В этой статье автор расскажет про несколько типов майнинга: начиная от всем известных доказательства работы и доказательства доли до парочки еще не примелькавшихся глазу алгоритмов.
Доказательство работы
Доказательство работы (PoW) – это форма криптографического доказательства нулевого знания, при котором одна сторона (прувер) доказывает другим сторонам (верификаторам), что было затрачено определенное количество определенных вычислительных усилий. Верификаторы впоследствии подтверждают эти затраты с минимальными усилиями с их стороны.
Цель доказательства работы состоит в том, чтобы не дать пользователям дополнительно напечатать монет, которые они не заработали, или повторно продать одни и те же монеты. Если бы пользователи могли тратить свои монеты более одного раза, это фактически сделало бы валюту бесполезной.
Одним из самых известных блокчейнов, использующих PoW, безусловно, является сеть Биткоин. Созданная в 2009 году, сеть Биткоин стала пионером в области децентрализованных цифровых платформ, и на сегодняшний день ее одноименная монета является явным лидером по рыночной капитализации.
Как зарабатываются биткоины?
Майнинг биткоинов - это процесс заработка биткоинов в обмен на запуск процесса верификации, цель которого – проверка транзакций с биткоинами. Эти транзакции обеспечивают безопасность сети Биткоин, которая, в свою очередь, компенсирует затраты майнерам, предоставляя им биткоины. Майнеры могут получить прибыль, если цена на BTC превышает стоимость майнинга.
Подобная система поощрения должна побудить узлы оставаться честными. Если какой-нибудь жадный хакер сумеет собрать мощный компьютер, вычислительные возможности которого обойдут оборудование всех честных узлов, ему представится выбор: пойти на обман и кражу монет либо использовать преимущества процессора своего ПК для генерации новых монет. Ему должно быть выгоднее играть по правилам, чем подрывать систему и ставить под угрозу ценность своего собственного богатства. — Сатоши Накамото
Майнинг биткоинов является основой для всех блокчейнов, работаюших по алгоритму «доказательство работы». Он включает в себя 3 основных понятия:
- Проверка и добавление транзакций в децентрализованный открытый реестр. Здесь можно просмотреть каждую отдельно взятую транзакцию.
- Решения головоломок по алгоритму доказательства работы в среднем проходят каждые 10 минут. Новый блок добавляется в блокчейн тем майнером, который первым решает головоломку. Сложность головоломки, которая также называется сетевой сложностью, меняется после каждого 2016-го блока (что происходит почти каждые 16 дней). Хешрейт (вычислительная мощность майнера), который вносится в сеть Биткоин, известен как сложность сети.
- Вознаграждение за блок дается тому майнеру, который первым решает головоломку в сети Биткоин.
- Независимо от количества майнеров, на добычу одного биткоина уходит 10 минут. При 600 секундах (10 минут), при прочих равных условиях, требуется 72 000 ГВт (или 72 Тераватта) мощности, чтобы добыть один биткоин, при среднем энергопотреблении майнерами ASIC.
Давайте возьмем в качестве примера 5 графических карт RTX 3070, которые дают 309 мегахэш/с и потребляют 1100 Вт. Для этого расчета мы берем стоимость электроэнергии 0,10 доллара за кВт/ч. Получается, что месячная прибыль от майнинга биткоинов с помощью этой установки составляет -79,20 $.
А теперь давайте возьмем ту же установку и используем ее для майнинга эфира: месячный профит теперь составляет 544,60 долларов.
Согласно данным ресурса «The Block», в понедельник майнеры Ethereum зафиксировали дневной доход в размере 77,36 миллиона долларов, в то время как майнеры сети Биткоин зафиксировали 67,17 миллиона долларов.
Доказательство покрытия
Доказательство покрытия (PoC) - это алгоритм, используемый в блокчейне Helium. Алгоритм использует радиоволны для проверки того, что хот-споты (точки доступа к сети Интернет) обеспечивают допустимое беспроводное покрытие. Проверка осуществляется путем добавления новых блоков, выполнения новых задач и поощрения майнеров наградами.
«Концепция блокчейна Helium – это самая амбициозная идея, которую нам доводилось видеть в блокчейн-пространстве с момента появления смарт-контрактов в Ethereum. Гелий представляет собой принципиально новый подход — с радикально сниженной структурой затрат — к масштабному развертыванию и управлению беспроводными сетями», - Тушар Джайн.
Helium Longfi – это новый открытый беспроводной протокол, оптимизированный под дальний диапазон и максимальное время автономной работы для устройств IoT с низкой пропускной способностью. Longfin объединяет в себе беспроводной протокол LoRaWAN с блокчейном Helium, поэтому любое устройство LoRaWAN может передавать данные в сети Helium.
Longfi предоставляет возможности роуминга и поддерживает микроплатежные транзакции, поэтому клиенты платят только за использование сети без необходимости развертывания шлюзов или сетевых серверов.
Как зарабатываются HNT?
Количество токенов HNT, распределяемых по хот-спотам, зависит от типа «работы», которую они выполняют. Здесь играет роль ее значимость для сети. Подобная проверка вклада в сеть выполняется с помощью нового алгоритма работы, называемого «доказательством покрытия» (PoC).
Для участия в доказательстве покрытия хот-споты получают инструкции (или «вызовы») по передаче полезной нагрузки в любые близлежащие точки доступа для осуществляления операций наблюдения и проверки. Эти односкачковые вызовы (волна, распространяющаяся одним скачком) также известны как «маячки». Хот-споты, не имеющие близлежащих точек доступа, зарабатывают меньше, так как они могут только выдавать инструкции и не могут проверить свои маячки. Спустя год суммы распределения корректируются.
1. Передатчики вызовов: 0,95%
Хот-споты выбираются сетью для отправки вызовов, то есть зашифрованных сообщений по сети Интернет, целевой группе. Вызовы используются в этом протоколе для проверки покрытия беспроводной сети. Хот-споты могут инициировать вызовы из любого места, а не только из локальных точек доступа.
2. Доказательство покрытия: 5,31%
Хот-споты получают долю HNT за участие в доказательстве покрытия и проверку беспроводного покрытия своего узла-партнера. Сумма, которую зарабатывает каждая точка доступа, зависит от того, как часто она напрямую участвует в деятельности по подтверждению покрытия.
3. Свидетели: 21,24%
Хот-споты, которые отслеживают и сообщают об активности, подтверждающей покрытие (маячки), других хот-спотов, получают часть HNT в зависимости от проделанной ими работы (какую долю активности они наблюдали) и размера вознаграждения передатчика вызовов.
4. Передача данных по сети: 32,5%
Токены HNT выплачиваются хот-спотам, которые передают данные, считываемые с устройств, в сеть. Сумма HNT распределяется пропорционально в зависимости от объема данных, передаваемых точкой доступа.
5. Группа, отвечающая за консенсус: 6%
Хот-споты случайным образом избираются в Группу консенсуса для выполнения разного рода задач, включая проверку транзакций и внесение новых блоков в блокчейн. Члены группы получают долю от 6%, распределяемых между всеми участниками группы.
Доказательство пространства
Доказательство пространства (PoSpace) – это способ показать, что у вас есть правомерный интерес в предоставлении услуги (например, отправка электронных писем) и вы готовы выделить определенный объем памяти или дискового пространства для решения проблемы, поставленной поставщиком услуг.
Доказательство пространства синтаксически отличается от других алгоритмов: в сети Биткоин майнеры соревнуются в поиске решения, и майнер, который находит его, объявляет о новом блоке в сети, блок присоединяется, майнер получает вознаграждение, и остальные майнеры переключаются на следующий блок. В системе доказательств, такой как PoSpace, каждый майнер может сразу вычислить размер необходимого объема памяти, поэтому нам каким-то образом нужно указать, кто «выигрывает» и когда можно приступить к следующему блоку. Блокчейн Spacemint на основе алгоритма PoSpace [PPK+15] присваивает качественную характеристику каждому объему памяти/дисковому пространству (эта характеристика - просто хэш доказательства), и затем в протоколе указывается, что тот объем памяти/дисковое пространство, которое получило самую высокую характеристику, должно рассматриваться как новый блок в цепочке.
Как зарабатываются токены чиа?
Вы можете выращивать чиа на неиспользуемом дисковом пространстве вашего ноутбука, ПК или корпоративной сети, и, в свою очередь, у вас есть шанс получить вознаграждение в чиа за помощь в защите блокчейна. Программное обеспечение позволяет выделить определенное количество неиспользуемого дискового пространства для создания графиков. Поскольку единственным ресурсоемким шагом является начальное построение графика, как только вы загрузите программное обеспечение Chia node, ваши диски будут отображаться в фоновом режиме. Как только построение графика будет завершено, ваш компьютер приступит к выращиванию чиа от вашего имени, а программное обеспечение выполнит всю работу и отследит ваши награды за вас. Процесс выращивания не требует больших ресурсов; все, что нужно, – это хранилище. Благодаря тому, что каждый может начать выращивать токены, это приближает нас к созданию действительно децентрализованного блокчейна, который также будет служить своего рода перекрестным субсидированием для индустрии хранения и облачных технологий.
Доказательство доли
Концепция Proof of Stake (PoS) гласит, что человек может добывать или проверять транзакции блоков в зависимости от того, сколько у него монет. Это означает, что чем больше монет принадлежит майнеру, тем больше у него возможностей для майнинга.
У алгоритма «доказательство доли» достаточно много критиков. Одна из причин заключается в том, что разработчики Ethereum быстро рекламируют преимущества этого протокола, но доказательств его работы нет, потому что еще нет самого протокола.
Доказательство доли – это долгожданное дополнение к сети Ethereum. Создатель Ethereum Виталик Бутерин предложил его в Белой книге еще в 2013 году.
Доказательство доли (PoS) направлено на решение этой проблемы, приписывая мощность майнинга доле монет, принадлежащих майнеру. Таким образом, вместо того, чтобы использовать энергию для решения головоломок как в «доказательстве работы», майнер PoS ограничивается добычей процента транзакций, отражающего его долю владения. Например, майнер, владеющий 3% доступных монет, теоретически может добывать только 3% блоков.