Nehézség

Középszintű

Mi az a nehézség?

A kriptovaluták világában a nehézség kifejezés egy blokk kibányászásához szükséges erőfeszítést jelenti. A Proof-of-Work (PoW) blokkláncok bizonyos szabályokat alkalmaznak, amelyek a hálózaton rendelkezésre álló hashing teljesítmény mennyiségétől függően növelik vagy csökkentik ezt. Ennek célja, hogy a blokkok ne legyenek túl gyorsan előállítva, és hogy fennmaradjon a hálózat folyamatos biztonsága.
A Bitcoin például a blokkidőt nagyjából tíz percben határozza meg (ennyi időbe telik átlagosan egy új blokk megtalálása). Ha a blokkok túl gyorsan készülnek el, a hálózat növeli a nehézségi szintet, ami gyakorlatilag csökkenti a bányászati célérték küszöbét.

Ezzel szemben, ha egy blokk megtalálása túl sok időt vesz igénybe, a nehézségi szint csökken, ami megemeli a célértéket. Ez a célérték egy szám, amelyet időnként újra beállítanak. Egy blokk sikeres kibányászásához a bányásznak olyan hash-t kell találnia, amely kisebb ennél a számnál.

Hogyan működik a bányászat: egy egyszerű példa

Vegyünk egy egyszerű példát. Tegyük fel, hogy van egy kifejezésünk, a „binance”, és olyan SHA256 hash-t szeretnénk előállítani, amelynek értéke numerikusan kisebb egy meghatározott célértéknél, amely nagyjából olyan hash értékeknek felel meg, amelyek hexadecimális formában bizonyos számú nullával kezdődnek.

A valós bányászat során a bányászok olyan hash-értéket próbálnak találni, amely kisebb a célértéknél. Ez a célérték egy nagyon nagy szám, amelyet 256 bites formátumban ábrázolnak. Ezt úgy is szemléltethetjük, hogy sorban számokat adunk hozzá a „binance” szóhoz (például „binance1”, „binance2”, „binance3”), majd addig hash-eljük, amíg nem kapunk olyan hash-értéket, amely megfelel egy egyszerűsített feltételnek, például több nullával kezdődik.

Mire eljutunk a „binance10” változathoz, már találunk ilyet. Ha azt szeretnénk, hogy az első két karakter „0” legyen, tovább kell hash-elnünk egészen a „binance99”-ig. Három nullához a „binance458”-ig kellett hash-elnünk. De mi a helyzet négy nullával? Az első húszmillió szám között nincs olyan bemenet, amely ilyen kimenetet adna.

Ez jól szemlélteti, hogyan működik a bányászat. A különbség annyi, hogy a bányászok olyan számot próbálnak találni, amely a célérték alatt van. Minél alacsonyabb ez a célérték, annál nehezebb megoldást találni; ezért igényel a Bitcoin bányászata olyan sok számítási kapacitást. A bányászok ugyanannak az információnak a különböző változatait hash-elik újra és újra, amíg érvényes hash-t nem találnak.

Nehézség-kiigazítás

A Bitcoin nagyjából 2016 blokkonként (körülbelül kéthetente) módosítja a bányászati nehézséget annak érdekében, hogy az átlagos blokkidő 10 perc maradjon. Az igazítás azon alapul, mennyi időbe telt az előző 2016 blokk kibányászása. Ha a blokkokat a vártnál gyorsabban állították elő, a nehézség növekszik, hogy a bányászat nehezebbé váljon; ha lassabban, akkor a nehézség csökken, hogy könnyebb legyen a bányászat.

A bányászati hardverek fejlődése

Mivel a Bitcoin bányászata rendkívül nehéz, a bányászok már régen felhagytak a hagyományos PC-k és grafikus kártyák használatával, és áttértek a kifejezetten erre a célra épített hardverekre, az úgynevezett ASIC-ekre (alkalmazásspecifikus integrált áramkörökre). 

A bányászat ipari szintű tevékenységgé vált, amelyet nagy, speciális berendezésekkel felszerelt bányászfarmok uralnak, tükrözve a hálózat versengő jellegét és a növekvő nehézséget.

Nem minden kriptovaluta használ PoW-t

Érdemes megjegyezni, hogy nem minden kriptovaluta használ PoW-t, illetve nem mindegyiknél van bányászati nehézség. Például az Ethereum áttért egy Proof-of-Stake (PoS) konszenzusmechanizmusra, amely nem igényel bányászatot vagy nehézség-kiigazítást.

Összegzés

A nehézség egy dinamikus paraméter, amely a PoW blokkláncok biztonságát és stabilitását biztosítja azáltal, hogy szabályozza, mennyi számítási munkára van szükség új blokkok kibányászásához. A hálózat hash-teljesítményének változásaihoz igazodik, hogy fenntartsa az egyenletes blokkelőállítási ütemet, biztosítva a blokklánc folyamatos, megbízható működését.