Kui tihti Bitcoini raskusaste kohandub?

Iga 2016 ploki järel, mis kümneminutilise plokiaja juures teeb ligikaudu kaks nädalat. Täpne kalendrivahe sõltub sellest, kui kiiresti plokid ajajärgu jooksul tegelikult kaevandati.

Kas Bitcoini raskusaste võib langeda?

Jah. Kui eelmised 2016 plokki võtsid kauem kui kaks nädalat — tavaliselt seetõttu, et arvutusvõimsus lahkus võrgust —, langetab järgmine kohandamine raskusastet, et plokid naaseksid kümne minuti sihi juurde.

Mis juhtub, kui paljud kaevandajad korraga välja lülitavad?

Plokke leitakse aeglasemalt ja kinnitused venivad kuni järgmise kohandamiseni. Siis raskusaste langeb ja tavapärane tempo taastub. Äärmuslikul juhul võib üksainus allapoole kohandamine langetada raskusastme veerandini.

Kas raskusaste on sama mis räsikiirus?

Ei. Räsikiirus on kogu arvutusvõimsus, mis Bitcoini kaevandab; raskusaste on protokolli säte, mis teeb ploki leidmise raskemaks või kergemaks. Räsikiirust ei saa otse jälgida, seega hinnatakse seda raskusastme ja plokiaegade põhjal.

Kas raskusaste mõjutab Bitcoini hinda?

Otseselt mitte. Raskusaste reageerib möödunud plokiaegadele ja kaevandamisaktiivsusele ning muutub aeglaste, hüplike sammudega. See peegeldab turvapingutust ja kaevandamise majandust, mitte turunõudlust, ega ennusta hinda.

Miks on Bitcoini keskmine plokiaeg pisut üle kümne minuti?

Väike ühe ühiku ebatäpsus algses koodis mõõdab ajajärgu pikkust 2015 vahemiku peale, kuid käsitleb seda 2016-na. Mõju on tühine ja seda pole kunagi muudetud, nii et plokid jäävad keskmiselt napilt üle kümne minuti.

Bitcoini raskusastme kohandamine

Ligikaudu iga 2016 ploki järel — see tähendab umbes kahe nädala tagant — arvutab Bitcoin kaevandamise raskusastme automaatselt ümber: tõstab seda, kui plokke leitakse liiga kiiresti, ja langetab, kui need tulevad liiga aeglaselt. Nii püsib kahe ploki keskmine vahe kümne minuti lähedal, ükskõik kui palju arvutusvõimsust lisandub või kaob.

Bitcoinis ei otsusta ükski keskne käitaja, kui raske peab ploki leidmine olema. Selle asemel sisaldab protokoll sisseehitatud tagasisidet: see mõõdab, kui kiiresti viimased plokid valmisid, ja nihutab kaevandamise sihtväärtust nii, et tempo liiguks tagasi ühe ploki poole kümne minuti kohta. See «raskusastme kohandamine» on üks vaikseid mehhanisme, mis hoiab Bitcoini plokitakti — ja sellega uute müntide ettearvatava väljastamise — märkimisväärselt stabiilsena, ehkki maailma arvutusvõimsus on kasvanud mitu suurusjärku ja aeg-ajalt järsult kukkunud. See artikkel selgitab, mis on raskusaste, kuidas kohandamine töötab, miks valiti kümme minutit ning kuidas raskusaste seostub räsikiiruse ja hinnaga — ja mille poolest ta mõlemast erineb.

Mida «raskusaste» tegelikult tähendab

Ploki lisamiseks räsib kaevandaja ploki päist ikka ja jälle, muutes seejuures väärtust nimega nonce, ja otsib tulemust, mis jääb allapoole arvulist läve, mida nimetatakse sihiks. Madalam siht tähendab, et kehtivaid räsisid on vähem, seega on keskmiselt vaja rohkem katseid — just see teebki kaevandamise «raskemaks».

Raskusaste on üksnes inimloetav viis väljendada, kui madalal see siht on, mõõdetuna kõige kergema sihi suhtes, mida protokoll on kunagi lubanud (raskusaste 1). Näiteks mitme triljoni suurune raskusaste tähendab, et praegune siht on triljon korda väiksem sellest lähtepunktist. Sõlmed tuletavad sihi otse raskusastmest, nii et need kaks on lihtsalt kaks vaadet samale arvule.

2016 ploki rütm

Bitcoin ei kohanda pärast iga plokki, vaid arvutab ümber korra 2016 plokist koosneva ajajärgu kohta. Kümne minuti pikkuse plokiaja juures peaks 2016 plokki võtma täpselt kaks nädalat (20 160 minutit) — seepärast kirjeldatakse raskusastme muutust tavaliselt kahenädalasena.

Kuna vahemikku loetakse plokkides, mitte kalendriajas, venib kahe kohandamise tegelik vahe siis, kui võrk kaevandab aeglaselt, ja tõmbub kokku, kui ta kaevandab kiiresti. Iga täissõlm teeb sama arvutuse iseseisvalt ja jõuab sama uue väärtuseni, nii et hääletada ega kooskõlastada pole midagi.

Arvutus iga kohandamise taga

Ajajärgu lõpus võrdleb võrk, kui kaua viimased 2016 plokki tegelikult võtsid, sellega, kui kaua nad oleksid pidanud võtma. Sisuliselt: uus raskusaste = vana raskusaste × (oodatud aeg ÷ tegelik aeg). Kui plokid tulid oodatust kiiremini, on tegelik aeg oodatust väiksem ja raskusaste tõuseb; kui aeglasemalt, siis langeb.

Muutus on piiratud: üks kohandamine võib raskusastet kõige rohkem neljakordistada või langetada selle veerandini. See piir hoiab ära metsikud kõikumised pärast ajutist arvutusvõimsuse tulva või kokkuvarisemist. Lisaks on koodis vana ja kahjutu ühe ühiku ebatäpsus: ajavahemikku mõõdetakse 2015 vahemiku peale, kuid käsitletakse 2016-na — seetõttu jääb keskmine plokiaeg karvavõrra üle kümne minuti.

Miks kümme minutit ja miks see loeb

Plokkide siht-vahemik on kompromiss. Palju kiiremad plokid leviksid ülemaailmses võrgus vähem usaldusväärselt, kasvatades raisku läinud tööd ja lühiealisi harusid; palju aeglasemad plokid muudaksid kinnitused piinavalt aeglaseks. Kümme minutit valiti ettevaatliku kesktee-lahendusena, mis jätab plokile aega üle maailma levida, enne kui järgmine tõenäoliselt leitakse.

Just selle vahemiku püsivus teeb Bitcoini väljastuskava ettearvatavaks. Kuna iga kahe nädala jooksul kaevandatakse umbes 2016 plokki, langeb ploki tasu poolitav halving kavandatud nelja-aastase takti lähedale ja kogupakkumine läheneb aimatavat rada mööda oma 21 miljoni ülempiirile.

Raskusaste, räsikiirus ja tagasiside

Kui uued kaevandusmasinad käivituvad, leitakse plokke kiiremini kui iga kümne minuti tagant; järgmine kohandamine tõstab raskusastet ja pidurdab need taas. Kui kaevandajad lülitavad välja — energiakulude, kasutusest kõrvaldatud riistvara, hooajalise elektriolukorra või piirkondlike reeglite tõttu —, aeglustuvad plokid ja järgnev kohandamine langetab raskusastet, et neid kiirendada. Süsteem parandab tagantjärele; ta ei vaata ette.

Tasub tähele panna, et räsikiirust ei mõõdeta otse: võrk ei näe, kui palju masinaid töötab. Avaldatud räsikiiruse arvud on hinnangud, mis on tuletatud raskusastmest ja vaadeldud plokiaegadest, ning just seepärast on need lühikestel vahemikel kärarikkad ja neid on kõige parem lugeda trendina.

Piirjuhud ja see, mida raskusaste ei ütle

Järsud tegelikud vapustused näitavad mehhanismi töös. Kui 2021. aasta keskel langes suur kaevanduspiirkond võrgust välja, koges võrk oma seniajani suurimat allapoole kohandamist (umbes 28 %), mis taastas tavapärased plokiajad juba järgmise ajajärgu jooksul. Ajatemplite reeglid ja neljakordistamise piir kaitsevad lisaks kaevandajate eest, kes tahaksid kella kaudu ümberarvutust mõjutada.

Raskusaste mõõdab võrgu turvamiseks tehtud pingutust ja kaevandamise majandust — see ei ole hinnasignaal ega turunäitaja. Ta liigub aeglaste, hüplike sammudega ja reageerib möödunud plokiaegadele, seega ütleb vähe nõudluse, likviidsuse või väärtuse kohta. BIKENZO taolised tööriistad asuvad hoopis teises kihis ja esitavad laiemat turukonteksti, näiteks globaalset likviidsusindeksit Bitcoini hinna kõrval; see on makro- ja turukontekst, lahus raskusastme ahelasisesest mehaanikast. Mõlemad on kasulikud vaatenurgad ja vastavad eri küsimustele.