Ako často sa obťažnosť mení?

Každých 2016 blokov, čo je približne raz za dva týždne. Tomuto sa hovorí difficulty retarget.

Čo sa stane, keď pribudne hashrate?

Ak pribudne výkon a bloky vznikajú rýchlejšie ako za 10 minút, pri ďalšom retargete sa obťažnosť zvýši, aby sa priemerný čas bloku vrátil k 10 minútam. Pri odlive výkonu sa naopak zníži.

Prečo je cieľom práve 10 minút?

Desaťminútový interval je kompromis medzi rýchlosťou potvrdení a stabilitou siete – dáva dostatok času na šírenie blokov medzi uzlami a znižuje počet konfliktných vetiev.

Obťažnosť ťažby (difficulty) a jej prepočet

Čo je obťažnosť ťažby?

Obťažnosť (difficulty) určuje, aké náročné je nájsť platný blok pri ťažbe Bitcoinu. Konkrétne hovorí, aký malý musí byť výstup kryptografickej hashovacej funkcie SHA-256, aby ho sieť akceptovala ako platný. Čím je obťažnosť vyššia, tým menej platných hashov existuje a tým viac pokusov ťažiar potrebuje.

Kľúčová vlastnosť obťažnosti je, že je samoregulačná: sieť ju automaticky upravuje tak, aby bol priemerný čas medzi blokmi vždy blízko 10 minút. Keď pribúdajú ťažiari a výkon rastie, bloky by sa inak našli príliš rýchlo – obťažnosť sa preto zvýši. A naopak.

2016 blokov / úprava

~2 týždne interval retargetu

~10 min cieľ na blok

Ako funguje difficulty retarget

Sieť kontroluje rýchlosť ťažby pravidelne každých 2016 blokov – tento moment sa nazýva retarget. Algoritmus jednoducho porovná, za aký čas posledných 2016 blokov skutočne vzniklo, oproti ideálnemu stavu (2016 × 10 minút = 20 160 minút, teda presne dva týždne):

Ak posledných 2016 blokov vzniklo rýchlejšie ako za predpokladané dva týždne, znamená to, že do siete pribudol výkon. Obťažnosť sa zvýši, aby sa čas na blok vrátil k 10 minútam.
Ak vznikali pomalšie (výkon ubudol – napríklad po halvingu alebo regulačnom zásahu), obťažnosť sa zníži.

Maximálna zmena pri jednom retargete je ohraničená na faktor 4 – sieť teda nemôže „skočiť“ príliš prudko v jednom smere.

› Príklad: výkon siete vzrástol o 20 %

Predstavte si, že do siete nastúpili noví ťažiari a celkový hashrate vzrástol o 20 %. Bloky sa teraz objavujú priemerne každých 8,3 minúty namiesto 10. Po 2016 takýchto blokoch retarget zistí, že celé obdobie trvalo len ~16,7 dní namiesto 14. Obťažnosť sa preto zvýši o ~20 %, čím sa priemerný čas bloku opäť vráti na 10 minút. Sieť sa dokáže prispôsobiť akémukoľvek množstvu výkonu.

Vzťah hashrate a obťažnosti

Hashrate a obťažnosť idú ruka v ruke, no s dôležitým oneskorením. Hashrate sa mení okamžite – ťažiari môžu zapnúť alebo vypnúť stroje kedykoľvek. Obťažnosť však reaguje až pri ďalšom retargete, teda s oneskorením až dvoch týždňov.

Preto vznikol termín estimated next difficulty – odhad nasledujúcej úpravy. Ak aktuálny hashrate výrazne prevyšuje úroveň z minulého retargetu, očakáva sa zvýšenie obťažnosti; ak výrazne zaostáva, čaká sa na zníženie. Sledovanie tohto odhadu pomáha ťažiarom plánovať ziskovosť dopredu.

Prečo je to dôležité pre celú sieť

Stabilný desaťminútový interval blokov je základom predvídateľnosti Bitcoinu. Priamo ovplyvňuje:

Emisiu nových mincí – bloky vznikajú rovnomerne a emisia sa mení len halvingmi, nie zmenami výkonu.
Časy potvrdení transakcií – používatelia vedia, že jedno potvrdenie trvá zhruba 10 minút, šesť potvrdení trvá okolo hodiny.
Bezpečnosť siete – rastúca obťažnosť odráža dlhodobý záujem ťažiarov a robí sieť odolnejšou voči útokom.

Pre samotných ťažiarov je úprava obťažnosti kľúčová: vyššia obťažnosť pri rovnakom výkone znamená nižšiu pravdepodobnosť nájdenia bloku, teda nižší príjem. Preto ťažiari pozorne sledujú každý retarget a podľa neho plánujú prevádzku.