Алхимия Хешрейта, Часть 1

Данная серия статей про майнинг Биткойна подготовлена моим другом из твиттера Лео Жангом и его компанией Алкимия. В ней можно найти ответы на фундаментальные вопросы о майнинге.

20 июля, 2020

Лео Жанг

Картик Вентакеш

Перевод: Дидар Бекбауов

Биткойн — это новая вычислительная парадигма. Он абстрагирует хранение, обмен данными и вычисления от выделенного оборудования. Все узлы выполняют независимую проверку каждой транзакции, новых блоков и выбор цепочки с наибольшей вычислительной мощностью. Биткойн обеспечивает копирование состояния сети без централизованной координации. Но дизайн системы сопряжен с явными компромиссами: чтобы предоставить всем участникам полную копию базы данных, требуются избыточные сообщения и хранилище данных. Избыточность неизбежна независимо от того, сколько оптимизаций сделано для улучшения производительности в сети. Целью этой системы является не повышение эффективности по сравнению с традиционными распределенными вычислениями, а формализация и популяризация того, как выполняется процесс.

Зачем нам нужна вычислительная парадигма, которая сильно избыточна, неэффективна и полностью прозрачна?

В традиционной распределенной системе узлы и правила их координации контролируются учреждением или компанией, предоставляющей услуги хранения данных и сервисы доступа к их бизнесу. С другой стороны, консенсус сети Биткойн и правила транзакций соблюдаются однородно, несмотря на разнородность узлов. Транзакции спорадически инициируются анонимными участниками по всему миру с разной скоростью сети. Без единого источника времени или авторитетного координатора невозможно определить, в какой момент времени происходит транзакция. Биткойн решает сложную проблему координации времени с proof-of-work, механизмом, который может доказать, что определенное количество вычислительных мощностей использовались в течение определенного периода времени. Как объяснил Григорий Трубеской, «трудность найти соответствующий хеш действует как часы». Благодаря тиканию этих децентрализованных часов блоки транзакций в блокчейне получают временные метки, что позволяет сети p2p эффективно координировать свои действия. Хеш-мощность кристаллизует последовательность транзакций в реестре, позволяя Биткойну автоматизировать доверие и самостоятельно обеспечивать передачу и хранение ценности с надежными гарантиями.

Обеспечение взаиморасчетов является важнейшей основой для принятия и обеспечения долговечности расчетной сети. Гарантия расчетов, или экономическая завершенность, считается сильной, когда порядок транзакций устойчив к фальсификации. По мере распространения блокчейна и накопления хэш-мощности сети «приложенная энергия» увеличивает экономический вес блока. Стоимость приобретения 51%+ глобальной вычислительной мощности может оказаться слишком высокой по сравнению с возможными выгодами от запуска атаки.

Вся экономическая деятельность протекает в расчетной сети. В книге «Экономика Биткойна как расчетной сети» Сайфедин утверждает, что способность Биткойна проводить крупные расчеты выгодно отличается от возможностей между центральными банками и финансовыми учреждениями благодаря тому, что он дешевле, более верифицируемый и свободен от контрагентских рисков. Система Fedwire ежедневно обрабатывает более 2 триллионов долларов. Но только немногие зарегистрированные топ банки извлекают доход из ценности от экономической деятельности системы. С другой стороны в Биткойне, любой может поддерживать пульс Биткойна, внося свой вычислительный вклад, а взамен получать экономические выгоды. Хеш-мощность обеспечивает безопасность сети Биткойн, а экономическая ценность хэш-мощности, в основном зависит от активности в сети. Вот как Биткоин парадигма связывает энергию с цифровой информацией. Это дуальность Инь-Ян хэш-мощности.

Мы классифицируем все активы, производящие вычислительную компьютерную мощность в обмен на криптовалюту, а также синтетические контракты/финансовые инструменты, которые имитируют доходы майнинга, как часть класса активов хеш-мощности. Несмотря на свою короткую историю, инвестиции в этот класс активов стали популярными. Для удовлетворения спроса был запущен ряд компаний специального назначения (SPV), вертикальных институциональных майнинг проектов, майнинг отелей, поставщиков инфраструктуры и финансовых контрактов. В этой главе мы описываем ключевые характеристики различных типов активов хеш-мощности, их природу как финансовых инструментов, а также проблемы, с которыми сегодня сталкивается каждый вектор рынка.

В отличие от чисто цифровых валют, которые они создают, на майнинг аппараты существенно влияют физические атрибуты. Производство майнеров для хэш-мощности включает в себя множество внешних факторов, таких как дизайн чипов, комплектующие материалы, цепочка поставок, стоимость энергии и техническое обслуживание.

Производители майнинг оборудования в основном учитывают интересы крупных майнеров и дистрибьюторов, чтобы законтрактовать предварительные заказы, и выпускают лишь небольшой процент от производства для розничных продаж онлайн. Майнинг машины последнего поколения обычно доступны примерно через 6 месяцев после анонса продукта. Покупка новых машин у производителей аналогична покупке срочных контрактов на поставку нефти до 1980-х годов. Контракты, в которых продавец нефти обязуется поставить покупателю определенное количество нефти в установленные сроки в будущем, а цена определяется нефтяной компанией в одностороннем порядке.

После 2018 года производители стали более осмотрительно относиться к управлению запасами. Производители собирают машины только после подтверждения и объединения заказов, а покупателям обычно приходится ждать отправки машин 2-3 месяца. Поскольку производители выпускают для широкой публики лишь небольшую часть, розничным покупателям часто приходится приобретать майнеры через дистрибьюторов и платить дополнительную надбавку. Положительным моментом является то, что покупатели могут получить машины раньше, если у дистрибьютора есть они на складе. В зависимости от местоположения дистрибьютора и наличия запасов цена на одну и ту же машину может значительно различаться:

Б/у аппараты также имеют довольно большой вторичный рынок. Торговля б/у машинами требует значительного опыта. Информация на вторичном рынке сильно асимметрична. Сделки часто являются p2p, и продавцы гораздо лучше разбираются в состоянии аппаратов, чем покупатели. Гарантия на подержанные машины отсутствует. Они нередко показывают хешрейт ниже ожидаемого. Не говоря уже о том, что некоторые продавцы являются откровенными мошенниками. При покупке у дистрибьюторов или на вторичных рынках важно выбирать надежных партнеров с хорошо зарекомендовавшей себя репутацией, а также подписывать надлежащие контракты, обещающие компенсацию, если машины будут задержаны или не будут соответствовать ожидаемым характеристикам, если такое возможно.

Рынок машин неликвиден. Некоторые машины легче найти на вторичных рынках, потому что они существуют дольше или производятся в больших объемах. Майнинг машины являются товаром. Машины с одинаковой эффективностью, произведенные разными производителями, могут иметь одинаковую цену за единицу на сайтах производителей. Но как только они попадают на вторичный рынок, все зависит от спроса и предложения. Вот почему, несмотря на то, что Whatsminer и Canaan быстро съели долю рынка Bitmain за последние два года, в сделках на вторичном рынке в 2020 году до сих пор доминируют машины Bitmain:

Есть много факторов, которые влияют на цену машин. В этом разделе мы создадим простую прокси-модель для оценки хэш-мощности и разберем, как она реагирует на изменения базовых переменных.

Стоимость хэш-мощности колеблется в зависимости от цены биткойна, хеш-мощности всей сети Биткоин (технически сложности добычи, но, учитывая, что расчеты выплат в большинстве майнинг пулов основаны на хешрейте машинок, хеш-мощность сети достаточно хороша в качестве прокси) и комиссии за транзакции. Используя данные о майнинг ригах в Hashrateindex, мы можем сравнить, как исторические цены на машины менялись по этим переменным:

Неудивительно, что цены на машины больше всего коррелируют с доходом от майнинга. Но это не помогает нам понять расходы, связанные с использованием вычислительной мощности. Сегодня на рынке майнинга в качестве основной майнинг метрики используют параметр дней-до-безубыточности, особенно среди китайского майнингового сообщества. Он прост в расчетах и интуитивно понятен. Подобно тому, как «подразумеваемая волатильность» является показателем оценки опционов, показатель «дни до безубыточности» стал популярным показателем оценки машин:

Где:

Тестирование дней-до-безубыточности S17 при различных значениях r (полная стоимость электроэнергии):

Это статический показатель, и он не отражает параметры аппаратов при изменении базовых переменных. Этот показатель состоит из двух основных компонентов: выручки и затрат. Прежде чем инвестировать в майнинг, большинство майнеров понимают структуру своих затрат (надеюсь). Удельные затраты фиксируются в течение всего срока службы машин (надеюсь!). Доход, с другой стороны, определяется тремя случайными блужданиями:

Мы можем исследовать чувствительность показателя дней-до-безубыточности, взяв его частные производные по каждой переменной. Это аналогично дельте опционов, которая измеряет, насколько меняется стоимость опциона при изменении цены базового актива. Чем выше абсолютное число выходных данных, тем быстрее количество дней до безубыточности реагирует на изменение цены. Чувствительность к изменению цены:

Используя приведенную выше формулу, мы можем построить график чувствительности метрики к цене BTC:

График показывает, что по мере роста цены биткойна количество дней-до-безубыточности постепенно становится более чувствительным к изменению цены. Чувствительность S9 растет намного быстрее, чем у двух других. Обратите внимание, что цена, хэш-мощность сети и комиссии взаимосвязаны. Но без явной функции dH(p)/dp или df(p)/dp мы предполагаем, что переменные независимы. Тот же анализ можно применить к изменению хэш-мощности сети:

Чувствительность к изменению мощности сети:

Далее мы показываем чувствительность к средним комиссиям за блок с различными вознаграждениями за блок. Поскольку вознаграждение за блок систематически уменьшается, комиссия за транзакцию начинает занимать видимую роль как источник дохода от майнинга. Чувствительность для S19 Pro:

Хотя количество дней до безубыточности — это простая и интуитивно понятная статическая мера производительности майнинга, она исключает присущую машинам ценность опционов, и, таким образом, сама метрика очень волатильна. Чтобы создать строгую модель оценки вычислительной мощности, нам необходимо учитывать будущие неопределенности, рассматривая ее как многовариантный опцион или синтезируя ее с помощью корзины различных инструментов. Эти подходы к оценке имеют различные плюсы и минусы. Мы намерены рассмотреть эти компромиссы и объяснить математику каждой методологии в будущей статье об архитектуре рынка вычислительной мощности. Отдельно мы рассмотрим другие греческие термина для хеш-мощности, такие как гамма (вторая производная, чувствительность чувствительности) и тета (распад во времени).

В дополнение к сложности финансовой оценки, покупке и эксплуатации майнинговых машин есть еще операционные сложности. Для розничных покупателей этот процесс может быть сложным в управлении. Более простой способ получить доступ к майнингу — это купить контракты на облачный майнинг. Облачный майнинг — это примитивная форма финансового производного хэш-мощности, которая отделяет будущую добычу от ее текущего физического местоположения. В этом разделе мы представляем несколько различных вариантов синтетической вычислительной мощности.

За прошедшие годы возникло бесчисленное количество проектов облачного майнинга, которые постепенно канули в Лету. Дилемма облачного майнинга заключается в том, что он явно ориентирован на розничных покупателей, поскольку крупным майнерам лучше добывать на собственных машинах. Но оценка этих контрактов требует значительных инсайдерских знаний о майнинг индустрии и опыта в ценообразовании сложных опционов. Это основная причина того, что, несмотря на то, что теоретически концепция представляет собой естественный следующий шаг в развитии рынков капитала, большинство текущих проектов облачного майнинга считаются «скамом» (многие из них на самом деле являются мошенничеством).

Как незрелая и все еще относительно небольшая отрасль, рынок облачного майнинга страдает от полного отсутствия рыночных стандартов. HoneyLemon Market — это агрегатор данных для облачного майнинга. Используя его панель инструментов, мы видим, что разные платформы имеют совершенно непоследовательные условия контракта и цены:

В настоящее время большинство контрактов являются убыточными. Из-за встроенной надбавки к стоимости добычи, требуются очень специфические рыночные условия для получения прибыли за счет облачного майнинга. Обычно после длительного периода спада, ценовой тренд начинает меняться на естественный рост (например, апрель-май 2019 года). Спрос на вычислительную мощность внезапно возрастает. Покупка и установка машин может занять слишком много времени, поэтому покупка контрактов на облачный майнинг становится более быстрым способом создания позиции. С помощью облачного майнинга инвесторы также могут получить преимущество в недавно запущенных PoW проектах, которые еще не доступны на биржах. Более того, хакеры могут арендовать хешрейт для проведения атак 51% на небольшие сети. Это дарвинизм вычислительной мощности, который отфильтровывает плохо спроектированные проекты PoW.

Еще одним синтетическим активом хешрейта является токены на майнинг машину. Это ликвидные токены, представляющие собой часть майнинговой машины. Трейдеры спекулируют на вторичном рынке волатильности машин, а не монет, которые они производят. Хотя эта концепция существует уже некоторое время, объем на самом деле не показал большого роста. В основном потому, что мультифакторная природа доходов от майнинга затрудняет для спекулянтов достижение консенсуса в отношении ценообразования «ликвидных машин».

Опытные трейдеры могут структурировать портфели синтетических активов. Например, длинный контракт на облачный майнинг можно приобрести одновременно с длинной позицией по предполагаемым фьючерсам на хешрейт FTX и добавить короткую позицию по спотовым фьючерсам на BTC. Существует несколько творческих способов структурирования портфелей майнинга с помощью финансовых инструментов. Для фондов и торговых фирм, которые не хотят владеть оборудованием и управлять им, это более чистый способ получить доступ к майнингу.

На практике структурирование такого портфеля — очень сложная задача. Как показывает анализ чувствительности дней до безубыточности, чувствительность показателей майнинга быстро меняется по мере развития рынка. Коэффициенты хеджирования каждого инструмента необходимо постоянно обновлять. Управление им требует тщательного контроля и частых корректировок. Дополнительно, существует множество ограничений, таких как плохая ликвидность и неясность ценообразования. Трейдеры должны точно понимать, какие факторы проскальзывания и дисконта им необходимо учитывать при расчетах риска. Структурируя портфель виртуализированных вычислительных мощностей вместо запуска майнинговой операции, инвестор эффективно обменивает операционные риски майнинга на дополнительные финансовые риски.

Что касается майнеров, новый способ хеджировать риски — это форвардная передача хеш-мощности. Подобно аренде вычислительной мощности на платформах облачного майнинга, форвардные контракты позволяют майнеру продавать фиксированное количество вычислительной мощности в течение определенного периода времени по оговоренной цене. В отличие от облачного майнинга, контракты обычно имеют внебиржевую структуру и более гибкие условия. Однако без общедоступного эталона на форвардном рынке нет установленной системы ценообразования. Каждая сделка превращается в переговоры, и отдел, который осуществляет сделку, неизбежно должен брать на себя некоторые рыночные риски. Недавним громким успехом стала транзакция BitOoda с CoinMint, крупной майнинговой компанией, базирующейся в Нью-Йорке.

Эти сделки будут происходить чаще, поскольку все больше криптобирж/финансовых сервисов вертикально интегрируются с майнинговыми пулами. Пулы для майнинга — отличные агрегаторы трафика майнеров, но за годы развития они превратились в продуктовое ПО. Всем нужен трейдинг потенциал майнеров. Большой резерв ликвидности бирж позволяет им предлагать креативные и потенциально рискованные типы транзакций, чтобы выиграть трейдинг потенциал майнеров. Майнеры могут установить параметры, чтобы всегда продавать процент своей хэш-мощности, чтобы зафиксировать оплату операционных расходов, а контрагент получает поток монет, произведенных этой хэш-мощностью, из пула. Например, майнер может предварительно продать 100Th/s на 30 дней в начале месяца. Основываясь на предполагаемом росте сложности и предположениях о комиссиях, пул предлагает заплатить 0,02 BTC авансом. Майнер блокирует производство 100 Th/s в течение всего месяца, эффективно перекладывая риски на пул и получая предоплату.

Binance, OK и Huobi активно расширяют свой майнинг-пул бизнес, чтобы захватить эту долю рынка. Мы ожидаем, что другие ведущие биржи последуют этому примеру или очень скоро станут партнерами существующих операторов пулов. Помимо бирж, некоторые кредитные фирмы и торговые компании также продвигаются в этом направлении: Babel Finance объявила о своем пуле майнинга Ethereum, Three Arrows Capital будет предлагать структурированные продукты через Poolin. В прошлом различные слои индустрии криптовалют были сильно фрагментированы. Годы проб и ошибок стандартизируют и превращают ключевые уровни инфраструктуры в товар. Некоторые из этих автономных инфраструктур не имеют защищенных бизнес-моделей. Консолидация или вертикализация неизбежны.

Инвестирование в майнинг — это работа на полную ставку. Большинство традиционных инвесторов и венчурных капиталистов не имеют достаточного опыта для управления майнинг машинами или структурирования сложных портфелей виртуализированных вычислительных мощностей. Они чаще получают доступ к майнингу через майнинг SPV или майнинг компании. 2019 год начался со взрыва разрекламированных проектов, запущенных на GPU. Слухи о богатых венчурных капиталистах, инвестирующих сотни миллионов в Grin, распространялись со скоростью лесного пожара. GPU-фермы, которые пошли прахом в последнем квартале 2018 года, возродились, чтобы оседлать новую волну. Инвесторы хотели создать крупные позиции, но не имели ни рабочей силы, ни технических знаний для управления машинами, что вынуждало их объединять капитал для финансирования майнинг операций. Менеджеры SPV покупали и управляли машинами за счет первоначальных инвестиций пула инвесторов, а взамен получали процент от дохода от майнинга.

Инвестирование в майнинг компании также является обычным явлением для крупных операций с BTC. Некоторые из таких компании уже торгуются на фондовой бирже. Майнинговые компании генерируют огромное количество монет каждый день. Существует множество хорошо капитализированных проектов по майнингу, которые потерпели неудачу из-за неправильного управления торговыми позициями. Печально известный пример — Gigawatt в 2018 году. Согласно документам судебного дела, компания имела «оценочную стоимость активов менее 50 000 долларов, тогда как оценочные обязательства находились в диапазоне 10–50 миллионов долларов». к моменту объявления о банкротстве.

Крайне важно, как операторы управляют денежными потоками. Разработка разумной стратегии продаж для противодействия изменениям рыночных условий имеет решающее значение для финансового успеха фонда/компании. Здесь мы иллюстрируем результаты тестирования четырех типичных стратегий:

Предположения:

Стратегии, проиллюстрированные выше, представляют различные предпочтения риска для позиций BTC vs USD. Обратите внимание, что в других рыночных условиях стратегия, приносящая наибольшую прибыль, может быть наименее прибыльной. Некоторые майнеры предпочитают удерживать Bitcoin вне зависимости от рыночных условий до тех пор, пока им не понадобится продать. В зависимости от цели управляющего (накопить BTC или преследовать доход в долларах), стратегия должна быть соответствующим образом скорректирована. Майнинг вкупе с опытными профессиональными трейдерами, могут использовать комбинацию финансовых инструментов, таких как залоговое кредитование или фьючерсы на биткойн, для контроля рисков и защиты от убытков. Мы более подробно рассмотрим эту тему в следующей статье о финансировании вычислительной мощности и управлении рисками.

Резюме класса активов хэш-мощности:

Во второй части мы опишем внутреннюю логику переменных, определяющих тенденции в майнинге, и покажем, как рефлексивность проявляется на рынке хэш-мощностей. Мы разберем циклические макромодели, возникающие в результате этих сложных взаимодействий, и воспользуемся реальными рыночными примерами, чтобы проиллюстрировать их взлеты и падения.