Майнинг-пул: объединение мощностей для добычи крипто

Майнинг-пул — это объединение вычислительных мощностей отдельных майнеров для совместной добычи криптовалют с равномерным распределением вознаграждения. Вместо случайных редких выплат участники пула получают доход регулярно, используя различные методы расчёта вознаграждения. Это решение стало необходимым с ростом сложности добычи криптовалют.

Объединение ресурсов для добычи криптовалют

В контексте добычи криптовалют майнинг-пул — это объединение вычислительных мощностей майнеров, которые совместно используют свои ресурсы в сети для равномерного распределения вознаграждения в соответствии с объёмом выполненной ими работы. «Доля» (share) присуждается участникам пула, предоставившим действительное частичное доказательство выполнения работы. Массовое объединение в пулы началось, когда сложность добычи возросла настолько, что медленным майнерам потребовались бы столетия для создания блока. Решением стало объединение ресурсов, позволяющее генерировать блоки быстрее и получать часть вознаграждения регулярно, а не случайно раз в несколько лет.

История

• Ноябрь 2010: Slush стал первым майнинг-пулом.
• 2011–2013: Эра Deepbit, который в пике своего развития контролировал более 50% хешрейта сети.
• 2013–2014: После внедрения ASIC и отказа Deepbit поддерживать протокол Stratum его место занял GHash.IO.
• 2014–2015: F2Pool, запущенный в мае 2013, вытеснил GHash.IO и стал крупнейшим пулом.
• 2016–2018: Возвышение Bitmain и его AntPool. Bitmain также контролирует несколько меньших пулов, включая BTC.com и ViaBTC.
• 2019–2020: Запуск Poolin. Poolin и F2Pool были среди крупнейших пулов в этот период, причём F2Pool производил примерно 17,5% всех блоков Bitcoin в 2020 году.
• 2020: Binance запустил майнинг-пул, последовав примеру Huobi и OKEx. Luxor запустил американский майнинг-пул.
• 2021: Foundry USA Pool, дочерняя компания Digital Currency Group, стал одним из крупнейших пулов по хешрейту.
• 2022–2024: Foundry USA Pool и AntPool последовательно удерживали крупнейшие доли глобального хешрейта Bitcoin.

Доля в майнинг-пуле

Доля — основное понятие в работе майнинг-пула. Доля представляет собой потенциальное решение блока. Например, если решение блока — число, заканчивающееся на 10 нулей, то доля может быть числом с 5 нулями в конце. Со временем одна из долей будет содержать не только 5, но и 10 нулей — это и будет решением блока.

Пулам нужны доли для оценки вклада майнера в общую работу по поиску блока. Существуют различные системы вознаграждения: PPS, PROP, PPLNS, PPLNT и многие другие.

Методы работы майнинг-пулов

Майнинг-пулы могут содержать сотни или тысячи майнеров, использующих специализированные протоколы. Пулы могут поддерживать функцию «переменной сложности доли», позволяющую майнерам самостоятельно выбирать целевую сложность и соответственно изменять вероятность.

Pay-per-Share

Метод Pay-per-Share (PPS) предоставляет майнеру гарантированное мгновенное вознаграждение за его вклад в вероятность нахождения блока. Выплаты производятся из существующего баланса пула и могут быть выведены немедленно. Эта модель минимизирует колебания в доходах майнеров, но перекладывает большую часть риска на оператора пула.

Пропорциональный метод

Майнеры накапливают доли до тех пор, пока пул не найдёт блок. После этого каждый участник получает вознаграждение, пропорциональное количеству его долей от общего числа долей в раунде. Все доли считаются равными, но их стоимость рассчитывается только в конце раунда.

Pooled mining

Pooled mining (BPM), известный также как «система Slush», использует механизм, при котором более старые доли из начала раунда имеют меньший вес, чем свежие. Новый раунд начинается сразу после нахождения блока. Этот метод снижает возможность манипуляций путём переключения между пулами.

Pay-per-last-N-shares

Метод PPLNS похож на пропорциональный, но вознаграждение рассчитывается на основе последних N долей, а не всех долей раунда. Если раунд был коротким, все майнеры получают больше прибыли, и наоборот.

Solo Mining Pool

Соло-пулы работают как обычные пулы, но вознаграждение за блок не распределяется между участниками — оно полностью достаётся майнеру, нашедшему блок.

Peer-to-Peer Mining Pool

P2Pool децентрализует функции сервера пула, исключая возможность мошенничества оператора и единую точку отказа. Майнеры работают на побочной цепи (share chain), добывая при более низкой сложности с частотой один блок доли каждые 30 секунд. Когда блок доли достигает целевого значения сети, он передаётся и объединяется с основной цепью. Майнеры получают вознаграждение пропорционально своим долям. P2Pool требует от майнеров запуска полного узла, что увеличивает затраты на оборудование и пропускную способность.

Геометрический метод

Геометрический метод (GM) был разработан Мени Розенфельдом. Он основан на идее «счёта», как в системе Slush: оценка каждой новой доли остаётся одинаковой относительно существующего счёта, что исключает преимущество добычи в начале или конце раунда.

Двойной геометрический метод

Обобщённая версия геометрического метода и PPLNS. Включает дополнительный параметр «утечки между раундами». При определённых значениях этого параметра метод переходит в геометрический или в вариант PPLNS с экспоненциальным затуханием.

Комиссии за транзакции

Обычно блоки в сети криптовалют содержат транзакции, комиссии за которые получает майнер или пул. Разные пулы могут распределять эти комиссии между участниками или нет. Наиболее справедливыми считаются методы PPLNS, PPS+ и FPPS, при которых выплаты включают как награду за блок, так и комиссии за транзакции.

Прозрачность и аудит блоков

Открытые инструменты мониторинга позволяют анализировать поведение пулов, включая распределение хешрейта, состав блоков и включение транзакций с наибольшей комиссией. Функции аудита сравнивают ожидаемые шаблоны блоков с фактически добытыми блоками, выявляя возможные манипуляции или цензуру транзакций.

Мультипулы

Мультипулы переключаются между различными альткойнами, постоянно рассчитывая, какой из них в данный момент наиболее прибылен для добычи. Алгоритм учитывает время блока и цену на биржах. Для упрощения управления кошельками мультипулы могут автоматически обменивать добытые монеты на основную валюту. Благодаря этому можно получить больше целевой валюты, чем при прямой её добыче. Этот метод также увеличивает спрос на целевую валюту.

Некоторые компании, продающие вычислительные мощности, агрегируют работу множества небольших майнеров и вознаграждают их пропорционально долям, как пул. Такие сервисы часто используют методы переключения работы, аналогичные мультипулам.

PoC-майнинг (Proof of Capacity)

Подобно другим технологиям, PoC позволяет выполнять вычисления заранее и хранить результаты на жёстком диске майнера. Это требует значительно меньше энергии, чем PoW-майнинг, и является более экологичным. При добыче майнер просто просматривает предварительно сохранённые результаты и отправляет лучший найденный вариант в сеть. Благодаря низким требованиям к оборудованию PoC-майнинг может проводиться на обычном компьютере. Первый PoC-блокчейн был запущен в 2014 году и известен как Signum, позже появились Chia, Flax и BitcoinHD.

Как работает майнинг-пул и какие преимущества он дает