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NiceHashでEasyMiningを使ってブロックを確認する確率は?

NiceHashのEasyMiningは、ASICを使用したソロマイニングに似ていますが、重要な違いがあります。自分のハードウェアを使用する代わりに、特定の期間ハッシュパワーを購入します。その期間中、ソロマイニングと同じように、ブロックを見つけてブロック報酬を全額獲得するチャンスがあります。

しかし、従来のソロマイニングとは異なり、NiceHashは異なるレベルのハッシュパワーを持つ柔軟なパッケージを提供しています。ブロックを見つける確率が低いものの小規模で手頃なパッケージを選択することもできますし、よりコストの高い大規模なハッシュレートのパッケージに投資し、成功の確率を大幅に高めることもできます。この柔軟性により、ユーザーは予算に応じてリスクとリターンを調整することができるのです。さらに、1つの購入パッケージで複数のブロックを確認できる可能性があり、パッケージの有効期間中にリターンを最大化できるという利点もあります。

ブロック発見可能性

一定期間に有効なブロックを見つける確率は、マイナーの有効ハッシュレートとネットワークの総ハッシュレートを比較し、ブロッタイムを加味することで近似できます。

公式:

probability on EasyMining

この方法は大まかな推定を提供するが、実際にはマイニングにはより多くの要素、ネットワークの難易度の変化やタイミングなどに可能性があります。

ネットワーク難易度 [D]:ブロックチェーン上で新しいブロックを見つける (プルーフ・オブ・ワーク問題を解く) ことがどれだけ難しいかを示す指標。これは、マイナーがブロックを解く速さに基づいて調整され、一貫したブロックタイム (ビットコインでは約10分) に調整されます。

ハッシュレート [Hm]:ネットワーク上で暗号通貨のマイニングに使用されている総計算能力 (1秒あたりのハッシュ計算数)。これは、マイナーがブロックを解決するために1秒間に何回のハッシュ計算を行っているかを示します。

ネットワーク難易度からハッシュレートを計算するには、難易度に2³²を掛け、ブロック時間 (秒) で割ります。ビットコインの場合、ブロックタイムは通常600秒ですが、暗号通貨ごとに異なります。

ブロックを見つける確率を求める数学的アプローチ:

probability on EasyMining

  • Hm:マイナーの1秒あたりのハッシュレート
  • D:ネットワーク難易度
  • t:マイニングを行う秒数

1. マイナーが時間tの間に行うハッシュ数

probability on EasyMining

2. ネットワークの難易度を考慮した場の有効なブロックを見つけるために必要なハッシュの平均数

probability on EasyMining

3. マイナーが与えられた時間t内に有効なブロックを見つける確率は、ネットワーク上でブロックを見つけるのに必要なハッシュの総数に対して、マイナーが計算できるハッシュの比率となる

probability on EasyMining

以下のように仮定する

  • マイナーのハッシュレート:Hm = 3,000 TH/s = 3 PH/s
  • ネットワーク難易度;D = 90 trillion (90,000,000,000,000) = 90 × 1012
  • マイニング時間:t = 1 hour = 3,600 seconds.

これは、ゴールド S パッケージ (0.0001 BTC) を1時間にわたって価格:0.7 BTC/EH/s で購入した場合の概算です。結果は以下の通りです。

    Hm = 0.0001 / (0.7 / 24) = 0.003 EH/s = 3 PH/s


マイナーの1時間の総ハッシュレート

    3 PH/s × 3,600 s = 10.8 EH = 10.8 × 1018 H

ブロックを見つけるのに必要なネットワークハッシュの合計 (10分平均):

    (90 × 1012)  ×  232 ≈ 3.865 × 1023

ブロック発見可能性

    Probability ≈ 10.8 × 1018  / 3.865 × 1023 ≈ 0.000028

つまり、1時間の間に3PH/sでビットコインブロックを獲得する確率は、およそ0.0028%、1 : 35.787です。


少なくとも1つのブロックを見つける確率を計算する高度な数学的アプローチ

ポアソン分布は、ビットコインのブロックの確認など、一定期間中に稀なイベントが発生する確率を計算するときに特に役立ちます。マイニングはポアソンプロセスの理想的な例であり、各ブロックの発見は他のブロックから独立しており、ブロックはハッシュレートまたは難易度によって決定される一定の平均レートで発見されるからです。

ポアソン分布は、イベントが一定の平均率で起こると仮定して、一定期間内に特定の数のイベントが起こる可能性をモデル化したものです。ある期間内にk個のイベントが観察される確率の式は次のようになります。

probability on EasyMining

設定:

  • P(k;λ):ある時間間隔でk個のイベント (ここではブロック) を観測する確率
  • λ:イベントの期待数 (区間中のイベントの平均割合)
  • e:オイラー数 (~2.71828)
  • k:興味のあるイベントの数 たとえば、(1つのブロックを見つける場合は、k=1)

マイニングの場合、λはハッシュレートに基づいて期間内に発見されるブロックの期待数です。ハッシュレートHmを持つマイナーが、与えられた期間tで見つけることができるブロックの期待数 (λ) は、以下の通り。

probability on EasyMining

設定

  • Hm:マイナーの1秒あたりのハッシュレート
  • t:マイニング秒数
  • D:ネットワーク難易度
  • 2³²:難易度のオフセット係数

ポアソンの公式を用いると、ちょうど1つのブロック (k=1) が見つかる確率は以下の通り

probability on EasyMining

少なくとも1つのブロックが見つかる確率は、0個のブロックが見つかる確率の補数として計算すると以下の通り

probability on EasyMining

ここで、P(0; λ)はゼロブロックを見つける確率であり、計算は以下の通り

probability on EasyMining

したがって、最終的に少なくとも1つのブロックを見つける確率の式は以下の通り

probability on EasyMining

注:この式は、すべてのEasyMiningパッケージの確率を計算するために使用されます。

計算例

以下のように仮定する

  • ハッシュレート:Hm = 3,000 TH/s = 3 PH/s
  • ネットワーク難易度:D = 90 trillion (90,000,000,000,000) = 90 × 1012
  • マイニング時間:t = 1 hour = 3,600 seconds.

        λ = 10.8 × 1018  / 3.865 × 1023 ≈ 0.000028

        P(at least 1 block) = 1 - e-0.000028 ≈ 0.000028

λが十分に小さい場合、e-λ ≈ 1 - λ。したがって少なくとも1つのブロックをマイニングする可能性は以下の通り

probability on EasyMining

少なくとも1つのブロックを見つける確率はおよそλで、マイナーのハッシュレート、ネットワークの難易度、マイニングに費やした時間に依存します。



執筆:
Saša Coh
Saša is Head of Operations at NiceHash and has extensive experience in the blockchain and technology fields. His background in data engineering and senior backend development has been pivotal to the success of NiceHash, and he is also an active proponent of the Bitcoin Lightning network, its integration and future use cases, such as NiceHash Pay.