eldar

7 лет назад

Между хайпом и паникой: среднесрочные перспективы GPU-майнинга

     На волне весеннего скачка курсов криптовалют, публикаций статей о майнинге в крупнейших СМИ и всеобщего ажиотажа тематикой майнинга заинтересовалось множество людей, прежде далеких от криптомира. Побочным эффектом такой популяризации оказалось резкое, часто необоснованное, повышение доверия к этому виду вложений. Если раньше концепция «денег из розетки» вызывала удивление, и прежде чем тратить сбережения на покупку оборудования будущие майнеры хоть сколько-либо погружались в предметную часть, то после широкого освещения темы авторитетными источниками, люди стали легко верить в «черный ящик» приносящий сверхдоходы.
    Спрос рождает предложение – в короткие сроки появилось множество компаний предлагающих обустроить «майнинг под ключ», в т.ч. с предоставлением помещений под установку ферм, и работающих, как правило, за некоторую долю от дохода (характерный диапазон-10-20%). Таким образом, порог входа в майнинг упал до минимально возможного уровня – несите деньги, и знающие люди обещают вам x процентов годового дохода. И деньги несут все, начиная от студентов и заканчивая государственными деятелями. Сейчас же, по мере падения курса нездоровый ажиотаж начинает сменяться неконтролируемой паникой – те, кто еще вчера скупал видеокарты за две цены, сегодня продают на авито целые фермы с комментариями «месяц поигрался, надоело».
    И те и другие действия в большинстве случаев продиктованы не трезвой оценкой рынка, а слухами и общественным настроением. Разумеется, такой подход трудно назвать грамотной инвестиционной стратегией. В этой статье предлагается обратиться к более надежному источнику информации - сухой статистике и фактам, попутно разбирав самые устойчивые в среде новоиспеченных майнеров мифы, активно подпитываемые особо ушлыми коммерсантами.
    Начну с небольшого и, возможно, для многих очевидного ликбеза, который, однако, тяжело найти в сжатом виде на русском языке. Погруженные в тему читатели и те, кому лень разобраться в матчасти могут сразу переходить к п. 2.

1. Так все-таки, сколько денег приносит майнинг?

     Как это ни удивительно, но далеко не каждый обладатель майнинговой фермы может сказать, а как в точности, не используя онлайн – калькуляторы посчитать текущую доходность добычи криптовалюты и от чего она зависит. Это приводит к самой «детской» ошибке, часто случающейся у людей, привыкших вкладывать деньги в реальные активы.
Ошибка 1. «Текущая окупаемость майнинга – x месяцев».
    При существующем уровне волатильности курсов криптовалют мгновенное значение срока окупаемости майнинга умеет меняться в три раза за две недели. Ориентироваться на такие показатели как текущая доходность и текущий ROI не только не дальновидно, но и, как будет показано далее, в значительной степени вредно.
    Рассмотрим как на практике определяется доходность добычи на примере ключевой для GPU – майнинга валюте – Ethereum.

где CR (Current Rate) – средний за период t курс ETH к USD;

EBR (Expectable Block Reward) – ожидаемая награда за 1 блок в ETH;

H (Hashrate) – хешрейт фермы;

NH (Network Hashrate) – средний за период t хешрейт сети;

tblock - среднее время формирования блока. Примерно так работает большинство онлайн-калькуляторов. Подробно рассмотрим каждый из параметров, определяющих доход в долгосрочной динамике (на всех доступных исторических данных).

А) Курс

Здесь все более-менее понятно. Курс – основной фактор риска при майнинге. Курс растет - хорошо, падает – плохо. Не влезая в биржевую аналитику в рамках данной статьи отмечу ключевой для нас факт – курсы криптовалют как правило растут скачками, после чего происходит коррекция на уровне в несколько раз выше предшествующего скачку. Хороший обзор механики подобных скачков и коррекций можно прочитать здесь. Эфир сейчас, судя по всему, заканчивает переживать свой второй скачок, и в среднесрочной перспективе, при отсутствии внешних потрясений будет держаться вблизи текущего уровня. Добавлю субъективную оценку рисков.

Б) Плата за блок

Для начала рассмотрим, как оценить среднюю плату за блок. В сети Ethereum у майнера есть четыре статьи дохода:

1) BR (Block Reward) – плата за успешно сгенерированный блок. На данный момент составляет 5 eth.

2) UR (Uncle Reward) – плата за генерацию Uncle-блока (правильно посчитанного блока, который не успевает получить консенсус большей части сети). В настоящий момент болтается в районе 3,6-3,7 eth.

3) UiR (Uncle Include Reward) - плата за учет предыдущих Uncle-блоков в новом блоке. Составляет 1/32 от BR.

4) Комиссии, или плата за Газ - оплата вычислений смарт-контрактов, входящих в блок. Зависит от двух параметров: GP(Gas Price) – цены на газ, предложенной отправителями транзакций, входящих в блок, и GiB (Gas in Block) – совокупного содержания газа в блоке (суммарная сложность вычисления смарт-контрактов)

Итого эффективная плата за блок может быть оценена как

где p – вероятность образования Uncle-блока (вероятность ветвления), в настоящий момент приближающаяся к 1%.

Числа 1-3 можно считать условно постоянными параметрами системы, однако и они могут быть изменены. Не стоит забывать, что доход майнеров – это инфляция эфира, и для держателя токенов сверхдоходы майнинга являются убытком. С точки зрения реальных пользователей сети, оптимальной стратегией является регулирование доходности майнинга на уровне, обеспечивающим окупаемость для некоторого минимального числа майнеров, необходимого для поддержания работы сети.

Ошибка 2. «Разработчики и пользователи Ethereum заинтересованы в увеличении числа майнеров, потому что это увеличивает мощность и безопасность сети».

Поскольку все майнеры производят одни и те же вычисления, рост их числа не увеличивает пропускную способность сети, а поскольку большинство майнит через пулы – не увеличивает децентрализацию сети и, как следствие, безопасность. Инициатива по снижению награды майнеров на неопределенную величину, известная, как Ethereum Improvement Proposal (EIP) #186 обсуждалась в начале 2017 года, доступен сайт с голосованием за новый уровень награды, однако разработчики, как мы увидим дальше, пошли другим путем.

Что касается комиссий, то есть платы за газ, её доля в доходах майнеров по мере увеличения числа сложных контрактов в Ethereum постепенно растет, но все равно составляет только несколько процентов от общего дохода.

Ошибка 3. «В случае снижения платы за блок вырастут комиссии, и общий доход не изменится».

К сожалению, для того чтобы майнеры не отбрасывали сложные транзакции, цена газа должна давать доходность с единицы вычислений, сопоставимую с наградой за блок (дилемма майнера – потратить время на обработку сложного контракта и с опозданием приступить к угадыванию хеша блока, или же сразу начинать считать пустой блок). Такая ситуация уже привела к увеличению средней стоимости обыкновенной транзакции, в отдельные моменты июня достигавшей почти 3 доллара, что является крайне критичным для функционирования Ethereum и ставит вопрос о его реальной применимости. Поэтому наращивание комиссий также не является решением проблемы, которая, в конечном счете, вызвана чрезмерно высоким курса эфира.

В) Хешрейт

Основное свойство хешрейта: в отличие от курса, он почти никогда не падает (не считая экстраординарных событий отмеченных на графике и связанных с запуском Ethereum Classic). В настоящий момент (15.07.2017) совокупная мощность сети Ethereum составляет, примерно, 2,5 миллиона видеокарт в эквиваленте RX470. Кстати…

Ошибка 4. «В случае перехода Ethereum на Proof of Stake можно будет переключиться на множество других валют».

Сравнивать совокупный хешрейт сети Ethereum с другими блокчейнами, вообще говоря, некорректно – на разных алгоритмах разные видеокарты выдают различную эффективность. Однако для грубой оценки можно снова воспользоваться «RX470 – эквивалентом» - предположить, что все видеокарты в сети это RX470. Получим следующую картину:

Всего в настоящий момент в майнинге занято примерно 4 миллиона видеокарт, из них 62% майнят эфир. В случае перехода Ethereum на Proof of Stake объем рынка, равно как и доход майнеров, упадут больше, чем в два с половиной раза. Кроме того, с остальными монетами, в таком случае, тоже могут возникнуть проблемы: крупнейшие Ethereum пулы будут вполне способны провести атаку 51% на менее популярные блокчейны.

Г) Время блока

Ну и, наконец, последняя величина в формуле (1), которая на протяжении долгого времени считалась неизменной – среднее время формирования блока.

Ошибка 5. «Время формирования блока в сети Ethereum составляет 15 секунд».

Долгое время так и было, но в марте 2017 года в сети Ethereum заработал алгоритм, получивший название «Бомба сложности».

Бомба сложности – это изначально заложенная в код Ethereum программа, призванная сделать майнинг невыгодным и обеспечить сети плавный переход на Proof of Stake. Запуск бомбы несколько раз откладывался, но сейчас она в действии.

Механизм работы бомбы достаточно простой: как известно, сложность вычисления хеша блока подбирается сетью так, чтобы при текущем уровне хешрейта обеспечивать среднее время формирования блока в районе заданного значения. Бомба сложности один раз примерно в 18 дней увеличивает это значение, причем скорость увеличения возрастает экспоненциально. Сейчас среднее время формирования блока поднялось до 19 секунд, а к осени достигнет 30.

Соответственно, во сколько раз вырастет время блока, во столько раз упадут доходы майнинга. Побочным эффектом работы такого механизма выступает снижение пропускной способности сети. Что это может означать? Вероятно, PoS уже не за горами, раз работает алгоритм, призванный демотивировать майнеров защищать кормящий их PoW. Так как бомба сложности, помимо прочего, серьезно ухудшает работоспособность сети, разработчики должны были быть очень серьезны в своих намерениях, допустив её запуск.

На этой оптимистичной ноте перейдем непосредственно к обозрению среднесрочных перспектив майнинга.

2. Перспективы майнинга

Сначала проиллюстрируем, как работает рынок майнинга. Для этого рассмотрим историческую динамику соотношения цены эфира и сложности сети.

Первое, что бросается в глаза, – явное наличие уровня поддержки, ниже которого отношение цены к сложности никогда не падало. Этот уровень, судя по всему, представляет собой психологическую отметку, соответствующую сроку окупаемости средней фермы, равному одному году.

Рынок работает следующим образом:

1)Из-за каких-либо внешних факторов начинается быстрый рост цены, подхватываемый массами и вызывающий хайп.

2) Рост цены эфира (как и любой другой криптовалюты с консенсусом PoW) поднимает доходность майнинга выше уровня поддержки.

3) С лагом в 3-4 недели, необходимым на сборку ферм, начинает быстро расти сложность.

4) В какой-то момент рост цены останавливается, и, как правило, отскакивает до некоего разумного уровня.

5) Рост сложности, постепенно замедляясь, продолжается до тех пор, пока доходность майнинга не упадет до уровня, примерно соответствующего годовому сроку окупаемости оборудования.

Понятное дело, что статистика для эфира пока невелика (идет только второй цикл), но механика Биткоина (с учетом особенностей в виде ASIC-ов и более концентрированных мощностей) примерно такая же.

Таким образом, если исходить только из голой статистики, можно было бы прогнозировать что доходность майнинга будет постепенно падать, и к новому году достигнет стационарного уровня.

Исходя из значения уровня поддержки, можно оценить значение хешрейта сети, при котором достигнуто равновесие рынка в зависимости от курса. Или, переходя к более жизненным величинам, оценить, сколько еще понадобится добавить/убавить видеокарт (снова в RX470-эквиваленте) для достижения равновесия.

Стоит, однако, сразу оговорить ограничения применимости такого подхода. Во-первых, он не учитывает факторы, описанные в первом разделе, и, в первую очередь, рост сложности за счет увеличения времени блока.

Во-вторых, реальные сроки установления равновесия в случае роста цены эфира, по факту, будут завесить от ограничений производителей видеокарт. Так, например, старая новость о специализированных майнинговых картах от Nvidia предполагает выпуск всего 300 тысяч видеокарт, что в объемах всего рынка не так уж и много, таким образом, равновесие будет восстанавливаться медленнее.

Если посмотреть на производную (скорость изменения) хешрейта, можно увидеть, что скорость прироста майнерских мощностей с середины июня существенно снизилась, сначала уперевшись в нехватку видеокарт, а затем в падение курсов.

Теперь пара слов об окупаемости. Представим себе некоего абстрактного майнера, который хочет собрать стандартную ферму из, например, 6-ти карт RX470, и покупка которой обойдется ему в 2500$. Пусть сегодня будет один из дней в промежутке между 30.07.2015 и 31.12.2016.

Зеленные линии показывают мгновенное значение срока окупаемости, которое наш майнер мог бы получить на основе показаний онлайн-калькуляторов в каждый из дней рассматриваемого периода. Темная линия не учитывает затраты на электричество, светлая проведена для тарифа в 4 руб/кВт.

Красные, соответственно, показывают реальный уровень окупаемости, который был бы получен нашим майнером, начни он майнить в какой-либо из этих дней. Как видно, графики смещены друг относительно друга по времени и отражают довольно простую мысль: начинать майнить нужно либо в промежутке между хайпами, либо в первой половине хайпа, но никак не на спаде.

3. Выводы

Разумеется, каждый делает их для себя сам.

Лично я считаю, что при таком количестве системных рисков и неутешительной статистике сейчас, возможно, один из худших моментов для того чтобы вкладывать деньги в GPU-майнинг.

Что касается имеющихся в наличии ферм – с учетом торможения роста хешрейта, для большинства майнеров, пришедших на рынок в мае-начале июня есть надежда все-таки дотянуть до окупаемости, и тут, в первую очередь, надо ориентироваться на события, связанные с действиями команды Ethereum, во всяком случае, не стоит продавать карты совсем за бесценок.

UPD: Ну вот, пока писал статью и подкралась новость

С одной стороны, награда за блок уменьшается до 3 ETH, но с другой, действие бомбы сложности будет замедлено. В среднем, для майнеров это скорее выгоднее, чем нет, и кроме того, вносит некоторую определенность.