сложность сети что это
Сложность
Понравилась статья? Поделись:
Сложность (англ. difficulty) – это величина, которая показывает насколько сложно найти хэш, который будет следующей предложенной целью сети.
Содержание
Сложность сети Bitcoin [ править ]
В сети Bitcoin для всех блоков существует глобальная сложность. Блок для того, что бы считаться правильным, должен иметь хэш ниже заявленной цели.
Сложность в сети Bitcoin меняется каждые 2016 блоков. Сложность добычи криптовалюты рассчитывается по следующей формуле:
где difficulty – сложность, а target – 256-битное число.
Difficulty_1_target может принимать различные значения. Традиционно это хэш, 32 первых бита которого являются 0, остальную часть составляют единицы (это также называется pdiff или pool difficulty). Bitcoin-протокол представляет цель (target), как тип с плавающей точкой и ограниченной точностью. Зачастую, именно основываясь на этих данных, Bitcoin клиенты определяют сложность.
Хранение сложности добычи в блоках [ править ]
Каждый блок хранит в себе запакованную версию (называемую “Bits” или «Биты») шестнадцатеричной цели.
Используя следующую формулу, из каждого блока можно получить его цель. Так можно узнать, на что влияет сложность майнинга. Например, если запакованная цель в блоке имеет вид 0x1b0404cb, то ее шестнадцатеричная версия будет выглядеть следующим образом:
Максимально возможная цель (при сложности 1) определена как 0x1d00ffff, что в шестнадцатеричном варианте имеет вид:
Ниже представлен быстрый способ вычисления сложности сети Bitcoin. Для логарифмирования он использует измененную версию ряда Тейлора и основывается на логах для преобразования вычисления сложности.
Максимальная, текущая и минимальная сложности сети [ править ]
Текущую сложность можно узнать воспользовавшись Bitcoin-командой getDifficulty.
Ввиду того, что не существует минимальной цели (target), примерно рассчитать максимальную сложность можно следующим образом: maximum_target / 1 (т.к. 0 приведет уравнение к бесконечности), что является невообразимым числом (
Минимальная же сложность добычи равняется 1.
Изменение сложности добычи криптовалюты [ править ]
Сложность меняется каждые 2016 блоков и зависит от времени, которое потребовалось для нахождения предыдущих 2016 блоков. Если блок будет находиться каждые 10 минут (как это задумывалось изначально для равномерной эмиссии), нахождение 2016 блоков займет ровно 2 недели. Если предыдущие 2016 блоков были найдены за срок более 2х недель – сложность будет уменьшена, если меньше – сложность будет увеличена. Чем больше (или меньше) времени было затрачено на нахождение предыдущих 2016 блоков, тем больше уменьшится (или увеличится) сложность.
Для нахождения блока хеш должен быть меньше цели (принцип работы proof-of-work). Хеш является случайным числом от 0 до 2*256-1. Сложность хеш таблицы.
Сложность заявлена таким образом, как будто мы находили предыдущие 2016 блоков с периодичностью раз в 10 минут.
Среднее время нахождения блока в одиночку рассчитывается по формуле: time = difficulty * 2**32 / hashrate, где difficulty это текущая сложность сети Bitcoin, hashrate это количество хешей, которое ваш майнер находит в секунду и time это среднее время (в секундах) между нахождением вами блока. Таким образом, можно сказать, что рост сложности майнинга ялвяется величиной прогнозируемой, высокий уровень сложности постоянно обновляется.
Что такое хешрейт и сложность майнинга криптовалют?
Что такое сложность майнинга криптовалют?
Зачем был введен параметр сложности?
Как меняется сложность майнинга?
В сети биткоина перерасчет сложности происходит каждые 2016 блоков и зависит от времени, которое потребовалось для нахождения предыдущих 2016 блоков. Если блок находится каждые 10 минут, как это изначально задумал Сатоши Накамото для поддержания запланированной эмиссии в размере 21 млн монет, нахождение 2016 блоков займет две недели.
Если предыдущие 2016 блоков были найдены быстрее – сложность будет увеличена, если дольше – сложность будет уменьшена. Чем больше (или меньше) времени было затрачено на нахождение предыдущих 2016 блоков, тем больше уменьшается (или увеличивается) сложность.
Что влияет на сложность майнинга?
Показатель сложности зависит от хешрейта сети и времени, потраченного на нахождение предыдущих блоков.
Если хешрейт вырос, значит, к майнингу криптовалюты присоединились новые участники. Они подключили к сети свое оборудование, поэтому вычислительная мощность сети увеличилась. Следовательно, на нахождение блока уйдет меньше времени, чем при более низком хешрейте.
Отсюда следует, что:
Что такое хешрейт?
Под хешрейтом понимается суммарная вычислительная мощность майнингового оборудования, задействованного в процессе добычи криптовалюты.
Хешрейт выражается в следующих единицах:
Хеш/сек (H/s);
Килохеш/сек (KH/s);
Мегахеш/сек (MH/s);
Гигахеш/сек (GH/s);
Терахеш/сек (TH/s);
Петахеш/сек (PH/s);
Экзахеш/сек (EH/s)
Поскольку майнинг постоянно усложняется, то, например, увидеть единицы «хеш в секунду» в современных блокчейн-сетях уже практически невозможно. Сегодня для решения подобных задач необходимы устройства с повышенной мощностью, начиная от десятков мегахешей в секунду.
Например, мощность процессора в 10 MH/s означает, что за одну секунду он способен сгенерировать 10 млн различных комбинаций чисел для поиска того одного хеша, который будет соответствовать всем заданным сетью параметрам.
От чего зависит хешрейт?
Хешрейт зависит от ряда ключевых параметров, включая выбранный алгоритм добычи криптовалют. Например, некоторые устройства выдают максимальные показатели внутри сетей с алгоритмом SHA (биткоин, Namecoin, Peercoin и др.), но их эффективность будет значительно ниже в сети, использующей алгоритм Scrypt (Litecoin, Dogecoin, Gridcoin и др).
Также имеют значение спецификации оборудования, которые разнятся в зависимости от производителя. Тем, кто планирует заняться майнингом, рекомендуется изучить информацию о мощности того или иного устройства, чтобы поможет в выборе наиболее оптимального и экономически выгодного варианта.
Не стоит забывать и популярности самой криптовалюты: чем она популярнее, тем больше майнеров заинтересовано в ее добыче. Они подключают свои вычислительные мощности к сети, увеличивая тем самым ее хешрейт и, соответственно, сложность майнинга.
Как и где можно рассчитать прибыль от майнинга?
На помощь могут прийти специальные калькуляторы доходности майнинга: зная хешрейт своего оборудования, можно рассчитать потенциальную прибыль за определенный период. Впрочем, учитывая динамичность хешрейта, такие подсчеты нельзя считать абсолютно точными. По этой причине рекомендуется брать данные из нескольких источников и вычислять среднее значение.
Например, можно обратиться к соответствующим ресурсам на сайтах Cryptocompare (доступны данные по нескольким криптовалютам, включая BTC, ETH, ZEC, XMR, LTC и DASH) или Nicehash.
Как осуществляется расчет сложности?
Для расчета сложности майнинга используется следующая формула:
difficulty = difficulty_1_target / current_target
где difficulty – сложность, а target – 256-битное число.
Difficulty_1_target может принимать различные значения. Обычно это хеш, 32 первых бита которого являются 0, остальную часть составляют цифры и буквы (это также называется pdiff или pool difficulty).
Эта формула может оказаться непростой для понимания, поэтому для контроля сложности можно использовать специальные ресурсы, на которых представлены соответствующие графики, включая Bitcoinwisdom, Coinwarz (множественный выбор), Blockchain.com, Bitcoincity, Etherscan (для ETH).
Оценивать сложность майнинга рекомендуется одновременно из нескольких источников, поскольку индикатор имеет динамический характер и данное значение со временем может меняться.
Как сложность влияет на доходность майнинга?
На графике ниже видно, что с 2017 года начался резкий рост сложности майнинга биткоина. Приостановился он лишь в ноябре 2018 года, когда случился резкий обвал рынка. Одновременно с этим наблюдалось и снижение хешрейта.
Схожая картина наблюдается и у других наиболее ликвидных криптовалют. При этом еще недавно эксперты оценивали среднее ежемесячное увеличение сложности ведущих альткоинов в размере 8%. С тех пор ситуация несколько изменилась, но, если опираться на эти цифры, то при 8-процентном росте сложности в течение одного месяца рентабельность майнинговых мощностей уже спустя 9 месяцев приблизится практически к нулевому значению.
ИТ База знаний
Полезно
— Онлайн генератор устойчивых паролей
— Онлайн калькулятор подсетей
— Руководство администратора FreePBX на русском языке
— Руководство администратора Cisco UCM/CME на русском языке
— Руководство администратора по Linux/Unix
Навигация
Серверные решения
Телефония
FreePBX и Asterisk
Настройка программных телефонов
Корпоративные сети
Протоколы и стандарты
Что такое сложность сети и как это исправить?
Онлайн курс по Кибербезопасности
Изучи хакерский майндсет и научись защищать свою инфраструктуру! Самые важные и актуальные знания, которые помогут не только войти в ИБ, но и понять реальное положение дел в индустрии
Описанные до сих пор технологии—коммутация каналов и пакетов, плоскости управления и QoS—очень сложны. На самом деле, по-видимому, нет конца растущей сложности сетей, особенно по мере того, как приложения и предприятия становятся все более требовательными. В этой лекции будут рассмотрены два конкретных вопроса, связанных со сложностью и сетями:
Почему сети должны быть сложными?
Хотя наиболее очевидным началом понимания темы может быть определение сложности, но на самом деле более полезно рассмотреть вопрос, почему сложность требуется рассмотреть в более общем смысле. Проще говоря, возможно ли «решить» сложность? Почему бы просто не проектировать более простые сети и протоколы? Почему каждая попытка сделать что-то более простое в сетевом мире в конечном итоге явно усложняет ситуацию в долгосрочной перспективе?
Например, благодаря туннелированию поверх (или через) IP сложность плоскости управления снижается, а сеть в целом упрощается. Почему тогда туннельные оверлеи сложны?
Есть два ответа на этот вопрос. Во-первых, поскольку человеческая природа является тем, чем она является, инженеры всегда будут изобретать десять различных способов решения одной и той же проблемы. Это особенно верно в виртуальном мире, где новые решения (относительно) просты в развертывании, (относительно) легко найти проблему с последним набором предлагаемых решений, и (относительно) легко создать новое решение, которое «лучше старого». Это особенно верно с точки зрения поставщика, когда создание чего-то нового часто означает возможность продавать совершенно новую линейку продуктов и технологий, даже если эти технологии очень похожи на старые. Другими словами, виртуальное пространство настолько хаотично, что там легко создать что-то новое.
Второй ответ, однако, заключается в более фундаментальной проблеме: сложность необходима, чтобы справиться с неопределенностью, связанной с трудноразрешимыми проблемами.
Добавление сложности, по-видимому, позволяет сети легче справляться с будущими требованиями и неожиданными событиями, а также предоставлять больше услуг по меньшему набору базовых функций. Если это так, то почему бы просто не построить единый протокол, работающий в одной сети, способный обрабатывать все требования, потенциально предъявляемые к нему, и может обрабатывать любую последовательность событий, которую вы можете себе представить? Одна сеть, работающая по одному протоколу, безусловно, уменьшит количество «движущихся частей», с которыми приходится работать сетевым администраторам, и сделает нашу жизнь проще, верно? На самом деле существует целый ряд различных способов управления сложностью, например:
Определение Сложности
Учитывая, что сложность необходима, инженеры должны научиться управлять ею каким-то образом, находя или создавая модель, или структуру. Лучше всего начать построение такой модели с самого фундаментального вопроса: что означает сложность в терминах сетей? Можно ли поставить сеть на весы и сделать так, чтобы стрелка указывала на «комплекс»? Существует ли математическая модель, в которую можно включить конфигурации и топологию набора сетевых устройств для получения «индекса сложности»? Как понятия масштаба, устойчивости, хрупкости и элегантности соотносятся со сложностью? Лучшее место для начала построения модели — это пример.
Состояние Control Plane в зависимости от протяженности.
Что такое протяженность сети? Проще говоря, это разница между кратчайшим путем в сети и путем, который фактически принимает трафик между двумя точками. Рисунок 1 иллюстрирует эту концепцию.
Если предположить, что стоимость каждого канала в этой сети равна 1, то кратчайший физический путь между маршрутизаторами A и C также будет кратчайшим логическим путем: [A,B, C]. Однако что произойдет, если метрика на ссылке [A,B] изменится на 3? Самый короткий физический путь по-прежнему [A,B,C], но самый короткий логический путь теперь [A,D,E,C]. Разница между кратчайшим физическим путем и кратчайшим логическим путем-это расстояние, которое должен пройти пакет, пересылаемый между маршрутизаторами A и C—в этом случае протяженность может быть вычислена как (4 [A,D,E,C])?(3 [A,B, C]), для протяженности 1.
Как измеряется протяженность?
Способ измерения протяженности зависит от того, что является наиболее важным в любой конкретной ситуации, но наиболее распространенным способом является сравнение количества прыжков в сети, как это используется в приведенных здесь примерах. В некоторых случаях может оказаться более важным рассмотреть метрику по двум путям, задержку по двум путям или какую-то другую метрику, но важно последовательно измерять ее по всем возможным путям, чтобы обеспечить точное сравнение между путями.
Иногда бывает трудно отличить физическую топологию от логической. В этом случае была ли метрика канала [A,B] увеличена, потому что канал связи на самом деле является более медленной линией связи? Если да, то является ли это примером протяженности или примером простого приведения логической топологии в соответствие с физической топологией, спорно.
Увеличение протяженности — это не всегда плохо. Понимание концепции протяженности просто помогает нам понять различные другие концепции и поставить рамки вокруг компромиссов сложности и оптимизации. Самый короткий путь, с физической точки зрения, не всегда лучший путь.
Протяженность, на этом рисунке, очень простая—она влияет на каждый пункт назначения и каждый пакет, проходящий через сеть. В реальном мире все гораздо сложнее. Протяженность фактически приходится на пару источник / приемник, что делает ее очень трудной для измерения в масштабах всей сети.
Определение сложности: модель А
Конечно, это не железные правила; они зависят от конкретной сети, протоколов и требований, но они, как правило, достаточно верны, чтобы сделать эту модель полезной для понимания компромиссов в сложности.
Поверхность взаимодействия.
Хотя понимание определения состояние и оптимизация интуитивно понятны, стоит потратить еще немного времени на понимание понятия поверхности взаимодействия. Концепция поверхностей взаимодействия трудна для понимания прежде всего потому, что она охватывает широкий спектр идей. Возможно, был бы полезен данный пример. Предположим, что функция, которая:
Эту единственную функцию можно рассматривать как подсистему в некоторой более крупной системе. Теперь предположим, что вы разбили эту единственную функцию на две функции, одна из которых выполняет сложение, а другая-умножение. Вы создали две более простые функции (каждая из которых выполняет только одну функцию), но вы также создали поверхность взаимодействия между двумя функциями—вы создали две взаимодействующие подсистемы внутри системы, где раньше была только одна.
В качестве другого примера предположим, что у вас есть две плоскости управления, работающие в одной сети. Одна из этих двух плоскостей управления несет информацию о пунктах назначения, доступных вне сети (внешние маршруты), в то время как другая несет пункты назначения, доступные внутри сети (внутренние маршруты). Хотя эти две плоскости управления являются различными системами, они все равно будут взаимодействовать многими интересными и сложными способами. Например, доступность к внешнему назначению будет обязательно зависеть от доступности к внутренним назначениям между краями сети. Эти две плоскости управления теперь должны работать вместе, чтобы построить полную таблицу информации, которая может быть использована для пересылки пакетов через сеть.
Даже два маршрутизатора, взаимодействующие в пределах одной плоскости управления, могут рассматриваться как поверхность взаимодействия. Именно эта широта определения делает очень трудным определение того, что такое поверхность взаимодействия.
Поверхности взаимодействия не плохая вещь. Они помогают инженерам и дизайнерам разделить и победить в любой конкретной области проблемы, от моделирования до реализации.
Управление сложностью через Wasp Waist.
Wasp waist, или модель песочных часов, используется во всем мире и широко имитируется в инженерном мире. Хотя инженеры не часто сознательно применяют эту модель, на самом деле она используется постоянно. На рис. 3 показана модель песочных часов в контексте четырехуровневой модели Department of Defense (DoD), которая привела к созданию пакета интернет-протоколов (IP).
Таким образом, наслоение многоуровневой сетевой модели — это прямая попытка контролировать сложность различных взаимодействующих компонентов сети.
Администраторы должны быть искусны в выявлении такого рода компромиссных треугольников, точно понимать «углы» треугольника, определять, где в плоскости возможного лежит наиболее оптимальное решение, и быть в состоянии сформулировать, почему некоторые решения просто невозможны или нежелательны.
Если вы не нашли компромиссов, вы недостаточно усердно искали — это хорошее эмпирическое правило, которому следует следовать во всех инженерных работах.
Онлайн курс по Кибербезопасности
Изучи хакерский майндсет и научись защищать свою инфраструктуру! Самые важные и актуальные знания, которые помогут не только войти в ИБ, но и понять реальное положение дел в индустрии
Сложность биткоина: зачем нужна и основные факторы изменения
Майнинг криптовалют (тех, что используют консенсус Накамото) связан с показателем сложности сети. Он будет зависеть от количества устройств, на которых ведется добыча биткоина, а также от их производительности. Сложность майнинга биткоина нужно знать для того, чтобы понять, насколько прибыльными будут вложения в оборудование для добывания криптовалюты. Посмотреть изменения этого показателя можно онлайн — некоторые платформы показывают его значения за всю историю существования этой криптовалюты.
Что такое сложность сети биткоин
Сложность сети биткоин представляет собой динамически меняющийся показатель. Косвенно он отражает количество попыток, которые пользователь может предпринять для поисков хеша — функции, с помощью которой числовая и буквенная информация трансформируется в код. Он должен соответствовать ряду требований.
Нахождение хеша сводится к подбору значений меньше, чем заданное число в двоичной системе, в начале которого содержится оговоренное количество нулей. Такая задача решается только с помощью производительного оборудования. Потому что в каждом случае нужно рассмотреть как минимум несколько сотен вариантов. Каждый следующий ноль, который добавляется в начало последовательности, повышает сложность в два раза. Она растет в геометрической прогрессии, знание этой закономерности позволяет управлять параметрами последовательности.
Сложность сети биткоин представляет собой динамически меняющийся показатель
Блокчейн для BTC основан на алгоритме криптовалют SHA-256. Само название говорит, что определенная с его помощью последовательность для хеша включает 256 символов. И в этом случае каждый из них содержит 1 бит информации.
Зачем нужна сложность сети
У этого параметра есть практическое значение, которое заключается в регулировании процесса. С его помощью добыча биткоина происходит равномерно. Это позволяет сохранять стабильную скорость майнинга. График формирования новых блоков подразумевает, что они появляются через примерно равные промежутки — около 10 минут. То есть производительность составляет 6 блоков в час. Это предотвращает ситуацию, когда высокая мощность вычислительного оборудования приводит к уменьшению времени майнинга.
Добыча биткоина не должна происходить слишком быстро. Это влияет на курс и на мотивацию майнеров, потому что сводит на нет финансовую мотивацию.
В то же время этот параметр должен быть таким, чтобы график появления новых блоков не менялся бы и при сокращении подключенного оборудования. Сложность сети BTC корректируется таким образом, чтобы время появления новых блоков всегда составляло примерно 10 минут.
На практике этот параметр используется майнерами для того, чтобы подбирать мощность оборудования и планировать затраты на электроэнергию. Последние не должны превышать потенциальную прибыль.
Общую вычислительную мощность оборудования отображает такой показатель как хешрейт. От него и будет зависеть время добычи. Увеличить хешрейт уже используемого оборудования нельзя. Если доходы становятся низкими, делают перерасчет и покупают новые устройства.
Добыча биткоина не должна происходить слишком быстро
Основные факторы изменения сложности сети Bitcoin
Сеть корректирует параметры добычи Bitcoin автоматически примерно каждые две недели. График стабилен — это происходит каждые 2016 произведенных блоков. Если добыча новых блоков произошла быстрее, чем за 14 дней, значит, мощность майнинга выросла. Если на этот процесс сеть майнеров криптовалюты потратила больше времени, значит, уменьшилось количество подключенных устройств, снизился хешрейт и произошло падение скорости.
На этот показатель влияют:
Этот параметр сети биткоин продолжает расти, и это происходит уже не первый год. На этот показатель влияют также стоимость электроэнергии и ставки налогов в стране.
Порядок расчета
Есть интернет-платформы, на которых показатель сложности можно посмотреть онлайн. Но там отображается среднее значение. Перерасчет можно сделать и самостоятельно. Для анализа показателя надо знать два параметра — время, которое затрачивается на нахождение блока, и показатель хешрейта биткоина.
Если добыча новых блоков произошла быстрее, чем за 14 дней, значит, мощность майнинга выросла
Сложность обозначается как Difficulty и представляет собой отношение хеш-значения алгоритма к целевому значению. Максимально возможный вариант — когда эти показатели совпадают. Сложность для каждого устройства считается индивидуально.
Прогноз на 2021-2022 год
В ближайшее время не ожидается выхода на рынок устройств с принципиально более высокой вычислительной мощностью, поэтому глобальный пересчет хешрейта вряд ли возможен. Большинство устройств, основанных на этом алгоритме, быстро устаревает и начинает работать в минус.
Несколько эпизодов резкого падения курса биткоина делает майнинг менее популярным занятием. Из процесса, доступного каждому владельцу домашнего компьютера, добыча криптовалюты давно превратилась в сложный бизнес с достаточно высоким порогом вхождения. Сейчас это сеть крупных организаций, которые имеют доступ к относительно недорогой электроэнергии. Такие компании благодаря большому количеству устройств могут добывать много монет. Для одиночек добыча биткоина не является перспективным бизнесом, и в будущем ее доходность снизится еще больше. Но можно обратить внимание на менее дорогие монеты «второго плана», где порог вхождения ниже.