Введение

В обычном централизованном пуле для майнинга биткоина оператор, как правило, выбирает транзакции, учитывает работу майнеров и администрирует выплаты. Децентрализованные подходы могут переносить выбор транзакций на майнеров, а одноранговые (peer-to-peer) конструкции, такие как P2Pool, также распределяют координацию вознаграждений. Для майнеров практические изменения зависят от того, какие функции переносятся: больший контроль над шаблоном блока не означает автоматически более низкие комиссии, меньшую дисперсию выплат или некастодиальные платежи, а эксплуатация локальной майнинговой инфраструктуры добавляет операционную ответственность.

Таким образом, различие не является бинарным. В этой статье разделяются функции, выполняемые пулом, и сравниваются шаблоны, выбираемые майнером, с конструкцией одноранкового (peer-to-peer) пула.

Почему майнеры присоединяются к пулам

Документация разработчиков Bitcoin описывает пул-майнинг как механизм получения более мелких и частых выплат с меньшей дисперсией по сравнению с соло-майнингом, поскольку майнеры отправляют шары (shares), которые подтверждают частичную работу, даже если они не находят полный блок. Валидный шар соответствует собственной цели пула по шарам (share target); он не обязательно удовлетворяет цели блока сети Bitcoin. Пулы устанавливают свою цель по шарам на более легком (численно более высоком) значении, чем цель сети, именно для того, чтобы майнеры генерировали шары достаточно часто для измерения и вознаграждения, даже несмотря на то что фактические блоки встречаются редко. (developer.bitcoin.org)

Именно это различие — шар против блока — лежит в основе большей части путаницы относительно «контроля» пула. Пул не решает, является ли блок валидным согласно консенсусным правилам Bitcoin; он решает, над каким кандидатным блоком работает его вычислительная мощность (хешрейт) и как внесенные шары конвертируются в распределение вознаграждения.

Четыре функции, объединенные внутри обычного пула

Типичная организация пула объединяет четыре отдельные обязанности:

1. Построение шаблона блока — выбор того, какие транзакции войдут в кандидатный блок, и сборка заголовка блока, над хешированием которого работают майнеры.
2. Валидация шаров и учет вознаграждений — получение отправленных шаров, проверка их соответствия цели пула и расчет вклада каждого участника по формуле выплат пула.
3. Администрирование выплат — зачисление балансов и обработка выводов средств согласно правилам расчетов пула.
4. Майнинговая инфраструктура — эксплуатация конечных точек Stratum, прокси, систем мониторинга и резервирования, которые поддерживают подключение вычислительной мощности.

В обычном пуле Stratum v1 пул, как правило, контролирует все четыре функции. Документация разработчиков Bitcoin отмечает, что, в отличие от RPC-вызова getblocktemplate, майнеры, использующие стандартный Stratum, не могут просматривать или добавлять транзакции в блок, который они майнят, — пул предоставляет задание, а оборудование майнера просто ищет валидный nonce для него. (developer.bitcoin.org)

Что фактически меняют децентрализованные модели пулов

Некоторые подходы децентрализуют построение шаблона блока, оставляя учет вознаграждений и выплаты за оператором. Другие также распределяют координацию шаров и вознаграждений. Это разные изменения для майнеров.

Протокол декларации заданий (Job Declaration Protocol, JDP) Stratum V2. Согласно этой спецификации, майнер или майнинговая ферма может запускать клиент Job Declarator Client, который получает кандидатный шаблон от Template Provider — как правило, локально запущенного узла Bitcoin Core — и декларирует это кастомное задание на стороне пула серверу Job Declarator Server. Пул может продолжать валидацию шаров и распределение вознаграждений согласно своим существующим правилам выплат. Такая конструкция позволяет клиенту уровня фермы обслуживать множество нижестоящих ASIC-устройств без необходимости для каждого устройства запускать собственный узел. (stratumprotocol.org)

DATUM. Эта реализация переносит построение шаблона и отправку блока на управляемый майнером шлюз (gateway), работающий в паре с собственным узлом Bitcoin майнера, в то время как совместимый с DATUM пул по-прежнему координирует распределение вознаграждений. Согласно официальному репозиторию проекта, майнер сохраняет за собой выбор транзакций, но работа, отправляемая в пул, по-прежнему должна удовлетворять требованиям учета пула, включая указанные выходы генерирующей транзакции (generation-transaction), необходимые для распределения вознаграждения. В репозитории программное обеспечение в настоящее время описывается как публичная бета-версия, что является существенным ограничением для любого майнера, оценивающего возможность использования в продакшене. (github.com)

P2Pool. Эта одноранговая (peer-to-peer) конструкция идет дальше, чем шаблоны, выбираемые майнером. Узлы поддерживают общую цепочку шаров доказательства работы, известную как sharechain, и проверяют, что предлагаемая работа включает требуемые выплаты. Когда находится блок Bitcoin, его коинбейс-транзакция выплачивает вознаграждение участвующим майнерам согласно правилам вознаграждения sharechain, а не полагается на центрального оператора для зачисления балансов и обработки выводов средств. Запуск локального узла P2Pool также требует наличия узла Bitcoin. Это меняет координацию вознаграждений и платежный маршрут, а также построение шаблона; это не гарантирует низкую дисперсию выплат. (документация проекта P2Pool, репозиторий P2Pool)

Что не меняется автоматически

Получение майнером контроля над шаблонами блоков автоматически не дает:

• более низкие комиссии пула;
• некастодиальный путь выплат;
• меньшую дисперсию выплат;
• устранение пула как контрагента по учету вознаграждений;
• меньшую операционную ответственность.

Поддерживающий пул по-прежнему может требовать специфические выходы коинбейса, обеспечивать соблюдение правил шаблона, валидировать каждый отправленный шар и эксплуатировать систему расчетов точно так же, как и прежде. Учет вознаграждений и администрирование выплат — это отдельные от контроля над шаблоном продуктовые решения, и майнеру не следует предполагать, что переход на метод подключения с децентрализованным шаблоном меняет то, как и когда выплачиваются вознаграждения.

Опубликованные ViaBTC правила выплат по BTC наглядно иллюстрируют это разделение. Метод PPS+ применяет логику PPS к компоненту вознаграждения за блок и логику PPLNS к компоненту комиссии за транзакции, при этом каждый компонент облагается своей отдельной комиссией; метод PPLNS применяет логику PPLNS к обоим компонентам. Согласно расчёту PPLNS в ViaBTC, доля вознаграждения майнера определяется на основе внесённых шар за последние пять раундов сложности, а расчёт производится после того, как найденный пулом блок достигает шести подтверждений. Это правила, специфичные именно для ViaBTC, а не универсальные протокольные нормы, и ни одно из них не описывает, кто формирует шаблон блока — это вопрос архитектуры подключения, не зависящий от выбранного метода выплат. (support.viabtc.com)

Практическое сравнение

Колонка P2Pool описывает участие через узел, управляемый самим майнером.

Практический вывод заключается в том, что схема выплат и контроль над шаблоном блока — это независимые друг от друга решения. Майнер может выбрать метод выплат исходя из структуры комиссий и допустимой дисперсии доходности, отдельно оценивая, поддерживает ли пул выбор шаблонов майнером и оправдана ли дополнительная операционная нагрузка — поддержка узла, шлюза и мониторинга этого соединения — для его конкретной деятельности.

Атрибуция блоков пулу не означает контроль над шаблоном

Данные об атрибуции блоков пулу показывают, каким пулам приписываются найденные блоки. Сами по себе они не указывают, кто выбрал транзакции в каждом блоке, кому принадлежат ASIC-устройства и кто на постоянной основе контролирует вносимую вычислительную мощность (computing power).

Это различие имеет значение, когда майнеры формируют собственные шаблоны блоков, одновременно участвуя в системе вознаграждений пула. DATUM, например, оставляет формирование шаблона на стороне узла майнера, при этом требуя информацию о выплатах, предоставленную пулом, и основной coinbase-тег. Таким образом, блок, приписываемый пулу, может содержать транзакции, отобранные майнером. (документация DATUM Gateway)

Для оценки концентрации контроля над шаблонами данных об атрибуции блоков недостаточно — потребовались бы дополнительные сведения о том, как формировались шаблоны для этих блоков. Одни лишь рейтинги пулов не могут установить такую концентрацию.

Как оценивать пул

Майнерам, сравнивающим варианты пулов, может быть полезно разделить оценку на отдельные вопросы, а не рассматривать метку «централизованный против децентрализованного» как единый критерий:

• Метод вознаграждения и комиссии. Использует ли пул PPS, PPS+, PPLNS или иной метод, и какая комиссия применяется к каждому компоненту вознаграждения?
• Условия расчёта. Какие требования по подтверждениям и каким окнам ретроспективного учёта (lookback windows) подчиняется преобразование шар в зачисленный баланс?
• Архитектура подключения. Поддерживает ли конкретная точка подключения пула выбор шаблонов майнером через Stratum V2 Job Declaration или эквивалентный механизм, и какое дополнительное программное или аппаратное обеспечение для этого требуется? Сама по себе поддержка Stratum V2 не гарантирует возможность выбора шаблона майнером: развёртывание может использовать только Mining Protocol без отбора транзакций. (спецификация Stratum V2)
• Операционная поддержка. Какую маршрутизацию при отказах, мониторинг и историю бесперебойной работы предоставляет пул для своих стандартных точек подключения Stratum?
• Меры безопасности. Какие средства защиты на уровне аккаунта — двухфакторная аутентификация, белые списки адресов вывода, права доступа API-ключей — доступны для защиты администрирования выплат независимо от контроля над шаблоном?

Ни на один из этих вопросов нельзя ответить, просто узнав, позиционирует ли себя пул как децентрализованный.

Заключение

Децентрализацию в пулах для майнинга биткоина лучше понимать как разделение функций, которые традиционные пулы исторически объединяли, а не как единую метку «да/нет», применяемую ко всему пулу целиком. Такие протоколы, как Stratum V2 Job Declaration, и такие реализации, как DATUM, дают майнерам задокументированный способ самостоятельно формировать шаблоны блоков, продолжая при этом участвовать в распределении вознаграждений пула. P2Pool идёт ещё дальше, распределяя координацию шар и встраивая выплату вознаграждений непосредственно в найденные блоки. Эти различия невозможно установить, опираясь лишь на рейтинги атрибуции блоков пулам. Сам по себе контроль над шаблоном не определяет комиссии пула, дисперсию выплат или хранение средств, а эксплуатация локальных узлов и шлюзов добавляет обязанности по поддержанию надёжности майнинговых подключений. Майнерам, оценивающим пул, следует рассматривать контроль над шаблоном, учёт вознаграждений, администрирование выплат и инфраструктурную поддержку как четыре отдельных решения, оценивая каждое по собственным критериям.

Часто задаваемые вопросы

Означает ли децентрализованный пул, что я сохраняю хранение (custody) своих собственных биткоинов?

Не обязательно. Модели с децентрализацией шаблонов, такие как Stratum V2 Job Declaration и DATUM, как правило, по-прежнему полагаются на пул для валидации шар (shares) и учёта вознаграждений, а администрирование выплат — включая то, находятся ли средства под кастодиальным контролем до вывода, — зависит от конкретных правил этого пула, а не от того, кто формирует шаблон блока.

Снижает ли выбор пула с выбором шаблона майнером дисперсию выплат?

Нет. Дисперсия выплат в первую очередь определяется методом учёта вознаграждений (например, PPS+ в сравнении с PPLNS) и размером пула, а не тем, кто формирует шаблон блока-кандидата. Это независимые друг от друга проектные решения.

Является ли шара (share) тем же самым, что и блок Bitcoin?

Нет. Шара подтверждает выполнение работы относительно более простой цели (таргета) пула и используется для учёта вознаграждений. Она становится действительным блоком сети лишь в редком случае, когда она также удовлетворяет гораздо более сложной цели сети Bitcoin.

Нужно ли мне запускать собственную ноду Bitcoin, чтобы использовать модель пула с децентрализацией шаблонов?

Это зависит от реализации. Текущая документация DATUM требует, чтобы майнер эксплуатировал совместимую ноду Bitcoin и шлюз (gateway). Stratum V2 Job Declaration можно развернуть на уровне фермы, когда один Job Declarator Client и поставщик шаблонов обслуживают несколько подключённых майнинговых устройств.

Источники

• Bitcoin Developer Guide: Mining
• Stratum V2: Protocol Overview
• DATUM Gateway: Official Repository and Documentation
• P2Pool: Project Wiki
• P2Pool: Official Repository
• ViaBTC Help Center: How are profits calculated?