Что такое хешрейт в майнинге? Как он измеряется? Для чего он нужен?

Что такое хэшрейт в майнинге?

Хэшрейт (HashRate) — скорость, с которой вычисление завершает операцию в коде Биткоина или другой криптовалюты. Более высокая скорость хэширования лучше при майнинге, так как увеличивает вашу вероятность найти следующий блок и получить награду.

Проще говоря:

HashRate (Хэшрейт) - это единица измерения вычислительной мощности сети блокчейна или того, сколько общей индивидуальной мощности хеширования вносится для защиты сети.

Хешрейт относится к скорости, с которой аппаратное обеспечение (видеокарта / асик / процессор / FPGA) может расшифровать хэши. Это основа криптовалютного майнинга.

Чем больше у вашей фермы (видеокарточек) хэшей – тем больше Вы будете получать доход.

К примеру 1 видеокарта Nvidia 4090 выдает на алгоритме Etchash - 127 Mh/s, а видеокарта AMD 6600 XT - 32 Mh/s. Получается, раз 4090 выдает больше хэшей то и больше прибыль будет с этой видеокарты!

Однако в случае с майнингом еще важно учитывать сколько видеокарта потребляет и Вашу цену за электроэнергию. Поэтому в совокупности не всегда самая мощная карта выгоднее, бывает так что карта чуть слабее, но с меньшим потреблением электроэнергии - выгоднее!

В случае блокчейна Биткойна, первого блокчейна и сети на основе PoW, скорость хеширования (Hash Rate) используется для алгоритмического определения того, насколько сложным должно быть каждое уравнение или «головоломка» для проверки следующего блока.

Чем выше Hash Rate, тем больше пользователей или организаций участвуют в попытках защитить сеть, поэтому тем сложнее должна быть «головоломка».

Hash Rate измеряется в хэшах в секунду (H / s), поэтому, если сеть имеет Hash Rate 5 TH / s, это означает, что сеть может выполнять 5 триллионов вычислений в секунду, чтобы решить «головоломку» следующего блока. Ниже перечислены различные значения хешрейта:

• 1 kH / s - это 1000 (одна тысяча) хешей в секунду.
• 1 MH / s - это 1000000 (один миллион) хэшей в секунду.
• 1 GH / s - это 1000000000 (один миллиард) хэшей в секунду.
• 1 TH / s - это 1000000000000 (один триллион) хэшей в секунду.
• 1 PH / s - это 1 000 000 000 000 000 (один квадриллион) хэшей в секунду.
• 1 EH / s - это 1 000 000 000 000 000 000 (один квинтиллион) хэшей в секунду.

Определение хэшрейта

Проще говоря, хэшрейт можно определять, как скорость, с которой работает ваша видеокарта или Асик. Майнинг криптовалют - это поиск блоков с помощью сложных вычислений. Блоки похожи на математические головоломки. Видеокарты или Асики должны делать тысячи или даже миллионы операций в секунду, чтобы найти правильные ответы для решения блока.

Другими словами, чтобы эффективно добывать блок, майнер должен хэшировать заголовок блока таким образом, чтобы он был ниже или равен «цели». Цель меняется с каждым изменением сложности. Чтобы достичь заданного хэша (или цели), майнер должен изменить некоторые заголовки блока, которые известны как «nonce».

Каждый одноразовый номер начинается с «0» и увеличивается каждый раз, чтобы получить необходимый хэш (или цель).

Учитывая, что изменение одноразового номера является рандомом, шансы получить данный хэш (или цель) очень низки. Поэтому майнер делает множество попыток, изменяя одноразовый номер. Число попыток, которые майнер делает в секунду, называется хэшрейтом или хэш силой (hash power).

Измерение скорости хэширования и ее единиц

Скорость хэширования вычисляется в хеш / секунда (h/s).

Помимо h/s есть такие термины как:

• Mega hash
• Giga hash
• Tera hash

Например, майнинг ферма или Асик работая со скоростью 60 хешей в секунду делать 60 задач в секунду при попытке решить блок.

Kilohash (KH / s) используется для 1000 хешей, megahash (MH/s) для 1000 kilohashes, terahash (TH/s) для 1000 megahash и petahash (PH / s) для 1000 terahashes.

На нашем сайте есть удобный калькулятор преобразования мощности - перевод в kH/s, MH/s, GH/s, TH/s, PH/s.

Если грубо сравнивать, то это как в машинах, чем больше лошадиных сил, тем мощнее машина, так и в майнинге чем больше хэшей, тем больше монет а значит и денег Вы получите.

У каждого алгоритма хэшрейт не много отличается для одной и той же видеокарты, к примеру 1 Nvidia 4070 будет выдавать:

• ETChash - 62 Mh/s
• KawPow - 30 Mh/s
• ZelHash 65 h/s

Как Вы можете видеть карта 1, а хэшрейт везде разный. К примеру на Ethash всего 29 Mh/s, а на CryptoNightR аж 730 h/s. Но в данном случае больше хэш, не значит выгоднее майнинг. Видеокарта Rx570 заточена под алгоритм Ethash и вот уже чем больше будет у Вас хэшрейт под данный алгоритм на видеокартах Rx570, тем больше Вы будете получать.

Как измеряется Hash Rate?

Hash Rate и Hash Power измеряются одинаково, то есть с использованием хешей в секунду (H / s). Один хэш можно рассматривать как одно вычисление, используемое для попытки решить уравнение блока.

По мере того, как в сеть вводится все больше Hash Power, поскольку все больше людей хотят защитить ее и заработать вознаграждение, Hash Rate увеличивается, что затрудняет правильное угадывание следующего результата для каждого майнера.

В настоящее время, когда Hash Power передается в сеть Биткойн, Hash Power измеряется в терахешах в секунду (TH / s), что означает, сколько триллионов вычислений в секунду может быть выполнено с объемом мощности хеширования в сети.

Хотя невозможно узнать точную скорость хеширования блокчейна Биткойн или любой другой сети с механизмом консенсуса PoW, скорость хеширования можно точно оценить, исходя из текущей сложности блока и количества добываемых блоков.

Сеть Биткойн не превышала 1 терахэш в секунду до мая 2011 года, примерно через 3 года после своего создания. Текущая скорость хеширования сети Биткойн составляет 120 миллионов терахешей в секунду, что сделало безопасность сети в 120 миллионов раз лучше, чем это было в 2011 году.

Как распределяется хешрейт?

Поскольку все, что вам нужно сделать, чтобы внести свой вклад в безопасность блокчейна Биткойн или любого другого блокчейна с PoW - это указать мощность хэширования для проверки, любой человек во всем мире может принять участие в проверке блокчейна, если у него есть соответствующие оборудование.

Это означает, что хэшрейт сети Биткойн будет распределяться по всему миру в зависимости от количества хэш-мощности, которую каждая область передает в сеть.

Когда вы посмотрите на текущее распределение мощности хэширования и глобальной скорости хеширования, вы увидите очень интересную картину географического состояния сети блокчейна.

Первое, что необходимо учитывать, это то, что все основные производители майнинг промышленности находятся в Китае. Этот фактор в сочетании с их общеизвестно низкими ценами на электроэнергию в определенных регионах (особенно в сезон дождей) дает Китаю прекрасную возможность доминировать в процессе добычи Биткойнов.

Наиболее эффективный способ майнинга Биткойна - это использование майнинг-пула, который собирает вместе хэш мощности разных пользователей, подключенных к этому пулу, и, разгадав блок с помощью этой высокой мощности, получает вознаграждение на основе пропорционального процента мощности, которую вносит каждая организация, независимо от того, проверил ли пул блок или нет.

Поскольку единичным субъектам трудно конкурировать с крупными конкурентами, майнинг-пул позволяет более мелким игрокам получать пропорциональное вознаграждение. Это также помогает майнерам иметь более предсказуемый поток доходов.

Три крупнейших майнинговых пула, Poolin, F2Pool и AntPool, контролируют почти 50% всей мощности хэширования Биткойна и все они расположены в Китае. Хотя Китай в настоящее время доминирует в области майнинга Биткойнов, прогнозируется, что больше возможностей для майнинга и хэш-мощность будет производиться в регионах с более низкими ценами на электроэнергию в Америке, таких как части Техаса.

Если бы один пул для майнинга контролировал более 50% мощности майнинга сети, то теоретически они могли бы провести атаку 51%.

Объяснение сложности и вознаграждения майнеров

Поскольку уровень безопасности сети повышается по мере того, как в сеть передается все больше мощности хэширования, сложность решения следующего блока в цепочке увеличивается пропорционально увеличению мощности хеширования для обеспечения безопасности сети.

Если бы уровень сложности не изменился, то введение мощности хеширования сделало бы слишком простым решение «головоломки» для проверки следующего блока, что ослабило бы безопасность сети.

Вознаграждение за майнинг в сети устанавливается по заранее определенному графику и со временем снижается, если криптовалюта дефляционная.

Глядя на вознаграждение за майнинг Биткойна, вы можете увидеть снижение вознаграждения вдвое каждые 210 000 добытых блоков, примерно каждые четыре года, известное как «halving» (халвинг).

Первоначальное вознаграждение за проверку блока в сети Биткойн при создании сети составляло 50 BTC, но после его третьего халвинга в мае 2020 года текущее вознаграждение снизилось до 6,25 BTC за добытый блок.

Поскольку добывать Биткойны становится все труднее из-за возросшей конкуренции и мощности хэширования, многие майнеры начали добывать BTC в пулах, как описано выше.

В этих майнинговых пулах каждый майнер, выделяющий хэш-мощность сети, получает пропорциональную выплату независимо от того, действительно ли они участвовали в майнинге блока.

Поскольку многие из этих майнинговых пулов настолько велики, они могут оценить, какую мощность хеширования они вносят по сравнению с остальной частью сети, и могут почти точно оценить, сколько блоков они смогут добыть по сравнению с остальным рынком.

Это позволяет майнинговым пулам создавать график вознаграждений, чтобы последовательно выплачивать BTC участникам, независимо от того, удалось ли им добыть текущий блок, поскольку они знают свои статистические шансы на добычу будущих блоков и сколько они заработают в качестве вознаграждения.

Что такое хороший хешрейт?

Хорошая скорость хеширования субъективна и зависит от размера сети. Лучше иметь как можно более высокую скорость хеширования, так как это означает, что для взлома сети потребуется значительно больше ресурсов.

Если посмотреть на хешрейт сети Биткойн, он экспоненциально вырос до уровня, о котором многие даже не догадывались при ее создании. Глядя на вторую по популярности криптовалюту, Ethereum, вы видите текущую скорость хеширования примерно 200000 GH / s или 200000 миллиардов хешей в секунду, что намного меньше, чем 120 миллионов терахешей Биткойна или 120 миллионов триллионов хешей в секунду.

Для большинства сетей криптовалюты, хэшрейт Ethereum огромен и считается отличным хешрейтом, но, если сравнить его с хешрейтом сети Биткойн, он все равно значительно меньше.

Какой хешрейт выгоден?

Прибыльность хешрейта зависит от сложности майнинга в сети, а также от графика вознаграждений, стоимости оборудования для майнинга и затрат на электроэнергию.

Чем выше сложность майнинга в сети, тем больше ресурсов необходимо выделить для конкуренции за вознаграждение за блок. Если награда за майнинг блока высока, это делает более выгодным с финансовой точки зрения выделение ресурсов для сохранения безопасности сети.

Еще одним очень важным фактором является выходная мощность вашего оборудования для майнинга. Хотя Antminer S9 может производить 14 TH / s, он стоит тысячи долларов, а награда за майнинг Биткойнов недавно упала с 12,5 до 6,25 BTC за блок.

Вы также должны учитывать, что чем ниже ваши затраты на электроэнергию, тем более рентабельно запускать ваше оборудование для майнинга (поскольку оно потребляет большое количество энергии).

Лучший способ определить, выгодна ли вам текущая хэш-скорость для майнинга, - использовать онлайн- калькулятор прибыльности майнинга, который сообщит вам ожидаемую доходность на основе вашей мощности хэширования, энергопотребления, стоимости электроэнергии, платы за майнинг пула.

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.

Текущая скорость хеширования Биткойнов

Текущая скорость хеширования Биткойна составляет 120 миллионов TH / s, что составляет 120 миллионов триллионов хешей в секунду.

Если вы предположите, что каждый пользователь, занимающийся майнингом в блокчейне Биткойн, использует Antminer S9 с 14 TH / s, это будет означать, что в мире насчитывается около 8,5 миллионов майнеров Биткойнов.

Фактическое количество майнеров по всему миру, вероятно, намного выше, учитывая высокую цену и высокую мощность хэширования от этого конкретного оборудования для майнинга.

Как работает хеш-функция?

Различные хэш-функции будут выдавать выходные данные разного размера, но размер выходных данных, которые могут быть получены, всегда фиксирован.

Например: 

• Алгоритм SHA-256 может выдавать только выходные данные размером 256 бит.
• Алгоритм SHA-1 всегда создает 160-битное представление. 

Для иллюстрации давайте прогоним слова «Binance» и «binance» через алгоритм хеширования SHA-256.

Видно, что небольшое изменение (заглавная первая буква) приводит к совершенно другому значению хеш-функции. Однако, поскольку мы используем SHA-256, выходные данные всегда имеют фиксированный размер — 256 бит (или 64 символа) — независимо от размера входных данных.

Эти два результата остаются неизменными независимо от того, сколько раз мы прогоняем эти два слова через этот алгоритм.

SHA — это аббревиатура от Secure Hash Algorithms. Это набор криптографических хэш-функций, включая хеш-функции SHA-0, SHA-1 и группы хеш-функций SHA-2 и SHA-3.

SHA-256, наряду с SHA-512 и другими хэш-функциями, принадлежит к группе хэш-функций SHA-2.

В настоящее время только группы SHA-2 и SHA-3 считаются безопасными группами хэш-функций.

Вывод

И мощность хеширования, и скорость хеширования являются чрезвычайно важными аспектами любой криптовалюты, добытой методом PoW, такой как Биткойн.

Скорость хеширования Биткойнов продолжает расти с астрономической скоростью, как и возможности ASIC майнеров и пользователей, работающих над проверкой безопасности сети Биткойнов.

Без хешей Блокчейны не смогли бы функционировать как распределенные реестры, поскольку децентрализованные вычислительные мощности не использовались бы и не направлялись на конкретную функцию.

Хотя есть кривая обучения, когда дело доходит до майнинга криптовалюты, это важная часть экосистемы и важная тема, которую должен понять каждый пользователь криптовалюты, инвестор и трейдер.