Что такое uncle в майнинге
Что такое брошенные блоки в Биткоине и анкл-блоки в сети Эфириум
Биткоин
Блок-сирота, orphan — это блок, который не имеет известного предка в самой длинной цепочке блоков.
Это блоки, созданные на другом блоке, который больше не является активным концом самой длинной цепи. Некоторые ноды, возможно, считали, что это лучший блок в определенный момент, но они переключились на другую цепь, которая больше не содержит соответствующий блок. Они действительны, проверены, и их происхождение до блока генезиса полностью известно, они просто не активны в настоящее время. Название Сирота исходит из того, что выплаты для таких блоков обозначены как «осиротевшие» (orphaned).
Брошенный блок, abandoned block, stale — это блок, который полностью вычислен, но не стал частью самого длинного блокчейна в сети. Вознаграждение устаревшему блоку не полагается, майнер не получает комиссии. Такая ситуация происходит, когда два майнера получают блок почти одновременно, но один из них быстрее встраивает новый блок в цепь.
Брошенные блоки изначально принимаются большинством, но позже отклоняются, когда получено доказательство более длинной цепи, которая не включает этот конкретный блок.
Это означает, что пользователь мог видеть транзакцию как имеющую одно подтверждение, а затем вернуться к 0 подтверждениям.
Но в целом, существует несколько определений с перекрывающимися значениями. Осиротевшими блоками могут называть и брошенные.
Uncle block Ethereum
Анклы, или Дядюшки, не имеют ничего общего с семейными узами в традиционном смысле этого слова. В сети Эфириум дядей называется блок, который зовется сиротой в биткоине, хотя между ними есть большая разница.
Майнеры в сети Ethereum поощряются за включение в основной блок нескольких анклов во время майнинга. А тот, кто добыл анкл-блок, тоже вознаграждается (хотя и по урезанной ставке), протокол GHOST от Ethereum дает этим сиротам («дядя») экономическую ценность в сети. Два анкл-блока включаются в блок. В Эфириуме действительная цепь — более тяжелая (у Биткоина — более длинная).
Почему сеть создана таким образом, чтобы стимулировать майнеров включать оставленные блоки? Есть две основные причины:
Имейте в виду, что анклы также раздувают блокчейн, что становится частью недавней проблемы с Ethereum. Серьезная проблема состоит в том, что награда за блок стимулирует намеренно майнить пустые блоки. Коррекция проводилась в улучшении EIP 100.
Orphan, Stale и Uncle-блоки в майнинге Биткоина и Эфириума. Что такое, чем отличаются и сколько приносят
Случается так, что ваше вознаграждение за найденный криптовалютный блок либо меньше обычного, либо же отсутствует совсем. Интересно разобраться в майнинге и понять, почему так происходит? Отлично, данная статья именно об этом, только сначала обязательно прочитайте эту публикацию.
PS: а если вы просто хотите настроить свою ферму и получать доход без лишних подробностей, идите на майнинг-пул 2Miners. Там всё понятно и просто.
Блокчейн — цепочка блоков
Кто-то скажет “это всем ясно” и будет прав, однако давайте подробнее посмотрим на суть цепочки. В среднем каждые 10 минут в сети Биткоина появляется новый блок, а у Эфириума на это уходит 14 секунд. В каждом блоке есть информация о том, какой блок был перед ним. Благодаря этому и выстраивается цепочка блоков — индекс. Можно сравнить его с нумерованным списком или Excel-таблицей. Пропусков не бывает. За номером 1 всегда идёт номер 2, а за 3 будет 4.
Каждая нода=узел=компьютер в сети криптовалюты связан с другими и постоянно обменивается с ними информацией. Подробнее про работу криптовалютных нод и возможные проблемы читайте здесь. Допустим, последний блок в сети криптовалюты имеет номер 100. Все майнеры мира решают одну и ту же задачу и ищут решение блока 101. Как только его найдут, майнер (или майнинг-пул) отправляет через свою ноду решение в сеть. В течение нескольких секунд, а обычно даже миллисекунд, все узлы сети получают информацию о новом блоке 101. Проверяют, что блок честный, в нём нет никакого обмана, после чего дальше ждут блока 102.
Вопрос следующий: что произойдёт, если 2 майнера нашли решение блока 101 в одно и то же время? Например, в сети 100 узлов. Майнер А нашел решение блока чуть раньше и успел передать информацию о блоке на 60 узлов. Майнер Б сделал работу позже и успел сказать о найденном решении блока только на 40 узлов. Значит ли это, что А — молодец, а Б — нет? Не факт. Рассмотрим эти тонкости подробнее на примере монет BTC и ETH.
Важный момент. Взять и присвоить себе чужое решение блока не получится. Сети криптовалют защищены от такого рода воровства. Решение блока от майнера А не подойдёт майнеру Б, он не сможет выдать его за своё.
Какие бывают виды блоков в блокчейне Биткоина
Если что, 10 минут на блок — это среднее время, по факту может быть как несколько секунд, так даже и несколько часов. Допустим, блоки идут быстро, или же ноды общаются между собой не очень быстро.
Майнеры А и Б нашли решение блока 101 примерно в одно и то же время. 60 процентов нод получили новый блок от майнера А, 40 процентов — от майнера Б. На данный момент оба этих блока абсолютно честные, легальные, валидные, как угодно. Сразу после этого майнеры, которые послушали А, нашли еще 2 блока, а майнеры, которые послушали Б, нашли ещё 3 блока.
Как же решить, чья цепь окажется правильной? Решение простое. У последователей майнера Б цепочка длиннее, поэтому она верная. Последователи майнера А, к сожалению, работали напрасно. За свои блоки они ничего не получат.
Помните, что у нас есть индекс, нумерованный список? Так вот, в итоге в него попадает блок 101, который нашёл майнер Б, а дальше — следующие 3 блока, найденные его последователями под номерами 102, 103 и 104. Блок, который нашел майнер А, в индекс не попал. Он остался без отца, его “отрезали”, поэтому такой блок называют сиротой — Orphan. Хорошая новость: у него осталось 2 ребенка, блоки которые были найдены за ним. Плохая новость: смысла в этих блоках нет, они называются Stale, в переводе на русский “протухшие”. Такие вот дочки-матери.
По факту, конечно, вряд ли ноды будут ждать так долго. Уже при наличии следующего блока 102 после спорного блока 101 вся криптовалютная сеть переключится на эту ветку и отбросит другую.
Orphan и Stale-блоки часто путают. С точки зрения майнера Биткоина смысла нет ни в том, ни в другом, за них майнер ничего не получает. Ещё эти блоки называют отклонёнными или Reject/Rejected.
Подытожим, у Биткоина бывают следующие блоки:
Какие бывают виды блоков в блокчейне Эфириума
Среднее время блока в сети Ethereum намного меньше, чем у Bitcoin: 14 секунд против 10 минут. Очевидно, что проблема Orphan и Stale-блоков должна встречаться намного чаще, а значит холостая работа майнеров в теории должна быть велика. К счастью, на практике всё иначе. Разработчики этой криптовалюты внедрили так называемый GHOST-протокол (Greedy Heaviest Observed Subtree).
Смысл GHOST простой — майнеры, которые находят Orphan и Stale-блоки тоже получают вознаграждение, хотя их размер и меньше суммы за нормальные блоки. Такие блоки в сети Ethereum и всех других Dagger-Hashimoto криптовалютах стали называть Uncle. По-русски это звучит как “дядя”.
Uncle-блоки также решают проблему централизации сети. Если бы их не было, ситуация была бы странной. При таком маленьком времени блока крупный пул работал бы намного эффективнее и просто убивал маленьких конкурентов, до которых бы долго доходила информация о новых блоках. В свою очередь, они бы штамповали бесполезные Orphan/Stale-блоки без конца.
У Эфириума бывают следующие блоки:
Вознаграждение за Uncle-блоки в сети Ethereum
Всего у Эфира может быть 7 “вложенностей” анклов, если так можно сказать. В Биткоине это был бы 1 Orphan и 6 Stale блоков за ним. В Эфириуме вознаграждение за Uncle рассчитывается по следующей формуле:
Простыми словами, если вознаграждение за обычный блок — 3 ETH, Uncle будет получать на 1/8 меньше.
Самый первый Uncle получит 2,625 ETH, следующий 2,25 ETH, затем 1,87 ETH и так далее до 0,375 ETH. Однако как правило, Uncle-ветка редко идёт далеко. Уже к первому-второму Uncle блоку нода майнера понимает, что ушла не туда, и переключается на майнинг основной цепочки.
Увидеть мельчайшие детали майнинга Эфириума поможет шикарная инфографика в реальном времени под названием Ethviewer. Она показывает основную цепь и цепочки анклов. Завораживает.
Дядя Блок (Криптовалюта)
Что такое Дядя Блок (Криптовалюта)?
В процессе, аналогичном тому, как Биткойн создает бесхозные блоки, дяди-блоки создаются, когда из родительского блока создается более одного дочернего блока. Эта ситуация возможна, потому что все узлы, поддерживающие реестр, не обновляются мгновенно при добыче нового блока. Вместо этого у вас может быть два блока, добытых близко друг к другу, но только один проверяется на узлах в реестре. Тот, который не проверен, – это блок дяди.
Ключевые моменты
Понимание Uncle Block (криптовалюта)
Однако иногда два разных майнера могут генерировать блок одновременно. Это происходит из-за рабочего механизма цепочки блоков, который может не принимать вновь идентифицированные блоки в цепочку блоков мгновенно.
Из-за этой задержки возникает ситуация, когда другой майнер находит тот же блок и пытается добавить его в сетевую цепочку, что приводит к временному и нестабильному состоянию сети блокчейн, поскольку различные узлы пытаются достичь консенсуса относительно того, какой из вновь идентифицированные блоки, которые нужно продолжить, и какой из них отклонить.
Отклоненные – это те, которые имеют относительно меньшую долю доказательства работы (POW) и составляют дяди-блоки, в то время как те, у которых большая доля, присоединяются к блокчейну и работают как обычный блок.
Обоснование Ethereum для Uncle Blocks
В блокчейне Биткойн бесхозные блоки были невозвратными расходами: майнеры не получали вознаграждения за их производство.Более того, с момента выпуска Bitcoin Core v.0.10 в начале 2015 года, который лишил узлы возможности распознавать блоки без предков, бесхозные блоки Биткойн больше не возможны.12
В блокчейне Биткойн бесхозные блоки, по сути, были ошибками в коде – непреднамеренными и случайными побочными продуктами процесса майнинга. Ethereum, с другой стороны, стимулирует майнеров блоков дядей. Это делается по нескольким причинам:
Дяди и другие сущности за пределами отцовского древа
Имя «дядя» было выбрано по линиям семейного древа. Рассматривайте блокчейн как семейное древо, в котором принятые блоки являются подлинными «родительскими и дочерними».
Термин «сирота» появился потому, что в старой системе биткойнов блок мог быть отправлен на узел, у которого не было явного родителя. В этом случае узел будет ждать подтверждения от других узлов. Это была ошибка, а не функция.
По причинам, указанным выше, Эфириум нашел применение этим дополнительным блокам и включил их в свой механизм консенсуса, поэтому сироты были продвинуты на метафорическую роль в семье, которая показала, что они не находятся в прямой линии преемственности, но все же полезны для общества. общая система.
Как работает блок в блокчейне Биткойн?
В этом руководстве мы расскажем о принципах работы ключевых компонентов отдельных блоков блокчейна, составляющего сеть Биткойн.
Резюме
Транзакции сети блокчейн состоят из последовательных групп данных, которые упакованы вместе в «блоки», связанные линейно. Каждый блок также содержит набор данных транзакции, которые обрабатываются после завершения блока.
Отдельные блоки, составляющие большую цепочку блоков (блокчейн), содержат важную информацию для функционирования сети. Каждый новый блок содержит криптографически проверяемые данные о транзакциях, а также числовой запрос, который необходимо выполнить, чтобы текущий блок был одобрен и добавлен в блокчейн.
Здесь мы исследуем структуру блока в блокчейне Биткойн и соответствующие роли его отдельных компонентов.
Введение в биткойн-блоки
Сеть Биткойн поддерживает распределенный публичный реестр, в котором регистрируются права собственности и транзакции всех Биткойнов (BTC), собственного цифрового актива сети Биткойн.
Каждый блок также должен содержать определенную конкретную информацию, чтобы быть распознанным сетью и впоследствии должным образом проверяться и добавляться в блокчейн.
Общая структура блока Биткойн всегда включает в себя следующие элементы:
Заголовок блока и данные транзакции представляют две основные категории данных в любом данном блоке, к тому же, они разбиты на отдельные компоненты, которые мы обсудим более подробно для лучшего понимания процесса генерирования блока.
Заголовки блоков BTC и майнинг
Сеть Биткойн в основном полагается на децентрализованную сеть узлов, которые поддерживают распределенный публичный реестр всех транзакций Биткойнов. Сетевые узлы также могут участвовать в процессе, называемом майнингом, который защищает сеть и гарантирует подлинность новых блоков и транзакций, которые они содержат.
Майнеры несут ответственность за запись новых блоков в блокчейн, поэтому их роль в проверке целостности информации, содержащейся в предлагаемом блоке, имеет первостепенное значение.
Время создания блока Биткойнов составляет десять минут (в среднем), поэтому каждый час в блокчейн Биткойн записывается около шести новых блоков.
Заголовок блока содержит 80 байтов криптографически проверяемой информации:
Биткойн-майнеры соревнуются за решение ресурсоемкой задачи Proof-of-Work (PoW). Головоломка требует взятия всех сетевых транзакций, а также информации из предыдущего блока (то есть его заголовка блока), и их «хеширования» с использованием алгоритма SHA-256.
Первому майнеру, который решит эту головоломку, разрешается создать новый блок, а взамен он получает вознаграждение в виде недавно выпущенных в обращение BTC.
Майнер должен взять эти данные и угадать число, называемое «nonce», которое при вводе в хэш SHA-256 будет генерировать один вывод, который соответствует другому выводу, установленному протоколом Биткойн.
Майнинг сводится к тому, чтобы как можно быстрее угадать «nonce». Если майнер достигает указанного порогового значения вывода, он будет транслировать новый блок (который включает их одноразовый номер) другим майнерам в сети, чтобы они могли сами хешировать его и проверить предложенное решение.
Высота блока Биткойн измеряет, сколько блоков предшествовало ему в протоколе Биткойн. Например, следующее сокращение вдвое блока Биткойн (вознаграждений за майнинг) произойдет на высоте блока 840 000 в 2024 году.
Другими словами, эта веха произойдет, когда количество блоков Биткойн, записанных в протокол с момента возникновения блока в 2009 году, будет равно 840 000.
Данные транзакции в блоке Биткойнов
Первая транзакция, содержащаяся в каждом новом блоке, известна как транзакция генерации или транзакция Coinbase (не путать с Coinbase – площадкой торговли криптовалютой) и отвечает за генерацию новых BTC как часть вознаграждения за блок для успешного майнера.
Эта первоначальная транзакция четко указывает, какие биткойн-адреса имеют право на получение вознаграждения за блок.
В то время как традиционные транзакции Биткойнов содержат как входы, так и выходы, транзакция генерации создает новые Биткойны из самого протокола.
Остальная часть данных транзакции блока включает в себя адреса отправителей и получателей, количества BTC в каждой сделке, подписи приватного ключа, разрешающие отправку BTC, а также временные метки, которые криптографически подтверждают точное время совершения каждой транзакции.
Как упоминалось ранее, размер блока Биткойнов исторически ограничивался 1 МБ данных. Однако сеть Биткойн также поддерживает функцию под названием «Segregated Witness» (SegWit).
Для каждой отдельной транзакции включены следующие данные:
Отправители транслируют данные своих транзакций в сеть, а майнеры, соревнующиеся за создание новых блоков Биткойнов, заинтересованы в добавлении отдельных транзакций в свои блоки из-за включенных комиссий за транзакции.
Будущее производства биткойн-блоков
Реализация технологии блокчейн в Биткойне основана на относительно простой, но элегантной системе чеканки новых блоков и поддержания сетевой безопасности.
Хотя это конкретное исследование анатомии блока специфично для блокчейна Биткойн, многие другие сети PoW используют очень похожую структуру данных блока блокчейна.
Эти сети могут иметь некоторые различия, такие как имеют разные размеры блоков или время блокировки, но их общие системы майнеров, блоков и архитектура блокчейна в целом одинаковы.
Что такое «Uncle Block», «Orphaned Block» и «Stale Block» в блокчейне?
Пул, на котором Вы майнили, создал Orphaned блок, и Вы не получили за него вознаграждение. Интересно, что это?
Если Вы новичок в добыче криптовалюты, то, скорее всего, впервые услышите такие термины, как «Uncle Block», «Orphaned Block» и «Stale Block». Это некоторые типы блоков в блокчейне, и эти технические термины распространены среди майнеров.
Все эти три блока, такие как Uncle, Orphaned и Stale, в основном заброшены или не приняты в основной цепочке блоков, и каждая сеть блокчейнов описывает их по-разному.
В этом посте мы объясним, что такое Uncle, Orphaned и Stale блок и что с ними происходит.
Все блокчейны, такие как Bitcoin, Ethereum, Litecoin, Dash, Monero, распространяются и поддерживаются майнерами во всем мире. Чтобы понять, откуда берутся Uncle Block, Orphaned Block и Stale Block, мы должны сначала понять, как работают блокчейны и как изначально создаются блоки.
Вот как это работает: сначала вся неподтвержденная транзакция поступает в Mempool. Затем майнеры выбирают все эти транзакции, добавляют их к следующему блоку, пытаются их разгадать и тем самым конкурируют с остальными участниками блокчейна.
А что происходит, если два или более майнера решают головоломку одновременно или почти одновременно? То есть существует несколько разных блоков, которые полностью решены и подтверждены – они готовы стать следующими в блокчейне.
Так какой из них будет присоединен к цепочке, а какой не будет принят? Какой блок станет успешным, а какой превратится в stale, uncle, или orphaned block? Все зависит от того, кто разгадает следующий блок и будет ли он уникальным.
Здесь стоит учесть, что самая длинная цепь всегда выигрывает в такой ситуации. Что же заставляет цепочку разбивать или дублировать блоки, которые должны быть созданы?
Причиной stale, uncle, или orphaned блока в основном является сетевая конфигурация или сетевое отставание или латентность. Так же, как мы сказали, между ними существует большая разница, и мы это постепенно увидим.
stale orphan uncle block
Orphaned блок
Обычно это происходит, когда два или более майнера решают блок в одно и то же время. Как и любые другие блоки, orphaned блоки являются законными, проверенными, действительными и первоначально были приняты сетью в определенный момент времени.
Однако, поскольку они более неактивны, и известного предка (предыдущего блока) нет, они фактически отвергаются из блокчейна. Такой блок можно также назвать отдельным блоком, поскольку он отделен от основной сети.
Итак, как сеть определяет, какой блок является действительным, а какой станет orphaned блоком? Блок, который имеет большее доказательство работы, будет принят, а тот, у кого более низкая доля PoW, будет отброшен.
В результате майнер, который создавал блок, признанный orphaned блоком, теряет свою награду.
В сети блокчейна Bitcoin каждый день появляется мало блоков, которые останутся сиротами.
Так же обратим внимание, что блок-сеть с большим количеством orphaned блоков может потенциально привести к опасностям, таким как атака 51% или двойная трата средств.
Stale block
Stale block полностью действителен, и это успешно разгаданный блок, но он неактивен и не включен в текущий блокчейн.
Чтобы понять это, Вы должны знать основной принцип:
если в сети Bitcoin представлены две разные версии блока, то самая длинная цепочка является предпочтительной версией, а самая маленькая цепочка будет отклонена.
Так же и в любой сети: самая длинная цепочка является действительной. Именно там будет работать большинство майнеров.
В любое время Вы или ваш пул можете разветвить сеть, и с более высокой мощностью хэша основная цепочка обгонит боковую цепочку. Теперь майнеры, которые продолжают работать над этим блоком, называются майнерами на Stale (устаревшем) блоке.
Uncle Block
Uncle Block похож на Orphaned блок в сети Биткойн, но у них есть некоторые отличия. Чтобы понять концепцию Uncle блока, рассмотрите блокчейн как семейное древо: Вы, ваш папа и его папа, похожи на «правильные» блоки, которые образуют цепочку. Дяди тесно связаны с семьей, и они имеют свой вес, поскольку они являются «правильными» следующими блоками в блокчейне. Однако они не включены в самую длинную цепь.
В сети Ethereum, а также в других монетах Etash, Uncle называется блоком. Итак, что такое Uncle Block или Uncle в добыче Ethereum, и что в нем такого важного?
Из-за более быстрого разгадывания блоков в Ethereum было бы много сиротских блоков, и это сделает сеть неэффективной. Вместо того, чтобы отклонять их, ссылки блока uncle хранятся в новом поле в заголовке каждого блока.
С этой целью решение протокола Ghost от Ethereum стимулирует майнеров для поиска Uncle Block. Эти блоки способствуют безопасности цепочки и дополнительно уменьшают вероятность возможных 51% атак.
Подводя итог, еще раз повторим: Uncle, Orphaned и Stale Block – разные, но их объединяет то, что они в той или иной степени исключены из основной цепочки блокчейна.