マイニング プールの最も基本的な機能は、一緒にマイニングするマイナーのコンピューティング パワーを収集することです。テクノロジーの差は非常にわずかです。この段階では、競争はコンピューティング パワーとサービスの品質です。現在、主流のマイニング プールはビットメインと非ビットメインのマイニング プールに分けることができます。ビットメインのマイニング プールには、マイニング マシンの割引価格やマイニング マシンへの素早いアクセスなどの固有の利点があります。非ビットメインのマイニング プールは、独自の評判と差別化されたサービスに依存しています。中国の F2Pool や海外の SlushPool に代表されるマイナーによってサポートされています。この記事では、マイニングプール業界の現状と問題点、マイニングプールのビジネスモデル、市場構造、投資ロジック、将来の開発状況からマイニングプール業界を分析します。

著者

ノード研究センター Zhao Yue、Lang Hanwei

鯨研究所 王範、陳宏儀

論文アドバイザー

F2プール神宇、王春、ビッグフィッシュ

ファットプール wiki

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副題

業界の現状とマイニングプールの問題点

1.1 マイニングプールの業界背景

マーケットでのマイニングは、ソロ（個人）マイニングとプールマイニングの2つに分けられます。

以下では、例としてビットコインを使用してマイニング プールを分析します。

Solo モードの特徴は、マイナー ノードが独立したビットコイン ネットワーク ノードを実行することであるため、マイナー ノードにはネットワーク ルーティング (信頼できるノードの IP リストの維持) とローカルのフルチェーン データ バックアップという 2 つの基本機能があります。これにより、次の 2 つの問題が生じます。

1) ハードディスクと帯域幅の要件が大きい

ローカルデータストレージに必要なハードディスク容量も増加しており、すでに約100Gとなっています。

2) マイニングが成功する確率は極めて低い

ビットコインはPOWコンセンサスメカニズムに基づいており、ネットワーク全体の計算能力が指数関数的に増加するにつれて、個人の計算能力の割合はますます低くなり、簿記権を取得できる確率はますます低くなります。成功率はますます低くなっています。2018 年 7 月 6 日時点で、ネットワーク全体の計算能力は約 35.74Eh/s です。Antland S9i の計算能力は 13.5T で、ブロックを生成する確率は約 1 分の 1 です。 260万、電気代、ネットワーク料、管理費もかかります。数ヶ月間ブロックを生産できないリスクに直面。

そこで、より持続可能で安定した収入を追求するために、マイニングプールモデルが登場しました。マイニング プールの出現により、マイナーの技術的敷居は大幅に下がりました。必要なのは、マイニング プールに接続し、有効なコンピューティング能力によって計算されたシェアをマイニング プールに提供するだけです。トランザクション パッケージングの選択、パッケージング ブロックの構築方法、およびパッケージ化が成功した後、できるだけ早くビットネットワークに公開する方法。

それ以来、何千人ものソロ マイナーが集まり、コンピューティング パワーを共有し、マイナーの 1 人が得た報酬を共有するようになり、「マイニング」の動作はソロ マイニングから「マイニング プール」協調マイニングへと進化しました。

1.2 マイニングプールの市場構造

7月3日11:00現在、過去3ヶ月のマイニングプールのシェアによると、上位6マイニングプールがマイニングプールの79.2％を占めており、BTC.com（25.5％）、AntPool（14.5％）となっている。 %)、SlushPool (11.0%)、ViaBTC (10.0%)、BTC.TOP (9.2%)、および F2Pool (9.0%)、そのうち 5 つは中国からのものです。BTC.com、AntPool、ViaBTC は Bitmain に直接関連しています。トップ 10 のマイニング プールのうち海外からのものは、チェコ共和国の SlushPool とロシアで設立された BitFury の 2 つだけです。

過去3ヶ月のBTCマイニングプールシェアチャート

締め切り: 20180723 データソース: BTC.com

1.3 マイニングプール業界が直面する課題

1) DDoS攻撃

マイニング プールがサービス拒否攻撃に遭遇すると、マイニング マシンから切断され、すべてのマイナーの計算能力が無駄になります。

2) 資金の安全性

ビットコインマイニング業界には資金の保管と支払いが関係しており、セキュリティの問題が最優先事項です。

3) 通信ネットワーク

オーファンブロック率を下げるには高速伝送ネットワークの確立が必須であり、ブロックデータの遅延も減らす必要があります。

4) ネットワークの安定性

グローバルネットワークの相互運用性と国内ネットワークの特殊な状況を考慮して、ネットワーク接続の安定性を確保する必要があります。

5) データ構造の複雑さ

マイニング プールには、データベースの読み取りと書き込み、効率と安定性を向上させ、システムの重要なポイントを維持するために、マイニング プールのデータ構造の複雑さをどのように軽減するかが含まれます。

6) コンピューティング能力のサポート

副題

マイニングプールのビジネスモデルの紹介

2.1 マイニングプール契約と役割

1) マイニングプールプロトコル:

「マイニングプール」は、独自のプロトコルを通じて数百または数千のマイナーを調整します。マイナーは、プール アカウントを作成した後、プール サーバーに接続するようにマイニング マシンをセットアップします。マイニング マシンがオンラインでマイニングを実行する場合、マイニング プール サーバーとの接続を維持し、他のマイナーと同期して動作する必要があります。

一般的に使用されるプロトコルには、Stratum (STM プロトコル) と getBlockTemplate (GBT プロトコル)、および古い GetWork (GWK プロトコル) があります。

2) 役割:

「鉱山プール」の役割には次のものが含まれます。

マイナー: コンピューティング能力の貢献シェアに応じて、比較的安定した報酬を獲得できます。

マイニング プール管理者: 一定の割合の手数料が課金され、マイニング プール管理者はソロ マイナーとして計算能力の貢献に参加することもできます。

2.2 マイニングプールのアクセス条件と報酬分配メカニズムの概要

1) マイニング プールは、どのマイナーでも利用できます。マイニングプール内のマイナーがマイニングに成功すると、ブロック報酬がマイニングプールの固定ビットコインウォレットアドレスに支払われます。報酬は鉱山を掘った鉱山労働者に属するのではなく、マイニングプール全体に属します。

2) マイニング プールは報酬分配の「しきい値」を設定します。このしきい値は、計算された各 TargetHash 値の目標難易度であり、通常はビットコイン ネットワークの難易度よりも 1000 分の 1 以上低くなります。例えば、ネットワーク全体のマイニング難易度は先頭の10連続0のハッシュ値であり、マイニングプールが設定する難易度閾値は先頭7連続の0のハッシュ難易度でハッシュが計算され、マイナーはマイニングプールの難易度のしきい値を満たしていると、報酬を共有できます。

3) 報酬の配布は鉱山を掘った直後に配布されるのではなく、マイニングプールで設定された一定量までマイニング報酬が貯まった後、報酬は1回配布、または1日1回などの一定時間に応じて決済されます。 。

市場には主にホスト型マイニングプールとP2Pマイニングプールがありますが、P2Pマイニングプールは効率が低いため、このモデルは徐々に市場から消えていきました。

市場には主にホスト型マイニングプールとP2Pマイニングプールがありますが、P2Pマイニングプールは効率が低いため、このモデルは徐々に市場から消えていきました。

1) 管理されたマイニングプール

つまり、企業や個人がマイニングプールサーバーを運営し、マイニングプールサーバーの所有者がマイニングプール管理者となり、マイナーの収入から一定割合の管理費を徴収します。

マイニング プール サーバーはビットコイン ノードに接続され、ブロックチェーンの完全なコピーを維持するため、トランザクション検証のためにマイニング プール サーバーはマイニング プール内のマイナーを置き換えることができます。マイニング プール プロトコル サーバーは、マイニング プール ネットワーク全体の集中ノードに属します。集中型ノードには 2 つの問題があります。ノードの悪さ (管理者はマイニング プールを使用して二重攻撃を実行したり、ブロックを無効にすることができる) またはノードの障害 (切断はマイニング プールのマイナーの集団麻痺を引き起こす) です。

2) P2P マイニングプール

P2Poolは、中央管理者を持たないP2Pマイニングプールであり、マイニングプールサーバーの機能を分散させることで、ブロックチェーンのような並列システムを実現します。

このシステムは、ビットコインネットワークの瞬間難易度係数よりも低い難易度を備えたブロックチェーンシステムです。シェアチェーンを使用すると、マイナーは分散プールで協力して 30 秒間隔でブロックを生成し、シェアを獲得できます。共有ブロックは、各マイナーの計算能力の貢献をマークします。シェアブロックの難易度係数がビットコインネットワークに適合すると、ブロードキャストされ、ビットコインメインチェーンにバックチェーンされます。

P2Pool のマイナーは、十分なメモリ、ハードディスク容量、帯域幅を備えたプロフェッショナルなマイニング マシンである必要があります。各マイナーは、ビットコイン ブロックチェーンの完全なコピーをローカルに維持するだけでなく、共有チェーンの完全なコピーを維持して実行する必要もあります。プロフェッショナルな P2Pool ソフトウェア。報酬の配布方法はホスト型プールと似ています。

2.4 マイニングプール収益決済モード

市場にはさまざまな収益決済モードがあります。主流のマイニング モードには、PPS、PPLNS、PPS+、SOLO モードが含まれます。マイニング プールには、マイニング プロセスに共同マイニング モードもあります。この方法は、コンピューティングの無駄を解決するだけでなく、パワーだけでなく、DOGE などの一部の通貨が 51% 攻撃に抵抗するのにも役立ちます。プロポーショナルなどのマイニング モードは、マイニング プールの歴史の中で短期間しか存在しなかったか、提案されただけで実装されていませんでした。共同マイニングモードを除いて、各決済モードの計算式は異なりますが、マイニングの報酬はブロック報酬と手数料から得られ、源泉が固定されているため、さまざまな決済方法の長期的な収益が拡大した後、平均はどれも同じです。

マイニングモードのリスト:

PPS: つまり、問題解決のために貢献した額に応じて金額が決まります。ユーザーは獲得した報酬を即座に引き出すことができます。報酬はマイニングプールの既存の残高から支払われます。 PPS の正式名称は Pay Per Share です。 PPLNS では高い収益が得られることもあれば、まったく収益が得られないこともあるという状況を解決するために、PPS は新しいアルゴリズムを採用しています。 PPS は、マイニング プール内のユーザーのコンピューティング パワーの割合に応じて、マイニング プールが毎日取得できるミネラルを推定し、基本的に固定された日次収入を提供します。

PPLNS: PPS に非常によく似ており、正式名称は Pay Per Last N Shares で、「過去の N 株に基づいて収入を支払う」もので、取引手数料がブロック報酬に時々追加されて分配されます。鉱山労働者たちへ。これは、すべてのマイナーがブロックを発見すると、全員が各人が出資したシェアの割合に応じてブロック内の通貨を分配することを意味します。 PPLNS モードでは、マイニング プールが単位時間あたりに多くのブロックを見つけることができれば、配当は非常に大きくなりますが、マイニング プールが 1 日以内にブロックを見つけられなかった場合、誰もが利益を得ることができません。同時に、PPLNS による遅延慣性により、マイニング収入にはある程度の遅れが生じます。

PPS+: PPS+PPLNS決済の組み合わせとして理解でき、PPS+モードはマイナーの間で最も受け入れられています。各ブロックのマイニング収入 = ブロック爆発報酬 (12.5 BTC) + このブロックの取引手数料 (ブロック爆発報酬の約 1.9%) PPLNS 計算方法により支払いとインセンティブが提供されます。

SOLO: マイニング マシンがブロックをバーストした場合にのみ利益が得られます。マイニング マシンがブロックをバーストすると、ブロックの収益から手数料を差し引いたすべてを得ることができます。マイニング マシンがブロックをバーストしなかった場合、利益はありません。

比例: 報酬分配の各ラウンド中に、マイナーは提出されたシェアに応じてブロックを取得します。シェア報酬はマイナーが各ラウンドで提出したシェアに依存するため、ホッパーは過剰な報酬を受け取りますが、安定したマイナーは少ない報酬を受け取ります。これは最悪の報酬制度なので利用できません。

Slush の方法: 各シェアには、送信時間 (時間の指数関数) に応じてスコアが付けられ、ブロック報酬はスコアに応じて分配されます。歴史的に、これはジャンプに対抗するために特別に設計された最初の方法であり、不完全ではありますが、一部のジャンプはまだ可能です。この方法は、断続的なマイナーが長期的な平均収益に影響を与えることなく使用できます。ただし、断続的なマイナーの場合、この差異は特に深刻になります。

幾何学的手法: これは、Slush の手法をより正確に実装したものです。より多くの株式が提出されると、株式収益率は指数関数的に減少します。通信事業者は安定した履歴を維持するために変動料金を請求します。この方法の合計の分散は大きくなりますが、オペレーターとマイナーの間の分散は調整可能です。 PPS はこの方法の特殊なケースです。

SMPPS: 報酬の分配は PPS と同様ですが、上限はマイニング プールの合計額を超えません。

ESMPPS: このルールでは、すべてのマイナーが同じ割合の報酬を受け取ります。

ダブル幾何学的手法: これは、幾何学的手法と PPLNS のハイブリッドであり、前者と後者の指数バージョンを特殊なケースとして含みます。将来のシェアの数と発見されたブロックの数が増加するにつれて、シェアは指数関数的に減少します。成熟度、差異、運用リスクは調整可能です。

副題

マイニングプール業界の市場構造

3.1 主要なマイニングプール企業のリスト

過去 3 か月の統計データによると、世界のマイニングプール上位 6 つのうち 3 つはビットメインと直接関係があり、そのうち BTC.COM はビットメインの技術チームによって構築され、アントプールはビットメイン直属のブランドであり、ヴィア BTC はビットメインと直接関係しています。 Bitmain の A ラウンドリーダーである企業に投資されています。

主流のマイニングプール情報の比較表

データ時刻: 20180423-20180723

3.2 主要なマイニングプールの運用特性

主要マイニングプール企業の運営特徴について、ビットメインと非ビットメインの観点から分析しています。

Bitmain のマイニング プールについては、Bitmain は単なるマイニング マシン メーカーではなく、マイニング マシン、マイニング プール、メディアから投資に至るまでの完全なエコシステムをすでに備えています。したがって、これらのマイニング プールには、マイニング マシンの価格が有利であり、マイニング マシンの入手速度も速いという固有の利点があります。

ビットメイン以外のマイニング プールの場合、差別化されたサービスによってのみマイナーのサポートを得ることができます。中国の F2Pool を例に挙げます。F2Pool は主に古い顧客と高層顧客の口コミに依存して初期に設立されました。コンピューティングパワーを引き付ける質の高いユーザーエクスペリエンスコンピューティングパワーの構成は主に国内です。海外のSlushPoolを例に挙げると、SlushPoolはチェコの首都プラハにあるSatoshiLabsに所属しており、地理的な優位性があり、そのコンピューティングパワーは主に海外から構成されています。

3.2.1 ビットメインシステム

Bitmain のマイニング プールの特徴は、マイナーが自分でメリットとデメリットを比較検討できるようにすること、より幅広い選択肢を提供すること、さまざまな収益決済モデルを選択できることです。

1）BTC.COM

マイナーの利益を高めるために、BTCマイニングプールは2月17日に最初の[FPPS]決済モデル、つまり取引手数料を含むすべてのブロック収益を分配するFull PPS（フルPPS）を開始しました。従来のPPS決済モードと比較して、収入を約10%～20%増加させることができます。

2）AntPool

AntPool は、PPS、PPS+、PPLNS、SOLO の 4 つの決済方法をサポートしています。各通貨は異なる決済モードとレートをサポートしており、顧客はニーズに応じて選択できます。

データソース: AntPool データ時刻: 20180704

3）ViaBTC

マイニング収入は時間単位で記録され、自動出金に設定された収入は同日または翌日の10:00～18:00の間に指定のアドレスに配信されます。マイニングプールは、PPS+、PPLNS、SOLO モードの 3 つの決済方法をサポートしています。デフォルトは PPS+ 決済方法で、ユーザーは自分のリスク許容度に応じて、設定別の支払い方法を選択してください。

データソース: ViaBTC データ時刻: 20180704

ViaBTC マイニングプールには共同マイニングもあり、BTC-NMC 共同マイニングペアを例にとると、マイニングされたすべての BTC が 2 NMC を与えることを意味します。共同マイニングのモードは、別の通貨の活動を促進する可能性があります。

データソース: ViaBTC データ時刻: 20180704

3.2.2 非 Bitmain システム

非 Bitmain ベースのマイニング プール: ユーザーの視点から考え、マイナーにワンクリック サービスを提供し、マイナーの意思決定時間を短縮します。

1）F2Pool

F2Pool は Yuchi としても知られており、創設者の 1 人は「Shenyu」と呼ばれています。これは中国のマイニング プールの最も初期のバッチの 1 つです。F2Pool にはマイニングできるコインが 20 種類以上あります。このマイニングの決済時間はプールは毎日08:00から支払基準が自動精算され、08:00までの未収収入が最低支払基準に満たない場合は翌日8:00に精算されます。支払い時間：毎日08:00から16:00まで、1日1回自動支払い。

データソース: ViaBTC データ時刻: 20180704

F2Pool マイニングプールの公式 Web サイトでは、LTC と DOGE の共同マイニング モードが提供されています。

データソース: F2Pool データ時刻: 20180704

2）SlushPool

SlushPool の報酬計算方法: 報酬 =、ここで: マイニング エリアの価値 = 12.5BTC + マイニング エリアに含まれる取引手数料、指数加重ハッシュ レートは、特定のマイニング エリアが発見されたハッシュ レートを示します。プール料金は2％です。最小支払いしきい値は 0.001 BTC です。支払いが 0.01 ビットコイン未満の場合、追加の 0.0001 ビットコイン手数料がかかります。

3.3 マイニングプールシェアのパフォーマンスの概要

2017 年 7 月から 2018 年 6 月にかけて、BTC.com の市場シェアは徐々に増加しましたが、AntPool のシェアはほぼ変わらず、F2Pool などの古いマイニング プールは技術とサービスの利点により徐々に影響力を拡大しました。 2017 数か月後、「その他」の他のマイニング プールのシェアは徐々に減少し、マイニング プール市場は集中化する傾向にありました。

副題

データソース:https://btc.com/stats/pool?pool_mode=month3

マイニングプールの投資ロジック

1) 多額の資金

リターンとリスクは比較的高く、投資家が現在直面している問題は、第一に、投資家がマイニングプールに投資したい場合、検討しているプロジェクトに投資するための株式がないこと、第二に、マイニングプールには大量の資金が必要であることです。投資家が 1 人であっても、投資機会は得られましたが、巨額の資金が利用できませんでした。

2) コンピューティング能力はマイニングプールの中核的な競争力です

マイニング プール プロジェクトの測定は、テクノロジーとコンピューティング パワー サポートの側面から測定できますが、その中でもコンピューティング パワー サポートはより重要な側面です。マイニング プールを設定する場合、マイニング プールをサポートして、安定したキャッシュフローは必須 マイニングプールプロジェクト存続の鍵。

3) 間接投資

副題

マイニングプールの将来展望

1) 業界動向

業界の内部競争の観点から: マイニングプールは市場全体の上流企業であり、過去 1 年間の市場シェアを分析すると、マイニングプール業界の企業は徐々に集中化していることがわかります。将来的には市場から撤退する。

業界の外部構造の観点から：マイニングプールの市場ポジショニングはサービス産業であるため、マイニングプール業界の見通しは主に採掘可能な通貨の業界動向に依存し、マイニングプールはマイニングプールと密接に関連しています。将来のブロックチェーン世界の技術トレンド。歴史的発展の観点から見ると、POWコンセンサスメカニズムを採用するプロジェクトはますます減少しており、市場需要の縮小、敏感な政策、高い業界参入敷居の状況下で、鉱業全体は徐々に低迷しつつあります。変身の。同様に、上記の背景の下、マイニングプール業界は、新規参入者を寄せ付けない特徴を示しています。第一に、現在の計算能力はトップマイニングプールによってコントロールされており、第二に、市場全体の傾向は下降傾向にあり、良い発展が見られません。見た、期待した。

2）エコロジーな施工

マイニングプールの生態学的構造は、主に垂直方向と水平方向の 2 次元で行われます。垂直構造とは、ソフトウェアのアップグレードから資金調達に至るまで、マイニングプール業界を深く育成し、細部まで最善を尽くし、すべてをユーザーのために考慮することであり、同時にテクノロジーの面では、常に新しいアルゴリズムを把握する必要があります。 PoS.playなどの新しいマイニングルールを試すなど。水平方向の構造は主にウォレットの生態学に基づいており、マイナーが掘り出したコインはマイニングプールのウォレットに直接置かれます。頻繁な送金を減らすことで、マイナーが楽になるだけでなく、全体のプレッシャーも軽減されます。通信網。

3) 将来のプレッシャー

将来のマイニングプールはPoSやその他のマイニングモードに移行する可能性がありますが、その際、業界はマイニングプール業界内の競争に直面するだけでなく、imtokenなどのウォレットとの競争にも直面することになります。