Расшифровка сложности майнинга биткойнов: действительно ли это так сложно?

Сложность майнинга биткойнов

Сложность майнинга — ключевая метрика в сети биткойнов, определяющая, насколько трудно добыть новый блок. Проще говоря, сложность отражает количество работы (вычислений), которую необходимо выполнить майнерам, чтобы успешно найти блок. Этот параметр напрямую связан с безопасностью и стабильностью сети: высокая сложность делает сеть более защищенной от атак, но одновременно увеличивает требования к вычислительной мощности майнеров.

Организация сложности майнинга

Сложность майнинга — это число, показывающее, сколько раз в среднем майнерам необходимо вычислить хеш-функцию, чтобы найти один блок в блокчейне биткойнов. При каждой попытке майнер генерирует случайное значение (nonce) и вычисляет хеш блока; если полученный хеш соответствует определенному условию (ниже установленного сетью целевого уровня), блок считается найденным. Сложность операции майнинга устанавливает это условие: чем выше сложность, тем строже требования к хешу и тем больше попыток потребуется.

Например, при сложности BTC ~101 триллион (10¹²) майнерам требуется около 10¹⁴ вычислений хеша, чтобы разблокировать один блок. Важно отметить, что сложность биткойн-сети изначально была установлена на минимальном уровне (1.0) при запуске сети. С увеличением числа участников и их общей вычислительной мощности, сложность начала расти экспоненциально.

Это служит своего рода «адаптивным порогом»: она автоматически регулируется в зависимости от текущей хеш-ставки (общей вычислительной скорости сети), чтобы поддерживать стабильность блокчейна. Другими словами, сложность майнинга регулирует скорость нахождения блоков, изменяя задачи для майнеров и стремясь к появлению новых блоков примерно каждые десять минут.

Обновление сложности сети

«Когда говорят, что сложность сети обновила рекорд, это значит, что майнить биткойны стало сложнее, чем когда-либо.»

Так, в ноябре 2024 года сложность впервые превысила 100 триллионов (100 T), установив исторический максимум. Для сравнения: в начале, в 2009 году, значение составляло 1, к концу 2013 года достигло 1.5 миллиарда, к концу 2017 года – 1.59 триллиона, а после бума 2021 года — около 24 триллионов. Эти огромные цифры отражают колоссальный рост общей мощности майнеров на протяжении всех лет существования биткойна.

Автоматическая регуляция сложности

Сеть BTC использует специальный алгоритм, который автоматически пересчитывает (регулирует) сложность каждые 2016 блоков. Это соответствует примерно двум пересчетам каждые две недели, так как в идеале 2016 блоков должно быть добыто за 20160 минут (2016 × 10 минут). Алгоритм сопоставляет фактическое время, затраченное на майнинг последних 2016 блоков, с эталонным двухнедельным периодом. Таким образом, сложность майнинга динамически регулируется в ответ на изменения в вычислительной мощности сети.

Двухнедельный интервал сглаживает краткосрочные всплески или падения хеш-ставки. Если бы сложность обновлялась слишком часто (например, с каждым блоком), малейшие изменения в вычислительной мощности вызывали бы резкие колебания, что затрудняло бы работу майнеров. С другой стороны, слишком редкая корректировка сделала бы систему инертной к значительным изменениям хеш-ставки. Период в 2016 блоков оказался компромиссным решением, позволяющим сети своевременно реагировать на тенденции в майнинге, без чрезмерной волатильности.

Влияние сложности на рентабельность майнинга

Рентабельность майнинга напрямую зависит от текущей сложности и вознаграждения за блок. Когда сложность растет, труднее добыть новый блок: майнеры расходуют больше ресурсов (электричества, времени) на вычисление правильного хеша. Если цена биткойна и вознаграждение за блок остаются неизменными, увеличение сложности ведет к снижению рентабельности майнеров, ведь оборудование должно наводить меньше блоков.

Например, скачок сложности на ~10% приведет к снижению дохода каждого майнера примерно на такие же 10%, при прочих равных условиях. В индустрии даже используется метрика, называемая доходом в долларах на единицу хеш-ставки (скажем, 1 PH/s в день). Как только сложность увеличивается, цена хеша сразу же снижается. Например, 5 ноября 2024 года, когда сложность биткойна возросла на 6.24% – до нового рекорда, индекс дохода майнеров (Bitcoin Hashprice Index) упал примерно на 5.9%. То есть увеличение сложности почти напрямую снизило доходы майнеров.

Когда сложность снижается, оставшимся майнерам в сети становится легче добывать блоки, и их доля вознаграждения увеличивается. Так произошло, например, в июле 2021 года, когда сложность резко упала на фоне миграции майнеров из Китая. Эти майнеры, продолжавшие свою работу, наслаждались повышенными доходами на протяжении нескольких месяцев, пока сложность не восстановилась.

Факторы, влияющие на сложность майнинга

Основные факторы:

1. Увеличение или уменьшение хеш-ставки. Поскольку пересчет сложности напрямую зависит от того, были ли последние 2016 блоков добыты быстрее или медленнее, любое увеличение хеш-ставки (например, добавление новых мощностей) приводит к увеличению сложности, в то время как уменьшение хеш-ставки (выключение частей мощностей) — к её снижению.
2. Цена BTC. Является одним из самых важных стимулов. Когда цена резко растет, майнинг становится более прибыльным, что привлекает новых майнеров и побуждает существующих расширять свои фермы.
3. Развитие оборудования. Напрямую влияет на сложность. Например, переход от CPU к GPU-майнингу в 2010 году, сменившийся появлением FPGA и ASIC-майнеров с 2013 года, взрывным образом увеличил эффективную хеш-ставку.
4. Условия ферм и затраты на электроэнергию. Майнинг потребляет много энергии, поэтому эти факторы влияют на рентабельность.
5. Государственная политика. Може кардинально изменять сложность. Яркий пример — запрет на майнинг в Китае весной 2021 года, когда стране принадлежала более 50% глобального майнинга.

Изменения в вознаграждении за блок

Каждые 210000 блоков (примерно каждые 4 года) в сети Bitcoin происходит халвинг — вознаграждение за найденный блок сокращается вдвое. Халвинг не влияет напрямую на сложность (алгоритм пересчета остается прежним), но косвенно сказывается через экономику майнинга. Сразу после халвинга рентабельность майнеров падает, что при прочих равных условиях может привести к отключению некоторых участников.

История сложности майнинга

История сложности майнинга биткойна насчитывает более 14 лет, и за это время показатель вырос с 1 до сотен триллионов. В целом, тенденция сложности устремлена вверх, что отражает экспоненциальный рост мощности, подключенной к сети. Тем не менее, были периоды значительных падений и всплесков из-за внешних факторов.

Сложность биткойн-майнинга постоянно стремится к новым высотам. Эта метрика представляет собой отражение роста общей вычислительной мощности и долгосрочной уверенности майнеров в первой криптовалюте.

Заключение

Для новичков в криптоиндустрии это служит уроком: сложность майнинга нелинейна, но почти всегда растет в долгосрочной перспективе. Для опытных игроков на рынке отслеживание сложности и хеш-ставки становится необходимым элементом стратегии, позволяющим оценить здоровье и безопасность сети, а также прогнозировать изменения в экономике майнинга.