, как только начинают демонстрировать свою успешность, быстро привлекают внимание, «усложняются» и баланс «сложности-доходности» снова выравнивается

Как связаны сложность, цена на биткоин и выгодность майнинга

Доходность майнинга зависит от множества факторов, в том числе от сложности и халвинга (периодического уменьшения награды). Майнер, которому удалось создать новый блок в сети, получает награду в виде криптовалюты. Считается, что 10 минут достаточно, чтобы оборудование участников сети проверило все содержащиеся в блоке транзакции.

Вознаграждение получает майнер, который нашел блок последним, поэтому участники объединяются в пулы – у группы шанс это сделать намного выше.

На данный момент каждые 10 минут в мире добывают 12,5 Биткоинов, а в 2022 это число сократится до 6,25 BTC. Параллельно с этим популярность криптовалюты все время растет, в майнинг-пулы приходит все больше людей. И получаемые 12,5 монет делятся на сотни тысяч человек; доход каждого отдельно взятого майнера уменьшается. Соответственно, майнерам приходится постоянно увеличивать мощности своего оборудования, чтобы хоть что-то заработать. Но делать это постоянно сложно.

Остается только следить за графиками изменения сложности и принимать во внимание, что число подключенных к сети майнеров всегда будет в положительную или отрицательную сторону влиять на прибыльность процесса.

Теперь немного о том, как сложность майнинга связана с ростом или падением курса криптовалюты.

Аналитики из DataLight в мае 2022 года увидели абсолютно четкую взаимосвязь между сложностью добычи BTC и изменениями курса. В этом году 3 раза была ситуация, когда резкое повышение цены шло сразу за повышением трудности майнинга. Если рассматривать общегодовые изменения, то в январе цена монеты возросла в два раза, а сложность – на треть.

Три основных предположения, откуда берется корреляция:

• Сложность и хэшрейт растут вместе с ценой, потому что все большее количество майнеров пытается получить награду.
• Наоборот, цена следует за сложностью и хэшрейтом.
• Взаимосвязь между показателями обуславливается степенным законом. Если отследить это соотношение, что можно разработать формулу для расчета курса BTC.

Какая теория верна, можно только гадать, но многие майнеры и инвесторы уже решили обращать внимание на данный факт, чтобы принимать верные решения.

Прогноз на ближайшее время

Вопрос роста сложности биткоина, как и вопрос об изменении курса, не имеет точного решения. Эти два показателя тесно связаны между собой, но нельзя точно сказать, что от чего зависит. Так, одни пользователи убеждены, что колебания курса влияют на корректировку сложности и, как следствие, прибыльность майнинга. Другие опасаются резких падений курса на биржах криптовалют в связи со стабилизацией показателей системы.

Из-за постоянного роста сложности биткоина, со временем майнинг даже на самом мощном оборудовании становится невыгодным. Тогда у майнеров остается два пути решения: продолжать вкладывать деньги в увеличение мощностей или перейти на майнинг другой менее сложной криптовалюты.

Добыча блоков биткоина с учетом временного промежутка в 10 минут расписана вплоть до 2140 года. Неизвестно, каким к тому времени будет оборудование для майнинга и насколько выгодным будет процесс.

Вывод

Изменения сложности майнинга тесно связаны с технологическим фактором. Майнеров интересует выпуск на рынок нового высокопроизводительного оборудования, также они пытаются максимально занизить затраты на электричество – найти бесплатные розетки или расположить ферму в регионах с низкой стоимостью электроэнергии. Не теряет актуальности и облачный майнинг.

До тех пор, пока кто-то будет заниматься майнингом, сложность будет расти. От этого рентабельность процесса снизится, домашний майнинг изживет себя как явление, заинтересованные уйдут на биржи или на добычу альткоинов. А майнинг Биткоина останется на откуп масштабным корпорациям, у которых достаточно средств и физического пространства для установки сотен единиц оборудования.