Choć świat technologii blockchain oraz kryptowalut to dziś niezwykle popularne zagadnienia, o których słyszał już praktycznie każdy, to tak naprawdę nadal znajdują się one w stosunkowo wczesnej fazie rozwoju, a ich pełen potencjał zacznie się realizować dopiero w kolejnych latach. Nie zmienia to jednak faktu, że już dziś, w związku ze środowiskiem kryptowalut pojawiło się wiele pojęć, które dla ludzi stawiających pierwsze kroki w świecie blockchain są kompletnie niezrozumiałe.
Większość z nich ma świadomość, że wiele kryptowalut można wykopywać, i mniej więcej rozumie na czym ten proces polega. Gdy próbują oni jednak szczegółowo przeanalizować ten proces, natrafiają na kolejne określenia, które brzmią dla nich zupełnie obco. Jednym z takich terminów jest hash rate, często zapisywany również łącznie – jako hashrate (obie formy są dopuszczalne i uchodzą za poprawne w kryptowalutowej społeczności). Co kryje się pod tym określeniem z języka angielskiego? Przekonamy się poniżej:
Hash rate na kryptowalutach – co to?
Hash rate to nic innego, jak współczynnik szybkości mieszania (obliczania hashy), który mierzy z jaką siłą działa maszyna kopiąca kryptowaluty (koparka). Precyzyjnie rzecz biorąc jest to więc jednostka wydajności koparek kryptowalutowych, mierząca liczbę przypadków, w których funkcja skrótu (hash) może być obliczana na sekundę. Oczekiwany zysk wydobywającego kryptowaluty jest wprost proporcjonalny do szybkości mieszania.
Jak działają funkcje hashowania?
Po pierwsze, funkcja mieszania (hashowania) przyjmuje dane wejściowe o dowolnej długości i wytwarza wyjście o określonej długości. W przypadku Bitcoina i ogólnie większości kryptowalut – stosuje się funkcję skrótu według algorytmu SHA256.
Funkcje hashowania są deterministyczne, co oznacza, że takie same dane wejściowe zawsze generują to samo. Są one przy tym jednak zaprojektowane jako nieprzewidywalne – w tym sensie, iż jeśli chcemy znaleźć dane wejściowe, które zawierają bajty do określonego pliku wyjściowego, najlepszym sposobem jest po prostu próbowanie wielu losowych wejść, dopóki jedno z nich nie zadziała. Jeśli zostanie znaleziona szybsza, efektywniejsza metoda, która nie opiera się na losowości, funkcja skrótu zostanie uznana za zepsutą i trzeba ją będzie wówczas wymienić.
Aby kopać kryptowaluty – w tym Bitcoiny i Ethereum, górnicy muszą znaleźć dane zawierające listę wszystkich ostatnich transakcji, które muszą zostać zweryfikowane, a ich hash jest mniejszy niż określona wartość. Ta wartość jest okresowo zmieniana w danej sieci, aby zmienić trudność – w zależności od tego, ile osób w danym momencie wykopuje daną kryptowalutę.
Gdy górnik znajdzie poszukiwaną wartość, emituje ją. Zestaw zawieranych transakcji jest wtedy sprawdzany, a po weryfikacji staje się następnym blokiem w łańcuchu blokowym danej kryptowaluty. Górnik otrzymuje natomiast nagrodę za swój wkład obliczeniowy do obsługi protokołu kryptowalutowego – oczywiście w danej cyfrowej monecie.
Jakie urządzenia mają największy hash rate?
Jako, że jedynym sposobem na znajdowanie takich wartości i – co za tym idzie – wykopywanie kryptowalut, jest jak najszybsze obliczanie hashy, w ostatnich latach opracowane zostały specjalistyczne sprzęty, których jedynym zadaniem jest obliczanie funkcji skrótu SHA256. Mowa tutaj o koparkach ASIC. Pierwsza z nich powstała w styczniu 2013 i od razu pozwoliła ona zwiększyć prędkość wykopywania Bitcoina dziesięciokrotnie w stosunku do najwydajniejszych ówczesnych procesorów graficznych (GPU).
Jednostki wielokrotne
Hash rate – jak już zostało wspomniane – to liczba przypadków, w których funkcja skrótu (hash) może być obliczana na sekundę. Niektóre koparki ASIC mogą dziś obliczać miliardy hashy na sekundę. Z tego powodu używa się poniższych jednostek wielokrotnych:
1 khash (1 kh/s) = 1000 hashy na sekundę
1 Mhash (1 Mh/s) = 1000 kh/s
1 Ghash (1 Gh/s) = 1000 Mh/s
1 Thash (1 Th/s) = 1000 Gh/s
Hash rate pojedynczego górnika a całej sieci kryptowalutowej
Co bardzo ważne, hash rate jest także jednostką miary mocy przetwarzania całej sieci danej kryptowaluty. Oznacza to, że im wyższy hash rate w danej sieci, tym mniejsza jest rentowność dla pojedynczego górnika, ponieważ wzrasta wtedy trudność wydobycia. Dla górnika kluczem jest zatem to, jaki odsetek stanowi hash rate, który jest on w stanie wnieść do danej sieci kryptowalutowej. Dla przykładu, jeśli od dłuższego czasu posiadamy jedną koparkę, nie ulepszamy jej (czyli nie wymieniamy w niej żadnych podzespołów), a coraz więcej górników decyduje się na kopanie tej kryptowaluty, nasza moc spada i otrzymywana nagroda za ten sam czas wykopywania będzie coraz niższa.
Hash rate a rynek kart graficznych
Co ciekawe, dziś w Internecie bez problemu znajdziemy hashrate nie tylko dla koparek ASIC, ale i dla każdej nowoczesnej karty graficznej – w tym również tych służących głównie do gamingu. W efekcie, ze względu na Hossę na rynku kryptowalut, pod koniec 2020 i na początku 2021 roku miał miejsce prawdziwy boom zakupowy na tego typu urządzenia. Praktycznie wszystkie nowoczesne karty graficzne były wtedy masowo kupowane – i to nie przez graczy, tylko przez górników, aż w końcu zabrakło ich w sprzedaży. W efekcie na portalach aukcyjnych można było spokojnie sprzedać wydajne karty graficzne z drugiej ręki nawet o 200% drożej niż wynosiła cena detaliczna kilka miesięcy wcześniej.
W efekcie największy producent procesorów graficznych na świecie – Nvidia, zdecydował się wypuścić specjalną serię tych urządzeń przeznaczoną dla górników. Są to karty graficzne o nazwie CMP, a wyróżnia je to, że nie mają one żadnych wyjść obrazu, dlatego gamerzy nie mogą mieć z nich żadnego pożytku. Najmocniejszy model z serii – CMP 170HX oferuje hash rate przy kopaniu Ethereum na poziomie 165 Mh/s (a mówimy tutaj o scenariuszu, gdzie nie wprowadzono żadnych dodatkowych optymalizacji). Dla porównania, karta GeForce RTX 3090, czyli topowy model z segmentu dla graczy, osiąga hash rate na poziomie 120 Mh/s. Ile kosztuje najmocniejsza karta graficzna dla górników? 4435 dolarów.