Что такое слитный майнинг?

Добыча и обслуживание криптовалют связана со многими сложностями, начиная от возрастающего хешрейта сети, заканчивая триллемой блокчейна. Последняя говорит о проблемах одновременного получения нужного уровня безопасности, масштабируемости и децентрализации. Однако данные нюансы может исправить слитный майнинг. Что это и как работает мы разберемся в этой статье.

Что такое слитный майнинг простыми словами

Если простыми словами, то это объединение двух блокчейн-сетей, работающих на одном алгоритме для предотвращения цепных атак и других проблем:

Недостаток безопасности. Молодые сети подвержены атаке 51, так как еще не набрали достаточного объема сложности нахождения блоков. Однако при слиянии с более стабильным блокчейном, таким как Bitcoin, сложность сети выходит на один уровень с ним, что обеспечивает большую безопасность.

Масштабируемость сети. Все шарды в блокчейнах работают независимо и параллельно друг другу. В последствие любой узел может добавлять практически неограниченное количество цепочек, ориентируясь на собственное хранилище и пропускную способность. Это даст возможно быстрее проводить транзакции в сети.

Децентрализация сети. Увеличение сложности приводит к большей безопасности блокчейна и снижению риска атаки 51%.

Слитный майнинг или объединенный майнинг основан на протоколе «вспомогательного подтверждения выполнения работы». Суть в том, что работа, проделанная на одной из первичных цепочек блока, будет использоваться в другой вспомогательной цепочки. Однако это возможно, если вторичный блокчейн будет использовать аналогичный алгоритм хеширования, что и первичный.

Вычислительная работа, которая выполняется в первичном блокчейне, фактически распределяется между остальными сетями, а потому может использоваться. При этом нет необходимости использовать дополнительные вычислительные усилия, чтобы провести объединенный майнинг. Достаточно поддерживать архитектурные корректировки в дополнительных сетях для принятия алгоритма доказательства работы, который выполнялся для родительской цепи блоков.

При этом для основного блокчейна не придется вносить какие-либо серьезные корректировки под объединенную добычу. Однако вспомогательная сеть блокчейнов требует помощью хардфорка для своего изменения. Форки, как правило, вводят, чтобы добавить новые функции в цепь блоков.

У вспомогательных цепочек повышается уровень безопасности, так как работа происходит на тех же мощностях хеширования, что и на основной цепочки блоков. При этом вспомогательный блокчейн может стать более популярным как криптовалюта, неделя основная цепь. Это обусловлено их связью с родительским блокчейном.

К примеру, Namecoin, стал достаточно известным после того, как слился с биткоином. Данный токен был одним из первых, кто воплотил идею слиянию двух блокчейн сетей. После этого появилось объединение DogeCoin и Litecoin. В результате этого мемный коин стал вспомогательной криптовалютой и показал значительный рост. Также это стало причиной популярности DogeCoin по сей день. При этом комбинированный майнинг позволил улучшить его безопасность сети.

Преимущества слитного майнинга

Объединенная добыча имеет сразу несколько преимуществ. Поэтому многие майнеры биткоина используют его для получения большей прибыли. К плюсам можно отнести:

Возможность использования общего оборудования для параллельного создания блоков сразу в нескольких блокчейнах одновременно.

За счет него происходит увеличения мощности хэша в сетях. Это обеспечивает рост вычислительной мощности в блокчейнах, увеличить их сложность. За счет чего происходит улучшение безопасности и надежности. Это является огромным преимуществом молодых сетей, имеющих меньшую мощность хеширования и более низкий уровень безопасности. Яркое тому подтверждение Namecoin и Dogecoin.

Увеличение прибыльности и производительности оборудования для майнинга благодаря тому, что оно используется одновременно сразу в нескольких сетях.

Майнеры, работающие при слитной добыче. Имеют больше возможностей создания новых блоков на одном и том же алгоритме, например, SHA-256. Это дополнительно становится выгодно для участников сети, так как они получают большее вознаграждение.

Например, при добыче с RSK можно получать вознаграждение сразу в биткоинах в обоих случаях майнинга. При этом майнеры могут получить до 80% от комиссии за каждый найденный блок. Также происходит выдача наград за анкл-блоки.

RSK поддерживает масштабируемость сети блокчейна Bitcoin за счет проведения более сложных транзакций. Благодаря этому происходит рост экосистемы Биткоин и обеспечивается его долгосрочная устойчивость. Также масштабируемость происходит за счет выполнения смарт-контрактов. Они работают с более сложными вариантами применения блокчейна, к примеру, проведение операций вне системы. Это обеспечивает увеличение дохода сети.

Увеличиваются функциональные возможности. Задействование платформы RSK позволяет размещать несколько вариантов применения сети Биткоин, которые ориентируются на децентрализованные финансы, цифровые удостоверения и другие возможности.

RSK позволяет объединять несколько доменных блокчейнов с помощью своих мостов. В результате появилась возможность проведения оплаты для реализации смарт-контрактов.

Как работает объединенный майнинг


Как уже говорилось, слитная добыча предполагает использования одного и того же хешрейта, который создает первичная сеть для защиты вторичной. Интеллектуальное слияние производится за счет внедрения идентификатора блока из второй сети в отдельно место в блоке первичной, который на данный момент находится в работе. Данный вторичный хэш имеет префикс некоторого короткого описательного текста. Его также называют «магическими байтами» или «тегами» слитной добычи. Префикс дает возможность вторичной сети находить этот тег. Однако двусмысленности расположения этого «магического байта» недопустима. Блок из родительского блокчейна должен связываться только с одним блоком дочернего или же эта связь должна отсутствовать напрочь. Хоть применение криптографического хэша не допускает мошенничества, стандарты безопасности для связи несколько ниже, нежели те, что используются в обычной криптографии. Неформально, главным условием безопасности для объединенной добычи является увеличение сложности создания блока родительского блокчейна, который может иметь связь с двумя блоками из вторичной сети, в сравнении с созданием двух разных блоков первичной сети, по одному на каждую связь, при учете сложности в работе дочернего блокчейна. Так, например, для RSK первичной сетью является Bitcoin, а вторичной – RSK. Сложность нахождения блока RSK моно установить приблизительно на 70 битах безопасности, когда как для биткоина – на 74 битах.

Proof-of Stake (PoW)


При таком виде добычи Биткоин-заголовок является способом проверки работоспособности. Сеть RSK интерпретирует PoW заголовка блока биткоина и ищет в блоке тег, который подтверждает связь с названием блока RSK. За счет этого происходит перевод доказательства работы блока BTC в блок RSK. Из-за того, что сложность RSK ниже, чем у биткоина, то многие заголовки блоков, не являющиеся решениями для задачи PoW в биткоине, будут достоверными для решения задач PoW RSK.

Каждый блокчейн рассчитывает ожидаемый хешрейт транзакции для всех блоков по отдельности. Это сложность устанавливается на основании предыдущих блоков. Она обеспечивает поддержку приблизительно постоянного среднего значения между нахождениями блоков. В результате сложность становится «целью», обратно пропорционально уровню сложности. Целью же выступает 256-битное целое число без знаков.

В результате непредсказуемости хэш-дайджеста в теории, название блока, выступающего хэш-даджестом содержимого этого блока, является единичной случайной переменной. Несмотря на то, что в теории это может быть не правильным, на практике оно действует. Это обусловлено тем, что практические методы, используемые при обращении хэш-функций, которые используются в Биткоине или РК являются неизвестными.

Доказательство SPV

Вторичному блокчейну не нужен полноценный блок Bitcoin, чтобы проверить достоверность заголовка и его связи с RSK блоком. Это связь подтверждается доказательством упрощенного подтверждения платежей SPV. Оно в большей степени состоит из доказательства принадлежности дереву Меркла. За счет чего появляется возможность сжатия слитного майнинга доказательства PoW.

Объединенные пулы для майнинга Bitcoin



Bitcoin пулы постоянно увеличивают вычислительную мощность для добычи новых блоков в сети Биткоин. Поэтому нередко сами пули объединяются, чтобы увеличить вероятность нахождения блоков. Это обеспечивает более быстрое достижение результатов и получения вознаграждения.

Из-за сложностей объединенный сети добычи, индивидуальный майнинг стал уже невозможен из-за отсутствия рентабельности. В объединенном пуле происходит поиск правильного решения для нахождения блока. При этом задействуется общая мощность оборудования.

Сервер для майнинга взымает комиссию для обслуживания пула и предоставления услуг. Остальная же награда распределяется между участниками.

Майнинг пул может создавать комбинацию сетей, что приводит к объединению. Это обеспечивает более быструю добычу и дает дополнительные возможности. При выборе такого пула стоит обращать внимание на возможность использования слитного майнинга. Это обеспечивает более быструю и эффективную добычу токенов.

Возможные атаки при объединенной добыче

Помимо всем известной атаки 51, которую реализовать в блокчейне биткоина, а следовательно, RSK практически невозможно, есть риск применения конфликта тегов при создании блоков для параллельных цепочек, имеющих одинаковую сложность. Одновременно с этим майнерам будет предложена поддельная «лучшая цепочка», чтобы майнеры не работали в нужной. Однако здесь потребуется прямые одноранговые соединения с другими участниками сети. Это возможно, если хэш атакующего будет ниже, чем у каждого из участников по отдельности. Однако такая хакерская операция будет стоит значительно дороже, чем обычная атака 51. Это обусловлено тем, что необходимо обеспечить игнорирование блоков других майнеров.

Теория консенсуса Nakamoto основывается на термодинамической и теоретической безопасности сети. Объединенная добыча RSK полностью защищена от любого неразумного хакера, который может провести 280 операций хеширования меньше, чем за 30 сек. Для этого ему понадобится в 20 тысячи раз больше оборудования, нежели при разумном майнинге. При этом будет значительные затраты электроэнергии. В итоге стоимость такой атаки составляет приблизительно 5 трлн. долл. с учетом того, что задействованы ASIC-майнеры.

В заключение

Применение слитного майнинга уже достаточно распространено при добыче биткоинов. Для этого используется RSK платформа. Она же получает большую защищенность для реализации смарт-контрактов с обеспечением «термодинамической» безопасности. Использовать объединенную добычу достаточно просто, если делать это осторожно. Главное не скорректировать правильную работу пул майнинга даже при самых сложных условиях. К примеру, при хакерской атаке на RSK. Для этого разработчики платформы создали несколько плагинов, чтобы обеспечить правильную работу.