Сложность сети Ethereum и почему она растет

Возрастающая сложность майнинга – это проблема всех криптовалют основанных на протоколе PoW (доказательство выполнения работы). Протокол подразумевает выполнение небольшого задания для получения доступа к данным сервера. Это нужно для обеспечения защиты сети от DoS-атак.

Выполняя протокол, майнер предоставляет мощности своего компьютера для сети криптовалюты и получает вознаграждение. В итоге получается цепочка транзакций, которая подтверждает достоверность каждой предыдущей операции.

Чтобы понять, что такое майнинг и почему его сложность неизбежно должна возрастать, нужно представить себе сеть, состоящую лишь из одного единственного блока, который носит название «первичный блок».

Он создается разработчиками и является гарантом достоверности последующих транзакций и блоков. Далее система запускается в общее пользование и каждый желающий может принять участие в построении цепочки. Эти желающие и есть майнеры. Чем больше майнеров, тем выше нагрузка на систему.

Увеличивается время, необходимое на подтверждение достоверности блока другими пользователями и его включение в цепь – блокчейн. Чем больше участников в сети, тем выше стоимость единицы криптовалюты, но вместе с этим растет сложность ее добычи.

По оценкам аналитиков, потребление электроэнергии Эфириумом в 2016 году составило приблизительно 4.2 ТВт/час, что равняется уровню энергопотребления небольшого государства, а сложность Ethereum выросла с 1.3 ТН (терахэша) в момент запуска сети, до 1350 ТН на сегодняшний день.

То есть, если для того, чтобы добывать эфир два года назад, можно было использовать персональный компьютер или небольшую сеть ПК, получая сотни единиц валюты, то сейчас сложность Ethereum возросла настолько, что и нескольких десятков мощных процессоров будет недостаточно для получения десяти единиц эфира.


Вместе с этим выросло время добычи блока с 0,02 секунд в начальный период до 14,2 секунд на данный момент. Конечно, все эти показатели изменчивы и изменяют их, в первую очередь, сами пользователи сети.

Это необходимо из-за непостоянности вычислительных мощностей системы. Чтобы поддерживать среднюю скорость добычи, пользователи сети корректируют данные таким образом, чтобы можно было добывать 2016 блоков за двухнедельный срок.

Сложность криптовалюты Ethereum

Начальная сложность Ethereum была немного выше средней. Это было обусловлено тем, что проект был краудфандинговым, то есть значительная часть единиц эфира была роздана инвесторам. Это установило первичный порог цены и сложности Ethereum, которые длительное время после запуска оставались почти на начальном уровне.

Причиной этого была особая технология вычислений, необходимых для проведения транзакций и построения блоков. Она накладывала существенные ограничения на количество добываемых единиц через один кошелек, который, к тому же, было достаточно сложно установить.


Это отпугнуло часть майнеров, но позволило удержать цену на эфир от обвала на стадии запуска проекта и сохранять сложность Ethereum на довольно низком уровне длительное время. Все это привело к тому, что в 2016 году цена за единицу эфира выросла более чем на 8000%. Руководством сети были сняты первоначальные ограничения, что сделало систему Эфириум самой выгодной для майнинга.

По утверждению главного разработчика проекта Виталика Бутерина, увеличение сложности Ethereum было задумано изначально и носит название «бомба сложности».


Ее целью является увеличение сложности майнинга настолько, чтобы сделать сеть непригодной для него в момент, когда она уже не будет нуждаться в вычислительных мощностях пользователей. Тогда пользователи Эфириум должны будут перейти на новый тип построения блоков в цепи.

Планы Эфириум

Проблемы масштабирования, увеличения операционных возможностей системы, касаются не только Эфириума, но и крупнейшей сети Bitcoin. "Биток" столкнулся с этой проблемой порядка двух лет назад.

Она приводит к торможениям, зависаниям, сбоям в работе, из-за чего тысячи участников не могут своевременно вывести деньги или совершить необходимые операции. Подобные уязвимые места системы часто используются злоумышленниками для проведения DoS-атак и вывода средств с кошельков пользователей.


Известно, что Эфириум для увеличения производительности готовит несколько новых технологий:

• Протокол PoS (подтверждение доли) Casper. Его внедрение позволит снизить численное количество майнеров, сохранив процентное соотношение участников и их долей. Возможность создания нового блока в цепи будет прерогативой крупных майнеров с мощным оборудованием. Так же будет зависимость от владения определенным процентом от общего числа валюты. Участник, владеющий 2% от общего количества крипты, сможет создавать 2% новых блоков;
• Шардинг. Распределение серверов сети в разных местах. Распределение пользователей будет осуществляться по всем серверам с учетом их местоположения, а операции станут проводиться в пределах одного шарда, что снимет нагрузку с общей сети;
• Платежный оффчейн-канал. Суть технологии состоит в том, что нагрузка по проведению и регистрации транзакций ложится не на блокчейн, а на самих пользователей, которые будут совершать обмен сообщениями о переносе средств. На данный момент недостатком такой системы является маленькая денежная стоимость совершаемых сделок.
  

Заключение

Проблема расширения сети является главным препятствием на пути развития криптовалют. Став настоящим феноменом финансового мира, криптовалюты привлекают к себе все больше пользователей. Это приводит к тому, что сеть, отлично обрабатывающая сто тысяч транзакций в день, просто не справляется с миллионом таких операций. Именно эту проблему предстоит решить разработчикам Эфириум в ближайшее время.