Объединённый майнинг — выгода для всех и панацея от атаки 51%?

У пользователей, поверхностно знакомых с терминологией майнинга, понятие merged mining, или объединённый майнинг, ассоциируется с пулами и совместной добычей. Однако это совсем не так. Сегодня мы определимся с терминологией и узнаем, почему объединённый майнинг выгоден как молодым блокчейнам, так и некрупным майнерам.

Майнинг-пулы — как выгода разрушает идею блокчейна

Еще несколько лет назад, на этапе становления криптовалютной индустрии, для получения прибыли было достаточно одной видеокарты, установленной в домашнем ПК. Соло-майнинг выглядел забавой энтузиастов и не покидал пределы корпусов компьютеров и комнат. Однако вскоре популярность майнинга увеличилась, произошел рост сложности сетей. Майнеры начали собирать фермы из видеокарт для наращивания вычислительной мощности, а затем решили объединяться в пулы.

Из описания блокчейн-технологии многие пользователи выхватили лишь возможность получения вознаграждения. Ради увеличения шансов на награду они объединились в пулы. Майнинг-пулами стали называть серверы, которые дробят большую и сложную задачу на мелкие и раздают их подключенным устройствам. Каждый майнер выполняет малый объем вычислений и вносит вклад в решение общей задачи. Полученное вознаграждение делится между всеми участниками пропорционально внесенному ими вкладу.

Алгоритм добычи proof-of-work предполагает, что пул будет успешным лишь в том случае, если в нём сконцентрируется значительная мощность. Это спровоцировало «гонку пулов», в которой каждый из союзов стремится занять доминирующее положение в сети.

Появились мультипулы, или многомонетные майнинговые пулы. Они созданы для получения максимальных конкурентных преимуществ. В мультипулах можно переключаться с одного блокчейна на другой, в зависимости от состояния рынка и рентабельности криптовалюты. Мультипулы со специальным программным обеспечением отслеживают сложность майнинга и курс добываемой крипты.

Генерация вычислительных мощностей привела к централизации оборудования в руках узкого круга майнеров и опасности атаки 51%. Это поставило под угрозу одним из основополагающих принципов блокчейна - децентрализацию.
Лекарство от атаки 51%

Атака 51%, заключающаяся в концентрации более половины вычислительных мощностей у ограниченного круга майнеров и возможности влиять на распределение вознаграждения, считается одной из самых серьезных проблем молодых блокчейн-сетей. Пользователи-доминанты в сетях на PoW действительно могут если не всё, то очень многое.

Тогда разработчики задумались над тем, как можно защитить молодую и формирующуюся сеть от «захвата». В качестве одного из средств предложили концепцию объединенного майнинга. Он рассматривается как временная мера, необходимая до тех пор, пока молодая сеть не вырастет и не разрастется настолько, что сконцентрировать в одних руках более половины мощности будет затруднительно.

Важное условие: криптовалюты, задействованные в объединенном майнинге, должны использовать аналогичный алгоритм. Например, SHA-256 либо Scrypt (но не их комбинацию).

Как работает merged mining

В объединенном майнинге пользователи могут добывать две криптовалюты на имеющихся вычислительных мощностях. При подключении нужно загрузить блоки каждой цепочки (родительской и дочерней). В родительской цепи хранится совокупность её транзакций, а также запись с хешем блока созданного последним в дочерней цепи. В дочерней цепи сохранены блоки с транзакциями, относящимися к её блокчейну.

Как правило, родительская цепь сложнее дочерней, поэтому возможны два сценария майнинга:

хэш считают в пределах сложности родительской цепи;
хэш считают в пределах сложности дочерней цепи.

При работе по первому сценарию генерируют блок родительской цепочки. После он направляется в сеть для подтверждения. Родительская сеть повышенной сложности, поэтому блок дочерней завершается автоматически и вознаграждение начисляется за два блока из разных блокчейнов.

Если же происходит генерация блока дочерней цепочки, в него записывается заголовок и хэш блока родительской цепочки. Блок встраивается в дочернюю сеть, поскольку наряду с собственным заголовком и транзакциями в нем присутствует доказательство выполнения работы в виде хэша и заголовка родительской цепочки. В этом случае возможна награда за майнинг в дочерней сети.

Возможно, что сложность найденного решения окажется слишком низкой для доказательства работы сети. В этом случае майнер продолжает поиск и вычисления.

Приведем простую аналогию из индустрии развлечений. Допустим, вы участвуете в лотерее, где нужно угадать комбинацию из 6 цифр. Вы покупаете билеты в надежде на скорый выигрыш. Вскоре у вас в руках оказывается выигрышная комбинация. Получив награду в одном отделении, вы направляетесь в другую контору, проводящую аналогичный розыгрыш. Там вы демонстрируете билет с выигрышной комбинацией, рассчитывая, что он будет совпадать с итогами розыгрыша.

Иными словами, получив награду в одном месте, вы получаете дополнительный шанс и возможность сорвать джек-пот и в другом розыгрыше. Причем вероятность этого практически 100% в первом случае (при майнинге родительской цепочки). Билеты и комбинации на них в нашем случае можно заменить на хеши, конторы — на блокчейн-сети, а выигрыши — на награды.

Преимущества объединенного майнинга:

• есть шанс получить прибыль сразу в двух местах;
• не нужно переключаться с одного блокчейна на другой;
• защита дочерней сети;
• можно задействовать имеющиеся мощности.

Недостатки объединенного майнинга:

• нельзя менять алгоритмы майнинга;
• не все криптовалюты поддерживают merged mining;
• сложнее настроить софт.

Где используют объединённый майнинг

Одним из первых проектов, использовавших объединённый майнинг, был Namecoin. Он возник как форк биткоина в 2009 году. Для вычисления блоков использовалось стандартное ПО BTC, перенаправленное на сервер и порт с Namecoin. Программы позволяли майнить биткоин без снижения эффективности, защищая дочернюю сеть. Другая наиболее известная «дочка» - это Dogecoin. Его родительской сетью является Litecoin.

В начале 2017 года на объединенный майнинг перешёл Emercoin. По словам разработчиков, это был продуманный ход, выгодный майнерам и самой сети. Ее сложность повысилась в 500 раз, выросло доверие к сети. Впоследствии эта необходимая молодому проекту мера позволила перевести его на алгоритм proof-of-stake. Таким образом, одни из главных целей - защита молодой сети и недопущение централизации - были успешно реализованы.

Будущее объединенного майнинга

Merged mining появился как ответ на вполне конкретную проблему новых и развивающихся блокчейнов. Он не стал идеальной стратегией в силу сложности и нецелесообразности для некоторых разработчиков, но помог остаться на плаву лучшим из них. Главное, что ее популяризаторы стремились сохранить главную опцию распределенных баз данных — децентрализацию и невозможность захвата ресурсов.

Дальнейшее наращивание вычислительных мощностей также не кажется панацеей. И альтернативой может выступить объединенный майнинг, интегрированный в несколько проектов. Это повысит надежность как самих сетей, так и задействованных майнеров. А значит в конечном итоге сыграет исключительно положительную роль в развитии всей индустрии.