季節的な採掘変動がビットコインに与える影響

ビットコインネットワークにおけるいわゆる季節的なマイニング変動は、最近かなりの論争を引き起こしています。

毎年8月から10月頃の中国の雨期の終わりには、安価で豊富な水力発電が枯渇し、多くの非効率な新規鉱山は工場を閉鎖するか、より安価で容易に入手できるエネルギーを求めて他の場所に移転しなければならなくなり、鉱山の移動や遊牧化にもつながると言われている。

また、ネットワークのハッシュレートと難易度は毎年大幅に低下しており、これは中国の水力発電の季節的な低下とほぼ一致していると主張する人もいる。これは確かにこの秋に当てはまったようで、最近の約 48 Eh/s (ネットワークの総ハッシュレートの 30%) の損失はこの現象によるものだと多くの人が推測していました。しかし、他の年のデータはこの見解を裏付けているのでしょうか?

最近、ブロック高655,200でのビットコインの難易度の低下は、ビットコイン史上最大の難易度調整となりました。クラーク・ムーディーのダッシュボードは、前述のネットワークハッシュレートの損失に基づいて、ブロック難易度が 16% 低下したことを示しています。

ビットコインのブロック生成率、難易度調整、ハッシュレート

ビットコイン プロトコルは、最初から無料のオープン ソース ソフトウェアとして作成された、慎重に設計された一連のシステム ルールとガイドラインを通じて、特定の予測可能な結果に合わせて微調整および最適化されています。

ビットコインのタイムチェーンは、事前に設定された一連のルールに基づいてトランザクションを検証、グループ化、順序付ける一連のブロックです。ルールの 1 つは、約 10 分ごと、1 時間あたり 6 ブロック、1 日あたり 144 ブロックというプログラムされた速度でブロックがチェーンに追加されるというものです。

ブロックの難易度は通常、マイナーがブロックを生成するために必要な計算作業の量に比例します。ビットコインのジェネシスブロックの難易度は 1 です。昨日のブロック難易度は 19,997,335,994,446 でした。執筆時点での難易度は 16,787,779,609,932 です。これは、今日ブロックを発見することは、最初のブロックを発見することよりも 16.7 兆倍難しいことを意味します。ブロック難易度は、単位のないビットコイン ネットワーク メトリックです。

マイナー数やハッシュレートの変化にかかわらず、10分ごとのブロック生成率を維持するために、プロトコルは2016ブロックごとに、つまり約2週間ごとにブロックの難易度をプログラム的に調整します。これは「ビットコインブロック難易度ポイント」と呼ばれることがよくあります。

この難易度調整アルゴリズムは、ネットワークハッシュレートが大きく変動した場合でも、安定した平均ブロック生成レートを維持することができます。時間が経つにつれて、より多くのマイナーがネットワーク上で運を試すようになり、ブロックの難易度は自動的に上方に調整され、ブロック生成を補い、安定させます。

上のグラフからわかるように、ハッシュ レートが低下すると通常はブロック難易度も低下し、その逆も同様です。平均して、ビットコインのブロックが 10 分ごとに 1 回よりも速く（またはより遅く）生成される場合、難易度しきい値が処理できるよりも多くの（またはより少ない）計算能力があることを意味します。ブロックチェーン上で作業するマイナーの数が増えたり減ったりすると、ブロック難易度の目標数値が変更され、それを補い、10 分ごとにブロックが作成されるようになります。

線形グラフでは難易度の低下が明確に確認できますが、ハッシュ レートと難易度の低下は上記の対数グラフではそれほど明確ではありません。ビットコイン ネットワークの歴史を通じて、ブロックの難易度は一般的に上昇傾向にあり、難易度が低下した例はごくわずかです。これは、採掘設備のエネルギー効率の向上によるところが大きい。

過去 10 年間で、ブロックの難易度が 10 年初頭よりも低かったのは、ほんの数ヶ月しかありませんでした。この継続的な成長は、ビットコイン ネットワークの月間および年間平均ハッシュ レートのグラフでさらに明らかになっています。ビットコインネットワークのハッシュレートが前年比で低下した月は1つもありません。

季節変動

では、ビットコインのハッシュレートが十分に長い時間枠で急上昇することが判明した今、季節的な変動がネットワークのハッシュレートに大きな変化をもたらす理由について、有効な理論はあるのでしょうか?

上記のグラフからわかるように、2020 年、2019 年、2018 年には、年末に平均ネットワーク ハッシュ レートが下落傾向を示しました。他の年はどうですか?

2013年秋

2013 年、ビットコイン ネットワークでは難易度の下方調整は発生しなかったようです。このプラスの上昇傾向は、この時期に効率的な ASIC マイナーが発売されたことによるものと考えられます。

2014年秋

2014 年 11 月下旬に、ネットワークの難易度が下方調整されました。しかし、シーズンの大半では、難易度は上昇しているように見えました。

2015年秋

2015 年の状況は 2013 年と似ていますが、この時期にはより多くの優れた ASIC マイナーが登場したという点が異なります。

2016年秋

2016 年 10 月頃に難易度の小さな調整がありました。一方、ネットワーク ハッシュ レートと難易度の成長率は同時期に鈍化しましたが、数値は依然として上昇しています。

2017年秋

2017 年の状況は 2016 年と似ており、ネットワーク ハッシュ レートの成長は停滞し、難易度は数回にわたって下方調整されました。この期間中にビットコインの価格が大幅に上昇したため、これは特に注目に値します。しかし、これらの変動は鉱夫の移住によって引き起こされたわけではないかもしれません。 2017 年の同じ季節に、一部の大手マイナーがネットワークをフォークし、ハッシュ レートを操作することで他の手段を見つけていました。

2018年秋

2018 年の秋には、ネットワークの難易度とハッシュ レートの両方が急速に低下し、おそらく最も顕著な季節的傾向が見られました。注目すべきことに、この間、ビットコインの価格も史上最高値から下落しました。ネットワークの大部分、ほぼ半分が季節的なオフラインアクティビティを経験しました。ただし、難易度調整アルゴリズムの性質上、ピアツーピア ネットワークは成長し続けます。

2019年秋

2019 年の秋は 2018 年の秋ほど劇的ではありませんでしたが、大幅な難易度の調整とハッシュ レートの低下が見られました。さらに、同じ期間にネットワークのハッシュレートの成長も同様に停滞しました。

2020年秋

マイニングの集中化はビットコインに対する一般的な批判であり、多くの中国のASICマイニング企業の季節的な閉鎖は2020年の秋にも当てはまるようです。 48Eh/s のハッシュ レートを持ちながら、豊富で安価なエネルギーを享受できる場所は他にどこにあるでしょうか?結局のところ、これは Antminer S9 ASIC の 300 万個のマイニング ユニットに相当します。

では、この難易度の軽減は 10 月と 11 月の期間でどの程度になるのでしょうか?

オンチェーンデータを見ると、難易度は2011年に最も低下し、月ごとの低下はさらに大きく、いくつかの異なる難易度調整が行われていることがわかります。 2020年11月の難易度の低下は、中国の水力発電会社の季節変動が大きいため、近年で最大のものとなりました。しかし、2012年から2015年にかけて難易度は下がりませんでした。

では、これらの季節的な難易度とハッシュ レートの変動は、ビットコイン ネットワークのブロック履歴全体と比べてどうなのでしょうか?次のヒストグラムは私たちに何らかのインスピレーションを与えてくれるかもしれません。

ビットコインマイニングのデススパイラル？

ビットコインのネットワークハッシュレートや価格が下がると、いわゆる「マイニングデススパイラル」が始まる可能性があると常に多くの憶測が飛び交います。価格が十分に下がれば、マイナーはネットワークをシャットダウンすることを決定し、ネットワークのハッシュレートがかなりの割合で失われ、一部のマイナーは利益のあるポジションを閉鎖せざるを得なくなり、市場価格が下落し、この悪循環がさらに悪化してデススパイラルが発生するだろうと彼らは主張している。ビットコインのようなネットワークの場合、これによりマイナーがストライキを起こし、ブロックのマイニングが停止し、タイムチェーンの開発が停止し、ビットコイン全体が失敗することになります。

ただし、Dogecoin ($DOGE) のような例はまだブロックを生成しているため、この悲観的な理論はこれらのタイプの分散システムには当てはまらない可能性があります。これらのシステムを維持するだけでなく、信仰を維持するためにも、これらのシステムを維持する多くの愛好家やその他の「最後の鉱夫」がいます。

では、難易度調整ブロックでマイナーの 50% が停止してマイニングを停止したらどうなるか想像してみましょう。

すると、残りの半分のマイナーが 2016 個のブロックを見つけるのに約 2 倍の時間がかかることになります。次の難易度調整ポイントに到達するまでに約 4 週間、つまり 1 か月かかります。これはネットワークにどのような影響を与えますか?

この場合、メモリプールが蓄積され始め、人々が新しい、さらに希少なブロックスペースの価格を高騰させるため、トランザクションが遅延し、手数料が増加します。これはまさに、最近のハッシュレートの低下後の数日間に私たちが目にした現象です。

しかし、ビットコイン ネットワークは、過去に 2016 番目のブロックが出現するたびに行ってきたように、最終的に難易度を調整しました。この難易度調整アルゴリズムは、ビットコイン ネットワークが直面しているさまざまな課題に対する非常に効果的なソリューションであり、このようなソリューションのおかげで、この自己調整システムは今後も改善され続けるでしょう。

原作者: タイラー・ベイン

オリジナルリンク:

https://bitcoinmagazine.com/articles/how-do-seasonal-fluctuations-really-affect-bitcoin-mining