淺談礦池機制 (Pooled Mining)


礦池開始營運之後常常被問到一些基礎的問題,多半都是因為不了解礦池運作的機制,在沒出塊時特別容易被問到「為什麼都沒收入?」或是「收益跟估算的比怎麼少這麼多?」,而且根據觀察這些問題最容易在出塊運氣差的時候出現,運氣好的時候都不太會有人問「今天怎麼賺這麼多?」。其實這也顯示了部分的礦工對一般礦池運作機制還是非常不熟悉,這大概要歸因於已經習慣挖 10 分鐘出一次塊的大礦池,在出塊運氣被頻率沖淡、頻繁開塊分潤的情況下,可能有些人就不再去計較這一切是怎麼發生了~




礦池機制

可能對於不少人來說根本沒有試過什麼叫獨立挖礦 (Solo Mining) 所以就直接把所有的挖礦都想成是礦池挖礦,換句話說只要把挖礦程式連上礦池給的地址和連接埠,然後加密貨幣就會「叮叮叮」的隨之入賬了。當然這樣講其實也沒有錯,礦池挖礦除了聚眾合作外,為的就是讓更多人能參與挖礦 (貨幣發行、傳輸) 自然也把很多細節都給簡化了。 
如果真的要解釋就得從最基本的講起了,挖礦就像是讓電腦解一個難題,而最先解出來的人就可以獲得獎勵 (加密貨幣),而為了控制獎勵的發放 (貨幣發行) 整體網路會有一定的機制來去制衡,隨著越來越多人參與挖礦,這個難題的難度也就會隨之提升,所以到最後單憑一台礦機的運算能力可能要花上數年才有機會在整體網路中當上那「第一個解出難題的人」,也是因為如此才需要大家一起合作挖礦,讓來自不同地方的礦機同時運算,解出難題時也可以共同分享成果,這就是礦池的基礎概念。 
那根據挖礦的概念推廣,礦池的運作邏輯也是完全相同的,在大部分的分潤模式下只有在出塊的時候才能和礦工分享獎勵,如果是規模不大的小礦池其實仍然很受運氣影響,出塊頻率低會需要更長的時間來讓回報趨近理論值,而短時間內的收益也可能高於或低於期望值,因此平常都挖大礦池的人就會非常不習慣。




分潤模式

其實無論規模大小,在 CryptoNight 系列礦池大部分都是採 PPLNS 或 RBPPS 的分潤模式,所以出塊運氣都還是由礦工來負擔,也相對會有比較低的手續費。其實分潤模式大同小異,而且也很難講說哪個模式對礦工最好,就長期來看其實是選擇手續費低廉的最賺 (PPLNS、RBPPS),但若短期而言則是 PPS 得到的收入會最接近理論值。以下大概整理了這三種最常見的分潤機制 :

  • PPLNS : 出塊後根據過去的 N 個 Shares 來支付,出塊運氣由礦工承擔,而且對於跳池者來說並不友善,得挖完當下這輪 (N 個 Shares) 才會回歸正常的收益。舉例來說 Nanopool 的 N 就是以「過去三小時的 Shares 」來分配區塊獎勵。
  • PPS : 無視出塊與否,礦池會直接根據上繳的 Shares 給予礦工理論值的付款,運氣成分和孤兒塊 (Orphan Block) 由礦池方承擔,因此手續費多半較高。 
  • RBPPS : 分潤方式算是 PPLNS 和 PPS 的結合體,在是出塊時會根據礦工上繳的 Shares 佔整體比例分配,由礦工承擔運氣,手續費多半較低,也是我們的礦池所採用的分潤模式!
    (6/24 更新) 目前礦池改採「RBPPS 加權機制」,越新產生的 Shares 會有較高的價值,這是一個和 PPLNS 分潤取中間值的做法,它可以獎勵長時間挖礦的礦工 (更高收益) 也鼓勵新的礦工加入,而沒有參與該輪到結束的礦工則會相對獲得較少的報酬,但卻不至於像 PPLNS 超過 N Shares 就收益歸零 (在 PPLNS 如果礦機斷線就很可能發生整輪做白工的情況)。




孤兒塊 (Orphan Block)

「為什麼出塊了沒有獎勵?」一出孤兒塊就一定會被問到這個問題,其實嚴格來說孤兒塊並不是出塊,因為它最後沒有被整體網路確認加到區塊鏈中。孤兒塊的產生是因為兩個區塊幾乎在同時被開採出來,而整體網路就會需要達成共識要認證哪一個區塊作為區塊鏈的延續,而先被網路確認的區塊就會成為正宗,另一個就變成孤兒,確認的速度有點取決於距離主節點的距離,如果在地理位置上離大部分的算力較近就可以較快速的將這個區塊的消息傳開,當然即使是超大型礦池還是會有出孤兒塊的時候,所以這部分還是得要看點運氣啦。不過就像先前說的,它嚴格講起來並不算是出塊,所以當然也沒有獎勵囉。但以太坊 (Ethereum) 有另一種機制叫做叔叔塊 (Uncle Block),簡單說就是為了保障比較慢被確認的區塊,它雖然不位於主鏈上但仍然承認它的合法性,就像叔叔雖然不是直系血親但也是有血緣關係,所以也會有一個算法來給予獎勵,但在「門羅幣 Monero」以及其他 CryptoNight 算法的加密貨幣是沒有這項機制的!