Dificultat minera de Bitcoin: què és i com funciona?

Abans de començar a entendre què significa la dificultat de mineria de bitcoins, hem de saber com funciona la mineria. Abans hem tractat aquest tema amb detall, de manera que només us oferirem una breu visió general abans d’entrar en els diferents matisos de dificultat. A continuació, veurem com es calcula la dificultat minera i com canvia per adaptar-se a les necessitats de la xarxa.

Com funciona la mineria? Quant triga a obtenir 1 Bitcoin?

La xarxa de Bitcoin té diversos nodes especialitzats anomenats “miners” que utilitzen equips especialitzats per resoldre trencaclosques durs criptogràfics. Si tenen èxit, tindran l’oportunitat d’afegir blocs a la cadena de blocs BTC amb èxit. Així funciona:

  • El miner recull les transaccions que esperaven al mempool i les escombrava.
  • Afegeixen un valor hexadecimal aleatori a la part frontal del hash i comparteix el valor sencer.

Aquest hash ha de ser inferior a un valor concret, que s’anomena “dificultat”.

Què determina la dificultat de mineria de bitcoins? Per què augmenta la dificultat BTC?

# 1 Per mantenir la integritat de la xarxa

El nivell de dificultat de mineria de Bitcoin augmenta o disminueix segons la facilitat de mineria dins del protocol. Recordeu, Bitcoin ha de tenir un temps de bloqueig constant de 10 minuts. En altres paraules, es pot injectar BTC nou al subministrament circulant cada 10 minuts. Per assegurar-vos que aquest moment no canvia el protocol Bitcoin:

  • Augmenta la dificultat de la xarxa quan la mineria és més fàcil d’explotar-la.
  • Disminuïu la dificultat de la xarxa quan els miners es fan més difícils de minar.

La xarxa Bitcoin té una dificultat de bloqueig universal. Tots els blocs vàlids han de tenir un hash per sota de l’objectiu. Les agrupacions mineres també tenen una dificultat de compartició específica per a l’establiment d’un límit inferior per a les accions.

# 2 Relació amb la taxa de hash

Una de les mètriques crítiques per jutjar la salut d’una xarxa de proves de treball és la taxa de hash. En poques paraules, hashrate us mostra el poder que tenen els miners a la xarxa. Com més alta sigui la xarxa de bitcoins, més gran serà la seguretat i la velocitat generals. No obstant això, aquestes xarxes han de mantenir el seu hashrate sota control per a una producció de blocs consistent. És per això que, quan l’hashrate augmenta, la dificultat bitcoin també augmenta, cosa que fa que els miners siguin més difícils de minar a la xarxa.

L’invers també és cert.

Si el hashrate de Bitcoin disminueix, la dificultat de la xarxa també es reduirà. El percentatge de hash pot disminuir per les raons següents:

  • Actualment, Bitcoin té una dificultat elevada, motiu pel qual els miners estan tenint dificultats per minar al sistema.
  • El preu de la BTC va baixar, motiu pel qual molts miners van deixar la mineria.

Per comprendre la correlació entre tots dos, comprovem els seus gràfics. En primer lloc, tenim la taxa de hash.

Després d’això, tenim el gràfic de dificultats bitcoin:


Com podeu veure, hi ha una correlació molt estreta entre tots dos. Cap al 26 de març, la dificultat de la xarxa va caure un 16%, passant de 16,55 bilions a 13,9 bilions. Aquesta va ser la caiguda més gran en dificultats de xarxa des de principis del 2013. Per entendre per què va passar aquesta vegada, mireu com va baixar l’hashrate just abans de la caiguda de la dificultat bitcoin. Aquest descens es va produir a causa de la caiguda de preus de Bitcoin, que va obligar a molts miners a deixar les operacions.

Com calcula Bitcoin la dificultat?

La dificultat de la xarxa de Bitcoin canvia cada bloc de 2016. La fórmula que utilitza la xarxa per calcular la dificultat és la següent:

difficult = difficult_1_target / current_target

A la fórmula anterior:

  • objectiu és un número de 256 bits. Segons el protocol de Bitcoin, els objectius són un tipus de coma flotant personalitzat amb una precisió limitada. Els clients de Bitcoin aproximen la dificultat en funció d’aquest fet. Aquest valor també es coneix com a bdiff.
  • difficult_1_target pot ser diferent en funció de la manera com trieu mesurar la dificultat. Tradicionalment, representa un hash on els 32 bits principals són nuls i la resta són un. De fet, aquest valor també es coneix com dificultat de la piscina o pdiff.

Tots els blocs emmagatzemen una representació plena de dificultat de bitcoins als seus blocs anomenats “Bits”. Aquest objectiu sol aparèixer com a 0x1b0404cb (emmagatzemat en un ordre petit endian: cb 04 04 1b).

Un bloc calcula el valor objectiu mitjançant una fórmula predeterminada. Per exemple. Amb l’objectiu empaquetat indicat anteriorment, és a dir, 0x1b0404cb. L’objectiu hexadecimal és:

0x0404cb * 2 ** (8 * (0x1b – 3)) = 0x00000000000404CB0000000000000000000000000000000000000000000000000000

Ara calculem bdiff i pdiff.

L’objectiu més alt possible (dificultat_1_target) es defineix com 0x1d00ffff o, en forma hexadecimal:

0x00ffff * 2 ** (8 * (0x1d – 3)) = 0x00000000FFFF00000000000000000000000000000000000000000000000000000000

Ara que coneixem aquest valor, el podem utilitzar per calcular el nostre bdiff mitjançant la fórmula difficult = difficult_1_target / current_target

Ara, tal com hem definit a la secció anterior, l’objectiu actual és 0x1b0404cb o 0x00000000000404CB00000000000000000000000000000000000000000000000000.

Per tant, per calcular la dificultat actual:

0x00000000FFFF0000000000000000000000000000000000000000000000000000 /

0x00000000000404CB00000000000000000000000000000000000000000000000000

= 16307,420938523983

Per tant, el bdiff és 16307.420938523983.

Ara, calculem el pdiff. Les agrupacions mineres tendeixen a utilitzar objectius no truncats, la qual cosa dificulta_1_target a 0x00000000FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF.

Si és així, per al mateix objectiu_actual, el nostre pdiff serà:

0x00000000FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF /

0x00000000000404CB00000000000000000000000000000000000000000000000000

= 16307,669773817162

Aquí teniu un codi de programa extret de Wiki de Bitcoin que es basa en registres per facilitar el càlcul de la dificultat:

#incloure

#incloure

float en línia fast_log (float val)

{

int * const exp_ptr = reinterpret_cast (&val);

int x = * exp_ptr;

const int log_2 = ((x >> 23) & 255) – 128;

x &= ~ (255 << 23);

x + = 127 << 23;

* exp_ptr = x;

val = ((-1,0f / 3) * val + 2) * val – 2,0f / 3;

return ((val + log_2) * 0.69314718f);

}

dificultat flotant (bits int sense signar)

{

doble estàtic max_body = fast_log (0x00ffff), scaland = fast_log (256);

return exp (max_body – fast_log (bits & 0x00ffffff) + scaland * (0x1d – ((bits & 0xff000000) >> 24)));

}

int main ()

{

std :: cout << dificultat (0x1b0404cb) << std :: endl;

retorn 0;

}

Com s’estableix una dificultat minera?

Els miners utilitzen maquinari ASIC especialitzat per extraure bitcoins. Aquestes màquines són extremadament ràpides i produeixen tetrahashes cada segon. Serà extremadament poc pràctic que un sistema comprovi minuciosament cada un d’ells per veure si compleixen o no totes les condicions necessàries. Això és exponencialment cert per a les piscines mineres. No poden comprovar tots els hash produïts per un miner bitcoin cada segon. És per això que les piscines mineres utilitzen un concepte anomenat “Compartir temps.”

Imaginem, doncs, que el vostre grup de mineria de bitcoins ha establert un temps compartit de 5 segons. Això significa que, de mitjana, la vostra agrupació minera requerirà que els miners els hi enviïn una quota cada 5 segons.

Com es fa exactament això??

El vostre grup de mineria de bitcoins establirà un valor anomenat Dificultat per compartir per a cada miner. La dificultat per compartir un miner és directament proporcional al seu hashrat individual. Com a tal, com més gran sigui el hashrate del miner, major serà la seva dificultat per compartir. La idea és que el miner utilitzi el seu equip per generar tones de hash. En el moment que trobin un hash que compleixi l’objectiu de dificultat per compartir, enviaran el hash a la piscina.

Com es premien els miners?

Els miners de la piscina reben una recompensa basada en el pagament per acció (PPS). En aquest sistema, els miners són recompensats per les accions que presenten. Els valors de les accions depenen completament de la dificultat de descobrir l’acció.

Posem un exemple per veure com funciona:

  • Suposem que sou un miner amb un hashrat individual de 50 TH / s.
  • L’agrupació minera a la qual us heu unit ha establert la vostra dificultat de participació en 1.000.000.
  • En el moment que obtingueu accions superiors a 1.000.000, el grup us recompensarà.
  • El conjunt pot canviar la vostra dificultat per assegurar-vos que no envieu les vostres accions massa ràpidament.
  • Ara, si compreu algun equip nou i augmenteu el vostre hashrate a 150 TH / s, la piscina augmentarà la vostra dificultat a 3.000.000. Enviareu accions al mateix ritme que anteriorment. Tanmateix, obtindreu tres vegades la recompensa que anteriorment rebíeu per les accions que envieu.
  • La raó per la qual els grups recomanen dificultats més altes per a un maquinari més ràpid és reduir la càrrega de xarxa tant al sistema del miner com a l’agrupació. També redueix les disminucions del retard de reinici del maquinari de mineria mentre es prepara per a la propera unitat de treball. Al mateix temps, la piscina ha de tenir cura de no establir la dificultat massa alta, cosa que donarà lloc a moltes accions obsoletes.

NOTA: Objectiu per compartir = 1 / Dificultat per compartir

La importància de la dificultat en el consens de Nakamoto

Per entendre la dificultat crítica de l’ecosistema de Bitcoin, heu de saber com funciona el consens de Nakamoto. Per a una xarxa d’àrea àmplia sense entitat centralitzada, els protocols de consens són l’única manera de mantenir qualsevol forma de governança. Algoritmes de consens tradicionals com Raft no són ideals per mantenir un protocol criptoeconòmic d’àrea àmplia. Per això, Satoshi Nakamoto, el creador de Bitcoin, va arribar al consens de Nakamoto. El principi central del consens de Nakamoto és que per participar en el sistema s’ha de pagar un preu. En el cas de la prova de treball (POW), és a dir, el consens de Bitcoin, els miners paguen un preu amb “treball”. El treball, en aquest cas, és la gran quantitat d’energia computacional que un miner ha de gastar per extraure un Bitcoin. Aquí és on entra la dificultat. La dificultat és la mètrica que dificulta la mineria de Bitcoin, a més, això és el que s’aprofita el consens de Nakamoto per resoldre el doble problema de despesa.

Què és la despesa doble?

La doble despesa és el motiu pel qual tots els intents de crear una criptomoneda descentralitzada havien fracassat estrepitosament abans de Bitcoin. En termes senzills, és un defecte que pot permetre gastar un Bitcoin més d’una vegada al mateix temps. Mai no hem trobat aquest problema mentre tractàvem efectiu físic. Al cap i a la fi, si esteu comprant alguna cosa amb una nota de 10 dòlars, no podeu comprar una altra cosa simultàniament amb la mateixa nota, oi que sí?

No obstant això, un testimoni digital té fitxers digitals que es poden duplicar fàcilment, cosa que comporta una doble despesa inevitable. Com us podeu imaginar, la doble despesa pot tenir diversos efectes devastadors sobre l’economia de l’ecosistema:

  • En primer lloc, infla l’oferta total de monedes dins de l’ecosistema, cosa que deixa fora de control l’equació oferta-demanda.
  • En segon lloc, si algú, en qualsevol lloc, pot gastar la mateixa moneda sense restriccions, reduirà la fe de la gent en la santedat d’aquesta moneda..

Bitcoin requereix que totes les transaccions s’incloguin a la cadena de blocs, sense fallar. Això assegura que qualsevol persona de la xarxa pugui rastrejar tots els Bitcoin fins a la seva font. Un nivell tan alt de transparència garanteix que ningú podrà duplicar la despesa sense que tota la xarxa se n’adoni. Tot i això, pensem en alguna cosa més diabòlica. Suposem que algú decideix segrestar la cadena de blocs esquivant-se i intentant gastar el doble de tots els bitcoins.

Què passa llavors?

Bé, resulta que a causa de la dificultat de la xarxa, la quantitat de recursos i diners que l’atacant haurà de fer-se càrrec de la cadena serà exponencial. Com a tal, simplement no pagarà la pena econòmicament que actuïn contra els interessos del sistema. Així és com la dificultat de la xarxa proporciona al consens Nakamoto la potència de foc que necessita per mantenir la seguretat i la integritat de la xarxa.

Conclusió: dificultat minera de Bitcoin

Esperem que trobeu molt de valor en aquest article. Si teniu algun dubte, no dubteu a contactar amb nosaltres en qualsevol moment.

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me
Like this post? Please share to your friends:
Adblock
detector
map