Будущее майнинга PoW после слияния ETH 2.0: обзор

Доказательство работы (POW) было формой криптовалют с самого начала. Это метод по умолчанию для предоставления механизма консенсуса в официальном документе Биткойн (BTC). Однако из-за резкого роста цены биткойнов и рыночной капитализации конкуренция за вычислительную мощность была жесткой, и на нее было затрачено почти 0,55% производимой в мире энергии. Это вызвало огромные опасения у общественности по поводу его энергетической устойчивости. Недавно Европейский союз [проголосовал] (https://cointelegraph.com/news/european-parliament-votes-against-pow-ban-providing-huge-relief-to-the-crypto-industry) против версии of Markets in Crypto Assets (MiCA), регламент, который может запретить криптовалюты на основе Proof-of-Work (PoW) в ЕС. Это голосование дало временное облегчение индустрии PoW. В то же время Ethereum, вторая по распространенности криптовалюта после Биткойна, где-то в 2022 году меняет свой алгоритм майнинга с PoW на Proof of Stake (PoS). Каково будущее PoW?

Биткойн, скорее всего, продолжит использовать PoW, хотя это требует огромного количества энергии

Чтобы ответить на этот вопрос, нам сначала нужно рассмотреть общую картину, начиная с Биткойна, самого раннего эксперимента с криптовалютой. Согласно статье здесь в настоящее время механизм PoW Биткойн потребляет почти 0,55% мирового производства энергии. . Это значительное число и больше, чем уровни потребления во многих небольших странах.

Ключевым преимуществом PoW является его надежность и безопасность. Биткойн с его механизмом PoW был самым продолжительным из существующих экспериментов с криптовалютой и с самого начала тщательно тестировался. Было доказано, что это самый безопасный и надежный блокчейн с наиболее справедливой структурой консенсуса. У метода PoS был гораздо более короткий период тестирования, и ему еще предстоит найти баланс между трилеммой масштабируемости, децентрализации и безопасности. Биткойн в настоящее время имеет рыночную капитализацию более 800 миллиардов долларов США и имеет тенденцию служить валютным тендером; таким образом, безопасность является ключевым фактором, и он может позволить себе такое высокое потребление энергии.

Также важно отметить, что часть энергии, которую использует биткойн-майнинг, — это энергия, которую другие отрасли на самом деле не используют. В западной части Китая имеется достаточное количество гидроэнергии, передачу которой нерентабельно и которая может обеспечить эффективную зеленую энергию для майнинга биткойнов. На пике своего развития эта энергия обеспечивала более 50% мирового майнинга, прежде чем правительство Китая запретило такую ​​деятельность.

После того, как ETH перейдет на PoS, оставшиеся токены будут иметь гораздо меньшую рыночную капитализацию и стоимость энергии

Вторым по величине токеном PoW в настоящее время является ETH с рыночной капитализацией более 300 миллиардов долларов США, но вскоре это перестанет быть таковым. Третий по величине токен PoW с рыночной капитализацией — Dogecoin; однако у него гораздо меньшая рыночная капитализация — всего 16 млрд долларов США. Согласно этой статье, даже Dogecoin планирует перейти с PoW на PoS. а это значит, что в будущем на одного члена PoW станет меньше. В [исследовательском документе] 2020 года (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7402366/pdf/main.pdf) говорится, что майнинг BTC и ETH использует около 80% общей мощности PoW. потребление. Значение остальных токенов относительно невелико и составляет примерно 0,1% мирового потребления энергии. Чем меньше становится это число, тем сложнее доказать ценность метода PoW, ориентированного на безопасность. Логика проста: вы можете захотеть купить страховку с полным покрытием для вашего недавно купленного Porsche, но вряд ли вы сделаете это для подержанного автомобиля 10-летней давности за 1000 долларов.

Таблица 1. Топ-17 данных токенов PoW, ранжированных по рыночной капитализации

Данные из miningpoolstats.stream, дата 22.03.2022

В PoW алгоритмы ASIC и алгоритмы, устойчивые к ASIC, работают по-разному

Кроме того, существует также разница между майнингом специализированных интегральных схем (ASIC) и алгоритмами майнинга, устойчивыми к ASIC. В статье Сатоши он ожидал, что люди будут использовать свои собственные компьютеры, особенно процессоры, для майнинга биткойнов. Хотя процессор хорошо справляется с многозадачностью, он не так эффективен, как графический процессор (GPU) для повторяющихся и высокопараллельных вычислительных задач, и постепенно люди начали использовать свои GPU для майнинга. Затем появились FPGA (программируемые вентильные массивы), в которых появились программируемые чипы, которые могут специально ориентироваться на определенные алгоритмы майнинга и, таким образом, могут быть более эффективными. FPGA проложили путь для ASIC, которые являются самыми дорогими в производстве, а также наиболее эффективными и мощными инструментами для алгоритмов майнинга. В настоящее время почти весь майнинг биткойнов осуществляется с помощью ASIC.

ASIC дороги и эффективны, что также создает проблему концентрации. Они идеально подходят для промышленного управления — большое количество ASIC, работающих на одной площадке, обеспечивают наилучшую эффективность работы и экономию за счет масштаба. Однако такое действие приводит к централизации, что противоречит децентрализованной природе криптографии и приводит к повышенному риску атаки 51%. ASIC может вызвать резкое колебание хешрейта, поскольку несколько доминирующих майнеров могут поменять свои токены для майнинга, чтобы найти наилучшую отдачу.

Несколько проектов токенов специально разработали свой алгоритм консенсуса, чтобы он был устойчив к ASIC; это означает, что их нельзя эффективно майнить с помощью дорогих ASIC, а скорее они предназначены для майнинга с помощью графических процессоров, который обычно более децентрализован. В настоящее время токенами, которые можно майнить с помощью ASIC, являются LTC, ETC и т. д.; устойчивыми к ASIC являются RVN, FLUX и т. д. Токены, добываемые с помощью ASIC, обычно имеют более крупные рынки, чем токены, устойчивые к ASIC, как показано в списке выше.

Майнинг с помощью ASIC в основном осуществляется на крупной площадке майнинга и требует огромных затрат электроэнергии в каждом месте. Этот расход энергии весьма заметен, и если он исходит из незеленых источников, могут возникнуть опасения по поводу того, насколько устойчивым является это энергоснабжение. Напротив, при майнинге на GPU многие майнеры также являются геймерами; их компьютеры используются в качестве игровых консолей, когда они играют в компьютерные игры, и в качестве майнинговых установок, когда они не играют в игры. Эта система носит относительно децентрализованный характер и вряд ли привлечет серьезное внимание и будет рассматриваться как серьезная проблема.

Майнинг на GPU выгоден мировым производителям GPU

Значительная часть произведенных графических процессоров продается майнерам. В настоящее время двумя основными мировыми производителями графических процессоров являются Nvidia и AMD. По оценкам, Nvidia производит почти 70%, а AMD — 30%.

В дополнение к обычным графическим процессорам Nvidia выпустила процессор Crypto Mining (CMP), специально предназначенный для майнеров. Компания полностью осознает свою роль в майнинге, о чем говорится в одном официальном блоге: «Мы разработали Графические процессоры GeForce для геймеров, а геймеры требуют большего. Тем не менее, графические процессоры NVIDIA можно программировать. И пользователи постоянно открывают для себя новые приложения, от моделирования погоды и секвенирования генов до глубокого обучения и робототехники. Майнинг криптовалюты — один из них». Согласно документам Nvidia, выручка от ее CMP за 2021 год составила 550 миллионов долларов; однако, когда этот доход добавляется к доходу от графических процессоров, проданных майнерам, получается значительное число. Согласно этой статье. аналитик-больше, чем допущено-2019-1-1027914829).

Учитывая значимость крипторынка, нетрудно ожидать определенного уровня поддержки от производителей графических процессоров. На общем медвежьем рынке для Nvidia может иметь смысл ослабить лимит низкой скорости хэширования (LHR) для новейших карт серии 30, чтобы майнеры с большей вероятностью удерживали свои активы, а не продавали их на вторичном рынке. Стратегически эти проекты PoW и производители графических процессоров являются партнерами по экосистеме, пока PoW продолжает сосуществовать. Аналогичная логика работает для производителей ASIC в дружественных к ASIC проектах.

Как только ETH перейдет на PoS, текущие ASIC, графические процессоры и GMP для ETH должны будут найти место для продолжения майнинга или перейти на рынок подержанных товаров

По состоянию на март 2022 года хешрейт ETH достиг 969MH/s, что представляет собой нечто вроде слона в комнате в кругу криптовалют. ETH можно добывать либо с помощью ASIC, либо с помощью графических процессоров с объемом памяти более 4 ГБ. После перехода ETH на PoS большинство ASIC, которые добывали ETH, по-прежнему можно использовать для майнинга ETC. Таким образом, мы можем столкнуться с проблемой: куда пойдет хешрейт почти в 1000 MH/s?

Я провел расчет с помощью электронной таблицы; при текущей цене безубыточная скорость хэширования для рынка составит всего 178 MH/s, что составляет ничтожную долю хэш-мощности ETH. Чтобы достичь точки безубыточности, которая бы обслуживала всю хэш-мощность ETH, цена основных альтернативных токенов должна вырасти в среднем в 6 раз. Даже в этот момент майнеры смогут заработать достаточно, чтобы покрыть свои счета за электроэнергию без какой-либо прибыли. Справедливо сказать, что существует повышенный риск гораздо более низкой прибыльности майнеров в будущем.

Таблица 2. Оценка хешрейта после ETH 2.0

В заключение, вероятно, произойдет сочетание вещей: 1) несколько альтернативных токенов могут значительно подняться в цене, чтобы привлечь больше вычислительной мощности и стать более популярными; 2) большое количество графических процессоров придется перепродать рынку и оказаться в руках геймеров; 3), несколько токенов, скорее всего, снизят свою стоимость и перейдут в режим PoS вслед за ETH и Doge.

Ничто, содержащееся на этом веб-сайте, не должно рассматриваться как инвестиционный совет.