Что такое хешрейт в блокчейне биткоина? Как генерируется хеш и для чего он нужен?

Хешрейт биткоина
Несмотря на то, что сфера майнинга биткоин существует уже более 10 лет, она продолжает стабильно пополняться новичками, которые желают заработать на добыче главной криптовалюты.

При этом им в первую очередь нужно освоить азы технологии, которые позволят выбрать необходимое оборудование и оценить его продуктивность. В частности, стоит обратить внимание на такой параметр, как хешрейт биткоина, и его взаимосвязь с другими показателями.

• Что такое хешрейт биткоина
• График хешрейта биткоина
• Сложность майнинга биткоина. Взаимосвязь с хешрейтом
• Факторы, влияющие на хешрейт биткоина
• Динамика изменений хешрейта биткоина

Что такое хеш?

Хеш — это шифр, в нем при помощи букв и цифр закодировано какое-то слово, сообщение или данные. Для этого используются разные алгоритмы хеширования. Один из них — SHA256. Он применяется в сети биткоина. Посмотреть актуальный график хешрейта Bitcoin (BTC) можно здесь https://www.blockchain.com/.

Выглядит хеш следующим образом, например, если при помощи SHA256 закодировать «Mining-Cryptocurrency.ru», получится:

• 749f4c6b15373b35b0b70f583b9a53d9aaaaf4f511f6824597aab0ff93ff9de4

А вот так будет выглядеть фраза «Mining-Cryptocurrency.ru — лучший новостной портал о криптовалютах»:

• 5cbab2580345039a6957de0ad177219c4b18697b5464612a34b93831829f7407

Если в сообщении или слове поменять хотя бы один символ, весь хеш будет выглядеть совершенно иначе. Так вот, задача майнеров путем перебора, меняя всего лишь один символ, подобрать хеш, который будет равен или меньше числового значения «целевого хеша». Как только это происходит, создается новый блок, а майнер, нашедший правильный хеш, получает вознаграждение.

В этом сервисе можно поиграться с шифрованием при помощи алгоритма SHA256.

Учитывая то, что хеши генерируются случайно, приходится перебрать не один миллион вариантов, чтобы подобрать шифр, удовлетворяющий условиям. Хешрейт показывает, сколько хешей сеть способна сгенерировать за секунду. На момент написания статьи, хешрейт сети биткоина — 160 экзахеш/сек. Это значит, что за секунду в сети создается 160 квинтиллионов хешей.

Алгоритмы хеширования

Расскажем о некоторых популярных, набирающих обороты и просто интересных алгоритмах хеширования.

Autolykos. Разработанный недавно алгоритм. Используется криптовалютой ERGO. Представлен на рынке мощностей NiceHash с июня 2022 г. В отличие от классического SHA256, задействованного биткоином, Autolykos требователен к памяти. Это снижает разрыв между владельцами специализированных ASIC и видеокарт при добыче монет.

YesPowerR16. Можно встретить при добыче нескольких криптовалют, наиболее известная из которых ‒ Yenten. Исключает добычу на асиках и видеокартах ‒ только ЦПУ. В большей степени дружественен к процессорам Intel, чем AMD.

SHA256. Разработанный Агентством национальной безопасности США, SHA256 лежит в основе биткоина и множества других валют. Открыт для добычи крипто любыми способами, из-за чего среди BTC-майнеров сегодня преобладают крупные пулы, владеющие новейшими ASIC. Хорошо зарекомендовал себя ‒ ни одна монета на базе SHA256 до настоящего времени не была взломана.

Equihash. Разработанный в 2016 году алгоритм используется ZCash, Bitcoin Gold и меньшими валютами. Требует минимум 2 ГБ ОЗУ на устройстве. Позволяет вести добычу на процессоре или мощных видеокартах.

Что такое хешрейт криптовалюты (блокчейна)?

Хешрейт определяет вычислительный потенциал криптодобывающего устройства и общую мощность распределенной сети. Слово «hashrate» происходит от двух английских слов «hash» и «rate». Слово «rate» обозначает скорость, а hash это буквенно-цифровой код фиксированной длины, который используется для передачи зашифрованных данных.

Преобразование любого количества информации в хеш происходит очень быстро, и обратный процесс невозможен. Это очень важно, иначе работа всего блокчейна будет неэффективной. Если вы измените только один символ в исходных данных, набор символов в выходных данных также будет отличаться. Это означает, что каждый набор данных будет иметь свой собственный уникальный хеш.

Хешрейт ASIC-майнера, видеокарты или центрального процессора это скорость обработки криптографических данных конкретной единицей вычислительного оборудования, работающего в той или иной блокчейн-экосистеме.

Этим термином обозначается и совокупная вычислительная мощность, которая используется для майнинга и обработки транзакций на блокчейне Proof-of-Work, таком как Bitcoin и Ethereum (до обновления 2.0).

Вычислительная мощность определяется числом решений, отсылаемых на сервер оборудованием майнинг-фермы для генерации нового блока данных. Каждое правильное решение (share accepted) соответствует установленному хеш-коду и может стать цифровой подписью, закрывающей очередной криптоблок.

Скорость выполнения криптографических операций на специальных устройствах или комплектующих ПК и определяет хешрейт майнинг установки конкретного владельца. А совокупная мощность майнеров, участвующих в процессе добычи той или иной криптовалюты хешрейт блокчейн-сети.

Прежде чем новые транзакции будут добавлены к следующему блоку в цепочке, майнеры должны соревноваться, используя свои машины, чтобы найти хеш-подпись. Тому, кто это сделает первым, выплачивается блоковое вознаграждение в виде новоиспеченных монет вместе с любыми комиссионными платежами за все транзакции, которые хранятся в этом блоке.

Добавление блока в блокчейн подтверждает все финансовые операции, хранящиеся в этом блоке, а также выполненные ранее. Каждый раз, когда новый блок добавляется в цепочку, все записанные в блокчейн транзакции подтверждаются снова и снова, и распределенный реестр становится все более и более невозможными для изменения. Существует много различных алгоритмов хеширования, генерирующих различные типы хеш – кодов.

Хешрейт является важным критерием оценки надежности и безопасности криптосистемы. Чем больше честных майнеров занято поисками следующего блока, тем выше хешрейт и тем труднее злоумышленникам провести атаку. Слабые сети могут быть легко взломаны атакой 51%. Для ее проведения человек или группа злоумышленников покупает или арендует достаточно оборудования для майнинга, чтобы контролировать свыше половины хешрейта.

Поскольку блокчейны подчиняются правилу самой длинной цепи, человек или группа, которые контролируют большую часть хешрейта, могут блокировать или реорганизовывать транзакции и даже отменять свои собственные платежи. Это создаст проблемы с двойными расходами, которые, в свою очередь, полностью подорвут целостность базового блокчейна. Таким образом, падение хешрейта означает снижение стоимости выполнения атаки на 51%, что делает сеть более уязвимой.

Доходность

Учитывая сложность майнинга криптовалюты, чтобы определить возможный доход, необходимо учитывать хэшрейт. Каждая цифровая валюта обладает особенностями, а потому можно рассчитать лишь примерную формулу. Для этого нужно знать:

• хешрейт;
• количество потребляемого электричества;
• его цена за киловатт/час;
• средняя награда за сутки;
• доход с каждой монеты.

Используя полученную информацию можно рассчитать приблизительный доход в час, в день, а затем и в месяц.

Вот самые популярные видеокарты для добычи эфира, которые стоят менее $400:

• Nvidia GTX 1660 Super — Эта карта была выпущена в октябре 2019 года, а это значит, что технология еще свежа. Видеокарта имеет 6 ГБ памяти и архитектуру Тьюринга, которая работает с большей тактовой частотой, потребляет меньше энергии и имеет на 20% лучшую производительность, чем GTX 1660. Цена этой модели составляет от $240 до $250.
• AMD Radeon RX 5700 и RX 5700 XT — Летом 2022 года AMD представила на рынке новую линейку видеокарт серии RX 5700. В этих картах используется технология полевого транзистора FinFET, которая обеспечивает лучшую энергоэффективность при майнинге благодаря уменьшенному размеру электронных компонентов и меньшему потреблению тока.Технические характеристики RX 5700 включают 8 ГБ памяти GDDR6 и энергопотребление 180 Вт. RX 5700 XT имеет потребляемую мощность 225 Вт, но базовая частота также на 10% выше, чем в модели RX — 5700. Эти карты немного дороже — около $430, но их можно купить со скидкой, цена будет в районе $400 долларов.
• Nvidia RTX 2060 Super — Карта RTX 2060 Super может быть не очевидным выбором, поскольку помимо 8 ГБ памяти она ничем не отличается от RTX 2060. Но в то же время она использует пять разных алгоритмов — GrinCuckarooD29, GrinCuckatoo31, DaggerHashimoto, X16Rv2 и BeamV2 — что делает его более стабильным, безопасным и подходящим для майнинга.Фактически, это промежуточный вариант между RTX 2060 и RTX 2070, но его можно найти в Интернете всего за $399, в то время как RTX 2070 будет стоить вам около $530, а разница в $130 — серьезные деньги в этом бизнесе.
• AMD Radeon RX 580 — AMD RX 580 был выпущен еще в 2022 году и до сих пор остается одним из лучших низкобюджетных графических процессоров для майнинга с ценой от $180 до $230. Карта используется в основном для майнинга эфира и имеет 8 ГБ памяти, но потребляет мало энергии — всего 150 Вт.Единственным потенциальным конкурентом может быть RX 570, но карта с 4 ГБ памяти больше не сможет добыть эфир в 2022 году.
• Nvidia P106-100 — У Nvidia есть специальная серия видеокарт для майнинга криптовалют — Mining edition Nvidia P106-100 основана на графическом процессоре Nvidia GP106 (Geforce GTX 1060), который почти такой же, как и обычный Geforce GTX 1060, но с некоторыми небольшими изменениями. У P106-100 нет видеовыходов и задней панели, а карта оснащена 6 ГБ памяти.Mining edition в названии не означает, что новый продукт лучше в майнинге, чем обычная версия, а скорее, что он разработан специально для майнеров, поскольку все, что в нем считалось лишним, было удалено, что позволяет продавать его примерно за $320 — на $170 дешевле, чем у GTX 1060.

Какая окупаемость видеокарт

Сколько времени потребуется, чтобы эти бюджетные карты окупили свою стоимость? Для сравнения, одна из самых популярных карт для майнинга сегодня, Nvidia RTX 2080 Ti, приносит около $1,66 в день при майнинге эфира. При покупке этой видеокарты по средней цене около $1400 на окупаемость потребуется около 28 месяцев, без учета стоимости электроэнергии.

Итак, вот что говорят расчеты:

• Nvidia GTX 1660 Super, которую можно купить за $240 долларов, принесет $0,65 в день и окупится за 12 месяцев.
• AMD Radeon RX 5700 XT стоит $400, срок окупаемости — 8,5 месяцев, при этом приносит $1,56 в день.
• Nvidia RTX 2060 Super можно купить за $399 и будет приносить $0,92 в день при майнинге эфира. Эта карта окупится через 14 месяцев.
• Radeon RX 580 — очень популярная карта из-за ее довольно низкой цены — около $200, и эта карта окупится всего за 7 месяцев, принося почти доллар — $0,96 в день.

Созданная специально для майнинга, Nvidia P106-100 будет приносить $0,85 в день, а при стоимости $320 долларов окупится чуть более чем за 12 месяцев. Новые карты серии RTX 3000 от компании Nvidia и RX 6000 от компании AMD мы не учитываем, поскольку на них образовался сильный дефицит и купить их для майнинга пока проблематично.

Однако такие расчеты приблизительны, и каждый майнер должен иметь в виду, что алгоритмы любой криптовалюты постоянно усложняются, что затрудняет майнинг и увеличивает время окупаемости вложенного в майнинг оборудования. Либо в случае роста цены монеты или нагрузки на ее сети, время окупаемости наоборот уменьшится.

В чем измеряется хешрейт?

Хешрейт это переменная величина ее числовое значение выражается количеством хеш (h) в секунду. Для поиска нужно хеш-кода выполняется тысячи, миллионы и миллиарды вычислений. Расшифровка основных показателей хешрейта устройств:

• Килохеш (kH/s) – 1000 H/s;
• Мегахеш (MH/s) – 1000 kH/s;
• Гигахеш (GH/s) – 1000 MH/s;
• Террахеш (TH/s) – 1000 GH/s;
• Петахеш (PH/s) – 1000 TH/s;
• Эксахеш (EH/s) – 1000 PH/s.

Такое же соотношение действует для единицы измерения sol, используемой в криптосетях, работающих на алгоритме Equihash. В блокчейн экосистеме Bitcoin hashrate большинство пулов для коллективного майнинга измеряется в петахеш и эксахеш. А в целом хешрейт сети биткоин равен 114,23 EH/s

Почему важно понимать current hashrate

Хешрейт сети криптовалют является своеобразным путепроводом, который соединяет цифровой и аналоговый мир. Когда пользователь делает суммирование общих показателей вычислительной мощности криптографических сетей, он видит важный параметр.

Становится понятной реальная current hashrate, задействованная участниками для поддержания работы блокчейна. Нужно хорошо понимать особенности, а также значение термина хешрейт ethereum или хешрейт сети другой децентрализованной системы.

Без этого понять, как работает блокчейн и разобраться в его структурных нюансах невозможно.

Для чего нужен хешрейт?

Хешрейт позволяет оценить степень надежности и защищенности блокчейн-сети. Чем больше устройств, подключается к сети, тем выше ее совокупная вычислительная мощность, то есть хешрейт, и тем устойчивее она к атакам 51% и другим злонамеренным действиям.

Если хешрейт растет, значит в сеть приходят новые участники. Падение хешрейта может означать, что майнеры переключают свои мощности на другие сети или же отключают оборудование. Последний раз падение хешрейта в сети биткоина к локальным минимумам на уровне 131 экзахешей/сек было зафиксировано 23 апреля 2022 года на фоне коррекции BTC от исторических максимумов. Рекордно высокий хешрейт был зафиксирован 15 мая на уровне 179 экзахешей/сек.

Отметим, что блокчейн биткоина по-прежнему остается самой мощной и защищенной распределенной сетью. Однако более половины всего хешрейта биткоина сконцентрировано в Китае, что создает определенные риски. Однако, сейчас эта тенденция меняется и майнеры переезжают из Китая в Северную Америку и Европу.

История хэшрейта Биткойнов

История хешрейта Биткойна — это история экспоненциального роста. Начав скромно, сеть Биткойн теперь имеет гигантскую скорость хэширования 120 миллионов TH / s, что составляет 120 000 000 000 000 000 000 вычислений в секунду.

Вся эта мощность хэширования направляется со всего мира и выросла до более 0,21% от всего мирового энергоснабжения. Этот уровень энергопотребления продолжает расти, поскольку все больше организаций выделяют мощности для хэширования сети, при этом уровни энергопотребления сетью Биткойн выше, чем общее энергопотребление во всей Швейцарии.

От чего зависит хешрейт?

Хешрейт майнинг установки зависит от вычислительного потенциала комплектующих. Также на его уровень влияют:

• Настройки программы для майнинга;
• Правильность сборки фермы;
• Стабильность подключения к серверу и электросети.

На разных алгоритмах вычислений hashrate конкретной майнинг машины может существенно отличаться. Причиной тому являются конструктивные особенности девайсов от разных производителей.

Статистика и оборудование

При покупке железа для майнинг-фермы в первую очередь нужно ориентироваться на показатели хешрейта.

Определить вычислительный потенциал видеокарты или АСИКа помогают специализированные сервисы такие, как калькулятор доходности майнинга WhatToMine. На данном сайте собраны данные о большинстве используемых для криптодобычи электронных гаджетов.

Хешрейт в облаке

В облачном майнинге дела обстоят несколько иначе. Пользователь окупает определенное количество хешрейта вырабатываемого оборудованием дата-центра и получает дивиденды в криптовалюте. Клиент выбирает только сервис, с которым он хочет работать и нужную монету.

Лучшие пулы для майнинга криптовалюты на 2022 год

Пул для добычи криптовалюты – это сервер, который распределяет задачу по расчёту между всеми своими участниками. Как только один из них бьёт в цель, формируется блок, и участники получают своё вознаграждение. У пула более высокие шансы найти блок транзакций и получить награду, чем у одиночного майнера. Однако если вы участвуете в пуле, то и прибылью придётся делиться со всеми его участниками.

Список пулов для майнинга обширен, в мире их существует уже более полутора тысяч

Опциональным вариантом добычи криптовалюты на 2022 год является облачный майнинг. Существует большое количество сервисов, которые готовы предоставить вычислительные мощности в аренду. Но следует проявлять бдительность: на фоне роста популярности цифровой валюты и майнинга появилось большое количество мошенников, поэтому нужно пользоваться только надежными и проверенными сервисами.

Сложность майнинга и повышения хешрейта

Хешрейт сети BTC напрямую зависит от количества работающих в ней майнеров. Тем большее количество устройств добывает одну и ту же монету, тем быстрее увеличивается сложность вычислений.

Этот показатель наглядно демонстрирует уровень сложности генерации хеш-кодов. Сложность биткойна, например, измеряется с помощью внутреннего балла, который начинается с 1 (самый простой уровень) и растет или уменьшается экспоненциально в зависимости от того, сколько майнеров конкурируют в сети. Эта оценка автоматически корректируется каждые 2 016 блоков. Чем больше майнеров находится в сети, тем выше хешрейт, и, значит, генерируется больше «догадок» (share accepted), что повышает вероятность обнаружения хеш-подписи блока.

Поскольку блокчейны обычно предназначены для добавления блоков (и выпуска новых монет) в стабильном темпе, сложность запрограммирована на автоматическую корректировку после заданного количества блоков, чтобы поддерживать эту скорость постоянной. Если майнеры решают блоки чаще, чем за 10 минут, сложность возрастает, а если майнеры находят блоки реже сложность уменьшается.

В случае падения стоимости и ухода майнеров из сети ее хешрейт, а соответственно и сложность вычислений уменьшается, позволяя сохранить предустановленные параметры. Впрочем, этот способ эффективен только до определенного момента. Большая потеря хешрейта парализует майнинговую сеть, потому что майнеры не только генерируют новые криптомонеты, но и обрабатывают транзакции. Система перестает функционировать, и монета постепенно умирает, так не раз происходило в истории блокчейн-индустрии.

Хешрейт майнинговых устройств это параметр, напрямую влияющий на рентабельность добычи. Его уровень постоянно колеблется, но среднее значение обычно находится в пределах майнинговых способностей электронного шахтера. Показатели можно увеличить при помощи модификации базовой системы ввода-вывода (BIOS), установленной на данном устройстве и увеличения параметров тактовой частоты и лимита мощности. Разгон видеокарты выполняется с помощью утилиты MSI Afterburner. Нужно постепенно увеличивать частоту памяти и ядра подбирая значения, при которых видеокарта демонстрирует максимальный без потери стабильности.

Владельцы GPU-ригов и АСИКов стараются выжимать максимум из своего оборудования, увеличивая скорость вычислений. Но следует учесть, что эффект переразгона может отрицательно сказаться на реальном хешрейте. Майнинг-ферма будет быстро перебирать возможные варианты решения криптографической задачи, но при этом количество подтвержденных шар будет немного меньше чем при умеренном разгоне. И вдобавок к этому устройство будет потреблять больше энергии и подвергаться повышенному износу.

Эффективность майнинга всегда определяется по статистике пула зависит от соотношения уровня сложности сети и вычислительной мощности буровой установки. Количество акций, присланных за небольшой промежуток времени (например, 1 час), может не совпадать с быстротой вычислений. Но среднее значение хешрейта на пуле всегда более-менее равно скорости перебора решений, отображаемой в терминале майнинг-утилиты. Если эти показатели отличаются более чем на 10-12%, значит у владельца рига проблемы в работе с этим пулом. И если решить их невозможно, лучше поискать другой сервер коллективного майнинга.

Выводы

Вот мы и разобрали понятия хешрейта и сложности сети. Из всего изученного можно вывести два момента:

• При поиске токенов с низкой сложностью сети нужно быть очень внимательным. Ведь если биржевой курс такого актива очень мал, он не сможет окупить затраты на электричество;
• При торговле нужно постоянно следить за сложностью майнинга. Эта задача должна стать частью стратегии торговли. Пока криптовалютный рынок не обзавелся набором отдельных факторов для прогнозирования трендов (подобно форексу и фондовому рынку), в ход идут все доступные средства.

К тому же, прибыль майнерам начисляется в цифровых валютах, но тратить нужно фиат. Поэтому они постоянно следят за ситуацией на биржах и за счет этого сами имеют большое влияние на рынок.

Где выгоднее покупать биткоин? ТОП-5 бирж

Для безопасной и удобной покупки криптовалют с минимальной комиссией, мы подготовили рейтинг самых надежных и популярных криптовалютных бирж, которые поддерживают ввод и вывод средств в рублях, гривнах, долларах и евро.

Надежность площадки в первую очередь определяется объемом торгов и количеством пользователей. По всем ключевым метрикам, крупнейшей криптовалютной биржей в мире является Binance. Также Binance самая популярная криптобиржа в России и на территории СНГ, поскольку имеет наибольший оборот денежных средств и поддерживает переводы в рублях с банковских карт Visa/MasterCard и платёжных систем QIWI, Advcash, Payeer.

Специально для новичков мы подготовили подробный гайд: Как купить биткоин на криптобирже за рубли?

Рейтинг криптовалютных бирж:

Критерии по которым выставляется оценка в нашем рейтинге криптобирж:

• Надежность работы
  — стабильность доступа ко всем функциям платформы, включая бесперебойную торговлю, ввод и вывод средств, а также срок работы на рынке и суточный объем торгов.
• Комиссии – размер комиссии за торговые операции внутри площадки и вывод активов.
• Дополнительные возможности и сервисы — фьючерсы, опционы, стейкинг, NFT-маркетплейс.
• Отзывы и поддержка – анализируем отзывы пользователей и качество работы техподдержки.
• Удобство интерфейса – оцениваем функциональность и интуитивность интерфейса, возможные ошибки и сбои при работе с биржей.
• Итоговая оценка – среднее число баллов по всем показателям, определяет место в рейтинге.

«Облачная» альтернатива

Если пользователь не располагает достаточной суммой денег для приобретения видеокарт, не следует отчаиваться. Существует менее затратная альтернатива — облачный майнинг. Сегодня на рынке криптовалют работает целое множество сервисов, которые предоставляют данную услугу. К плюсам работы с подобными компаниям относятся:

• неограниченный хешрейт;
• современное оборудование;

Разумеется, облачный майнинг не смог избежать и минусов:

• доход ниже, чем при самостоятельном майнинге (естественно, при равных условиях);
• с пользователя взимается плата за аренду мощностей и электричество;
• невозможность забрать оборудование;
• риск стать жертвой мошенников, предлагающих свои услуги под видом реальных сервисов.

Потенциальный доход можно посмотреть перед заключением контракта. Подобные компании знают, как добиться высокой эффективности, а потому настраивают девайсы максимально точно. Если собрать ферму из топовых видеокарт никак не получится, стоит рассмотреть облачный майнинг как вариант.

Выбор подходящего девайса

В превалирующей части стран можно раздобыть лишь стандартное оборудование для майнинга электронной валюты. Разумеется, прежде всего речь идет о видеокартах. Для большинства монет из первой сотни вполне хватит одной фермы, включающей несколько карт. Топовые же альткоины потребуют вложений посерьезней.

Наиболее важным компонентом фермы является графический адаптер. Идеальным вариантом считаются модели от АМД, хотя карточки нВидиа также способны выдавать неплохой хешрейт. В числе видеокарт с отличной доходностью:

• GTX 1060 от nVidia;
• RX 570 или RX 580 на 4 гигабайта от компании AMD.

Применять более мощные сборки бесполезно, поскольку их соотношение производительности и цены существенно хуже, а потому практически не играет роли в майнинге криптовалюты.

Особым отношением среди майнеров пользуется карточка Radeon R9 280X.Она стала настоящим технологическим флагманом в деле добычи монеты ZEC. При цене значительно меньшей своих аналогов ей удается разгоняться до 300 хешей. Кроме того, всегда можно уменьшить Power Limit, понизив изначальные 200 ватт до 160.

При сборке фермы необходимо учитывать ряд моментов:

• карточки серии DDR5 являются лучшими в соотношении производительности и энергопотребления;
• чем больше памяти, тем выше мощность;
• охлаждения мало не бывает — графические адаптеры функционируют на пределе своих возможностей, разогреваясь до максимальных температур;
• подходят лишь устройства с разрядностью от 256 бит (впрочем, это правило не распространяется на шины старого образца).

Немалую ценность представляют видеокарты с возможностью разгона, так как они могут выдать на 20, а то и 40 процентов мощности больше.