Майнинг биткоина: причины замедления добычи блоков
В последнее время в криптосообществе обсуждается проблема увеличения времени, необходимого для майнинга нового блока биткоина. По протоколу Биткоина, добыча одного блока должна занимать в среднем 10 минут. Однако иногда на создание блока уходит более часа или даже несколько дней. Давайте разберем, насколько часто это происходит и что это значит для сети Биткоин.
Среднее время майнинга блоков биткоина
Почему целевое время майнинга блока установлено на 10 минут? Это значение выбрал Сатоши Накамото как компромисс между скоростью транзакций и защитой сети. Сокращение интервала ускоряет транзакции, но увеличивает вероятность создания сиротских блоков. Увеличение времени замедляет работу сети. Поэтому 10 минут — это оптимальное значение.
На практике интервал между блоками не фиксирован, поскольку майнинг — процесс вероятностный. Чем больше вычислительных мощностей в сети, тем быстрее находится решение криптографической задачи, необходимой для создания блока транзакций. Однако время решения предсказать невозможно. Это можно сравнить с бросанием кубика: вероятности известны, но результат непредсказуем. Аналогично в майнинге: скорость добычи блоков колеблется вокруг среднего значения.
По статистике, раз в 34 дня происходят задержки между блоками на 85 минут и больше. Блоки, добыча которых занимает более часа, появляются примерно раз в год на протяжении всей истории Биткоина. Например, блок 815 690, добытый 7 ноября 2023 года, занял 1 час 9 минут. До этого блок от 17 октября 2022 года добывался 1 час 25 минут.
Бывали и более длинные интервалы. Например, между первым блоком, сгенерированным Сатоши 3 января 2009 года, и вторым блоком прошло 6 дней. Этот случай до сих пор остается загадкой и предметом обсуждений.
В большинстве случаев замедление майнинга блоков остается незамеченным, лишь изредка привлекая внимание.
Почему медленный майнинг случается реже, чем можно ожидать?
Вычислительная сложность майнинга Биткоина динамична и корректируется каждые 2016 блоков (примерно раз в две недели). Если за этот период среднее время майнинга превышает 10 минут, сложность снижается, компенсируя отклонение, и наоборот.
Благодаря этому механизму саморегуляции, среднее время майнинга блоков стабильно и близко к целевому значению в 10 минут. Однако бывают периоды, когда внешние факторы временно нарушают работу механизма. Например, после запрета майнинга в Китае в 2021 году вычислительная мощность сети резко сократилась, и среднее время майнинга увеличилось до 12 минут. Восстановление нормального 10-минутного интервала заняло полгода. Несмотря на это, система доказала свою устойчивость.
Выводы
В заключение можно сказать:
Значительные задержки в майнинге отдельных блоков — редкое, но закономерное явление, обусловленное теорией вероятностей. Чем больший временной интервал анализируется, тем ближе среднее время майнинга блоков к 10 минутам. Однако на небольших промежутках возможны значительные отклонения как в большую, так и в меньшую сторону. Блоки, добыча которых занимает более часа, редки, но предсказуемы.
Причины увеличенного времени майнинга связаны с вероятностной природой процесса. Чем дольше искать решение криптографической задачи, тем меньше вероятность того, что это займет слишком много времени. Однако такая вероятность существует.
Благодаря механизму саморегуляции сложности, среднее время майнинга блоков за многие годы стабильно около 10 минут, что подтверждает надежность системы. Временные сбои из-за внешних факторов (например, запрет майнинга) компенсируются в течение нескольких месяцев.
Долгие блоки не угрожают безопасности и стабильности Биткоина, так как консенсус сети достигается на основе анализа всей цепочки за длительный период. Чем быстрее генерируются блоки, тем эффективнее работает сеть. Поэтому замедление темпа майнинга может повлиять на репутацию Биткоина.
В будущем, вероятно, майнинг биткоинов станет еще более сложным и длительным. Но пока механизм динамической корректировки сложности справляется со своей задачей. Важно, чтобы темп прироста сложности не опережал развитие вычислительных мощностей, используемых для майнинга.
В целом, текущие проблемы с замедленным майнингом отдельных блоков не представляют критичных рисков для инфраструктуры Биткоина. Однако в будущем, возможно, потребуется изменение алгоритма консенсуса для поддержания необходимой скорости транзакций в блокчейне.
