Co je kryptoměna obtížnost?
Obtížnost kryptoměn je měřítkem toho, jak obtížné je vytěžit blok v blockchainu pro konkrétní kryptoměnu. Vysoká obtížnost kryptoměn znamená, že ověření transakcí zadaných v blockchainu vyžaduje dodatečný výpočetní výkon – proces zvaný těžba.
Obtížnost kryptoměn je parametr, který bitcoin a další kryptoměny používají, aby udržely průměrný čas mezi bloky stabilní, jak se mění hash sítě. Obtížnost kryptoměn je důležitá, protože vysoká obtížnost může pomoci zabezpečit síť blockchain proti škodlivým útokům.
Klíčové způsoby
Porozumění kryptoměnám Obtížnost
Bitcoin a další kryptoměny, které používají tzv. proof-of-work blockchainy, jsou udržovány v procesu těžby. Horníci ověřují transakce, které jsou prováděny na blockchainu a plní povinnosti auditorů, aby zabránili podvodům a zajistili legitimitu transakcí. Těžbu vymyslel zakladatel bitcoinu Satoshi Nakamoto.
V tomto systému těžaři – kteří provozují software kryptoměny na svých počítačích – soutěží o nalezení nového bloku a přidávají do řetězce nejnovější várku transakčních dat. Když je ověřen dostatečný počet transakcí, je do blockchainu přidán nový blok. Těžaři mohou za své úsilí dostat zaplaceno, ale existují i další požadavky, než může těžař obdržet kompenzaci, pokud vůbec nějakou. Rozsah výpočetního výkonu potřebného k těžbě bloku představuje obtížnost kryptoměny. Doba potřebná k nalezení nového bloku závisí na míře obtížnosti kryptoměny a náhodné náhodě.
Aby bylo možné změřit obtížnost kryptoměn nového bloku, je důležité porozumět hašovacímu výkonu, který představuje kombinovaný výpočetní výkon používaný k dolování a zpracování transakcí na blockchainu.
Random Hashes
Haš je alfanumerický kód, který se používá k reprezentaci slov nebo dat. Horníci vezmou dávku transakčních dat a spustí ji pomocí hašovacího algoritmu, jednosměrné funkce, která – vzhledem k určité sadě dat – bude vždy produkovat stejný výstup, ale jejíž výstup nelze obrátit, aby se ukázala původní data. Hašovací algoritmy se používají k vytváření těchto náhodných hašovacích kódů. Než mohou být do blockchainu přidána nová data, musí horníci soutěžit, aby vytvořili haš, který je nižší nebo roven číselné hodnotě zvané cílový haš.
Horníci dokončí hashovací proces změnou jedné hodnoty, nazývané nonce – nebo čísla použitého jednou – a pokaždé, když je nonce změněna, je vytvořen nový hash s vlastní sadou čísel. Neexistuje žádný způsob, jak předpovědět, co bude hash a protože každá sada dat má pouze jeden výstup pro danou hashovací funkci, horníci musí opakovat proces přidání nové nonce do dat, dokud nesplní hashovací požadavek.
Obtížnost kryptoměn
Požadavek, který musí hash splňovat, odpovídá obtížnosti. Platný hash musí být pod určitou cílovou hodnotou nastavenou automaticky (a periodicky upravovanou) protokolem kryptoměny. Čím nižší je cílová hodnota, tím více opakování hashové funkce musí horník projít, aby dosáhl přijatelného výsledku – jinými slovy, tím vyšší je obtížnost.Horník může mít teoreticky štěstí a získat platný hash pro daný blok na první pokus. V průběhu času však vyšší obtížnost znamená, že horníci musí zapojit v průměru více nonces na blok.
Jednotlivci a organizace přispívají svým výpočetním výkonem prostřednictvím svých těžebních souprav ke zpracování dat a tvorbě hašů. Hašovací výkon kryptoměnové sítě představuje celkové hašovací frekvence všech těžebních souprav.Hašovací frekvence je počet hašů, které lze vypočítat za sekundu.
Vzhledem k tomu, že každý hash je vytvářen náhodně, může trvat miliony dohadů nebo hashů, než je splněn cílový hashový požadavek a úspěšnému těžaři jsou vyraženy nové kryptoměnové mince. Teprve poté jsou transakce přidány do nového bloku v rámci blockchainu.Hashovací proces je svým způsobem podobný loterijnímu systému. Výsledkem je, že jsou tímto těžebním procesem vydávány nové mince.
Čím vyšší je hašovací rychlost, tím obtížnější je pro podvodníka získat kontrolu nad blockchainem, protože je potřeba větší hašovací síla. Jinými slovy, čím vyšší je obtížnost, tím je síť bezpečnější.
Přínosy potíží s kryptoměnami
Člověk by se mohl divit, proč by účastníci sítě vytvářeli vyšší potíže s kryptoměnami, kdyby výsledek znamenal, že horníci opakují stejnou funkci pořád dokola. Potíže s kryptoměnami mají dva klíčové výhody.
Ustálený výskyt nových bloků
Bitcoin whitepaper od Satoshi Nakamoto vysvětluje, jak obtížnost proof-of-work pomáhá generovat stabilní produkci nových bloků přidaných do blockchainu.
Bitcoin je navržen tak, aby přidával nový blok do blockchainu v průměru každých 10 minut. Jiné kryptoměny se zaměřují na častější bloky; například litecoin se zaměřuje na 2,5 minuty. Problém je v tom, že množství výpočetního výkonu, který těžaři sítě společně ovládají, se může enormně lišit.
Když Satoši Nakamoto vytěžil první blok, byl v síti jen jeden stroj – pravděpodobně jednoduchý notebook nebo stolní počítač. Dnes existuje řada rozlehlých ASIC farem o velikosti skladiště. ASIC jsou stroje navržené speciálně pro co nejrychlejší průchod hašovacími funkcemi.
Aby bylo zajištěno, že síť vytvoří nový blok ustálenou průměrnou rychlostí, je software nastaven tak, aby automaticky upravoval cílový hash nahoru nebo dolů, což má za následek nižší nebo vyšší obtížnost. Když Nakamoto vytěžil blok geneze, byla obtížnost bitcoinu jedna.
Zabezpečení sítě
Celková hašovací rychlost poskytuje vhled do bezpečnosti sítě kryptoměn, protože podvodníci nebo špatní aktéři by museli překonat celkovou hašovací sílu sítě, aby převzali kontrolu nad škodlivým útokem. Speciálně konstruované počítače se používají k vykonávání hašovacích funkcí, které jsou schopny provádět biliony odhadů každou sekundu, aby vyřešily hašovací problém.
Čím vyšší je obtížnost kryptoměn, tím více dohadů nebo hashů je zapotřebí k dosažení cílového hashového požadavku. V důsledku tohoto procesu je pro útočníky velmi obtížné a nákladné získat většinovou kontrolu – nazývanou 51% většinou – nad blockchainovou sítí.
Příklad potíží s kryptoměnami
K 2. dubnu 2021 činila obtížnost kryptoměn u bitcoinu 23,14 bilionu. Porovnáme-li změnu obtížnosti, zjistíme, že k 1. dubnu 2018 činila obtížnost bitcoinu 3,51 bilionu.
Níže uvedený graf vykresluje změnu v obtížnosti bitcoinu v průběhu let: