Как менялась добыча биткоинов: от CPU до облачного майнинга

Привет, Гик! Первый пост в нашем блоге мы хотели бы посвятить истории возникновения и развития самой известной и популярной криптовалюты, а также ещё раз ответить на вопрос «Что такое биткоины».

Надеемся, этот небольшой экскурс в историю вы найдёте полезным, т.к. мы попытались описать события максимально просто.

Началось все еще в далеком 1983 году, когда Дэвид Чаум и Стефан Брендс впервые предложили протоколы «электронной наличности» ^[1].

После них было представлено ещё несколько идей криптовалют, даже были просчитаны модели рыночного механизма. Но только в 2008 году был опубликован файл с описанием протокола и принципа работы одноранговой сети BitCoin.

До сих пор не известно был ли это один человек или группа лиц, но он или они известны всем под псевдонимом Сатоси Накомото. В 2009 Сатоси была закончена разработка клиента и сеть была запущена.

Впервые обмен ^[2] биткоинов на товар состоялся в 2010 году, когда американец Ласло Ханеч за 10 000 биткоинов приобрел 2 пиццы. Напомним, что сегодня 1 биткоин стоит ^[3] порядка 300 американских долларов, а максимальное значение переваливало за 1000 долларов за 1 биткоин.

Существует огромное количество других ^[4] криптовалют: Лайткоины, Пирокоины, Зетакоины и даже Догекоины. Но Биткоины самая распространённая из них. На данный момент, тысячи ресторанов и магазинов принимают ^[5] Биткоины как средство оплаты.

Золотая лихорадка

Майнинг, т.е. добыча биткоинов, по сути – решение некой криптозадачи, ответом на которую является последовательность символов находящаяся грубым перебором. Это и определяет потребность в огромных вычислительных мощностях.

Ключевая часть всей системы безопасности биткойна — майнинг. Основная идея заключается в том, что майнеры группируют биткойн-транзакции в один блок, который уже подвергают хэшированию неисчислимое число раз для нахождения очень редкого значения хэша, подпадающего под специальные условия. Когда такое значение находится, блок считается смайненным и попадает в цепочку блоков. Само по себе хэширование не несёт никакой полезной цели кроме увеличения сложности поиска правильного блока. Таким образом, это одна из гарантий того, что никто в одиночку с любым существующим набором ресурсов не сможет взять под контроль всю систему. За каждый найденный блок получается вознаграждение. Изначально оно составляло 50 биткоинов, но, чтобы предотвратить бесконтрольную эмиссию валюты, оно уменьшается в два раза после каждых 210 000 добытых блоков. Каждый новый блок появляется примерно раз в 10 минут, что означает длительность поисков может занимать как 9 минут, так и 11. Для удобства расчетов возьмем 10 минут — исходя из этого, количество всех биткоинов в мире не превысит 21 миллиона. Примерно 55% из них уже добыто ^[6], и прогнозы обещают 99% добычи к 2032 году.

На данный момент есть четыре поколения майнеров, начиная от простого CPU-майнинга — и до современного ASIC-майнинга. Это не означает, что вы уже не можете майнить биткоины дома с вашим процессором — просто объем прибыли будет в разы меньше.

Первое поколение: CPU майнинг

Объем дохода зависит от процессора — имея самый топовый Core i7, можно добывать порядка 33 MH/s (мегахашей в секунду, так измеряется скорость добычи биткоинов). Все вычисления выполняются над 512-битными блоками данных и состоят из множества различных операций. Каждая из которых зависит от результатов предыдущего.

Второе поколение: GPU майнинг

Следующее поколение майнеров основывалось на операциях происходящих в видеокарте. Подобные майнеры состояли из реализации bitcoin-протокола на языке вроде Java или Python и алгоритма перебора в виде OpenCL-файла, который надлежало скомпилировать под ISA соответствующего GPU.

Как только не пытались увеличить свои доходы майнеры: играли с напряжением, увеличивая его для увеличения производительности, но повышая затраты на электричество, или, наоборот, уменьшая его для экономии на свете (чтобы мамка не заругала, наверное). Также изменения затрагивали и ядра GPU и параметров кода, как увеличение потоков.

В отличие от процессора, который на материнке может быть всего один, видеокарт на плате может быть несколько — в связи с этим создавались целы фермы для майнинга биткоинов на основе графических процессоров.

Типовые GPU от AMD показывают большую производительность, чем GPU от NVidia, если речь идет о GH/s на $. Поэтому майнеры использовали именно их.

Третье поколение: FPGA майнинг

Царствование FPGA было не долгим, так как на смену пришло новое поколение аппаратуры — ASIC. Платы на основе FPGA Spartan XC6SLX150 позволили достигнуть производительности 860MH/s, при частоте 215 MHz, энергопотреблении 39W и стоимости $1060. Проприетарная разработка компании Butterfly Labs (BFL), расположенной в Канзасе, показала похожую производительность 830 MH/s при цене $599. Топовое решение от той же компании на основе FPGA Altera показало производительность 25.2 GH/s при цене $15K (650-750 MH/s на чип).

Главная проблема FPGA майнинга на фоне GPU была их стоимость. В среднем стоимость FPGA майнера была выше на 30% относительно видеокарт, более того GPU платы имеют больший потенциал к перепродажи после окончания службы в роли майнера.

Четвертое поколение: ASIC майнинг

С приходом ASIC пришел конец всем предыдущим типам майнинга. ASIC майнеры заметно отличаются отношением размера к производительности и потреблению относительно других типов майнеров. Первым на рынок вышла компания BFL, предложившая свои решения, за ними уже появились такие компании как ASICMINER и Avalon.

Цена на майнеры четвертого поколения была невероятно высока. На волне роста популярности криптовалюты вырос и интерес к майнингу. Не все могли себе позволить майнеры даже в минимальной комплектации. Дороговизна оборудования заставила искать новые решения, ими был даунгрейд оборудования, продажа лайт версий майнеров. Но цена, как правило, все равно оставалась высокой и все проблемы с настройкой ложились на самих пользователей. Оптимальным решением стал облачный майнинг, который открыл доступ к миру биткоинов практически любому желающему.

Облачный майнинг

Майнинг биткоинов должен был выйти в массы, когда он станет доступен любым желающим. Облачный майнинг — именно такое событие: наш проект, https://hashflare.io/ ^[7], позволяет арендовать часть мощности нашего оборудования и начать зарабатывать биткоины в несколько кликов. Все что вам нужно — это желание и несколько баксов для старта.

Пройдя регистрацию, выбрав один из двух вариантов майнера и, конечно, привязав кошелек, вы можете начать добывать свои первые биткоины.

Калькулятор рассчитает и покажет вам размер вашего допустимого дохода, а графики позволят следить за успехами в разных пулах.

Вы можете распределить купленные мощности по разным пулам и попытаться
увеличить свой доход. В случае, если вы поймете что хотите больше, вы можете в любой момент докупить некоторые вычислительные мощности.

Для майнинга криптовалют на алгоритме SCRYPT мы используем майнер Ares ^[8]. При его разработке был учтен негативный опыт, который получили при создании майнеров на алгоритме SHA-256. Очень многих проблем удалось избежать уже на этапе проектирования, поэтому на выходе получили очень надежный и неприхотливый аппарат.

В свою очередь для SHA-256 мы используем модифицированный майнер Apollo, в который устанавливаем по 2-4 платы. Именно такие модели, в специальных серверных корпусах, мы устанавливаем в ДЦ. По привычке мы называем их просто Apollo.

В своих платах мы используем знаменитый чип Golden Nonce ^[9] компании HashFast, вложившей миллионы долларов в разработку этого чипа, который продолжает служить верой и правдой многим майнерам по всему миру, несмотря на банкротство самой HashFast.

Отдельно стоит сказать про майнер Uranus. Это абсолютно новая модель, с новым чипом. Основная особенность майнера — высокая эффективность при низком энергопотреблении. Мы планируем сделать его нашей основной рабочей машиной. Спрос на этот майнер очень высокий и сейчас все наши силы брошены на его производство.

Готовы начать? Мы с вами! Пишите, о чём вам было бы интересно почитать в следующих наших постах.

Витаем в облаках
^[7]

Автор: HashFlare

Источник ^[10]