Wie Stratum V2 die Mining-Rentabilität steigert
Stratum V2 kann Bitcoin-Mining steigern, indem es veraltete Shares reduziert, die Latenz senkt, die Blockverbreitung verbessert und Miner vor Hashrate-Hijacking schützt. Basierend auf Benchmark-Ergebnissen von Hashlabs-Rechnern können Miner, die Stratum V2 mit Job Declaration nutzen, bei einer Marge von 10 % eine Steigerung des Nettogewinns um bis zu 7,75 % erzielen.
Beim Bitcoin-Mining kommt es auf Millisekunden an. Schon eine geringe Verzögerung kann dazu führen, dass ein Miner veraltete Shares einreicht, an veralteten Aufträgen arbeitet, Chancen auf Transaktionsgebühren verpasst oder im Wettlauf um die Blockverbreitung den Anschluss verliert. Diese Ineffizienzen schmälern die Einnahmen der Miner und wirken sich bei Betrieben mit knappen Margen noch stärker auf den Nettogewinn aus.
Seit mehr als einem Jahrzehnt ist Stratum V1 (SV1) das Standardprotokoll, das ASIC-Miner mit Mining-Pools verbindet. SV1 wurde jedoch für eine frühere Ära des Minings entwickelt. Es mangelt ihm standardmäßig an moderner Verschlüsselung und Authentifizierung, es ist stark auf die Job-Verteilung seitens des Pools angewiesen und führt zu Ineffizienzen, die die Einnahmen mindern können.
Stratum V2 (SV2) ist das Mining-Protokoll der nächsten Generation. Es verbessert die Kommunikation zwischen Miner und Pool, reduziert die Latenz, stärkt die Sicherheit und unterstützt die Job Declaration, was Minern ermöglicht, ihre eigenen Block-Templates mithilfe eines lokalen Bitcoin-Knotens zu erstellen. Diese Effizienzverbesserungen können die Miner-Einnahmen steigern und, da Mining-Margen oft gering sind, zu signifikanten Gewinnsteigerungen führen.
SV2 ist heute relevanter denn je. Der erste bekannte Bitcoin-Block, der die Stratum V2 Job Declaration nutzt, wurde nun durch die DMND-Infrastruktur von GoMining gefunden, was zeigt, dass von Minern erstellte Block-Templates nun in Produktion eingesetzt werden.
Im vergangenen Jahr veröffentlichte das Stratum-V2-Team eine Fallstudie unter Verwendung von Hashlabs-Geräten. Wir haben den Test gemeinsam mit ihnen durchgeführt. Dieser Artikel befasst sich mit der Rentabilitätsseite dieser Ergebnisse.
Ziele und Methodik
Ziel war es, zu untersuchen, ob SV2 im Vergleich zu SV1 die Effizienz und Rentabilität des Minings verbessert.
Der gemessene Benchmark:
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- Latenz:
- Block-Änderungslatenz
- Auftragsverzögerung
- Blockausbreitung
- Hashrate
Der Test verwendete zwei identische S19k Pro ASIC-Miner, einen mit SV1 und einen mit SV2 betrieben, in einer kontrollierten Umgebung mit simulierter Netzwerklatenz, containerisierter Infrastruktur und einem Open-Source-Benchmarking-Tool im Frühstadium.
Es wurden zwei SV2-Konfigurationen getestet: SV2 ohne Job-Deklaration unter Verwendung eines Übersetzungs-Proxys und SV2 mit Job-Deklaration unter Verwendung eines lokalen Bitcoin-Knotens und eines Job-Deklarations-Clients.
Gehen wir jeden von uns getesteten Faktor einzeln durch und sehen wir, wie sie die Mining-Rentabilität beeinflussen.
Annahmequote von Aktien
Die Share Acceptance Rate misst, wie viel der eingereichten Miner-Arbeit vom Pool akzeptiert wird. Gültige Shares werden vergütet. Veraltete Shares werden zu spät eingereicht und abgelehnt, was eine Verschwendung von Hashpower bedeutet.
Der Benchmark zeigte, dass SV1-Miner etwa 0,1 % bis 0,2 % der Hashpower für Shares verschwenden, die nicht zu Auszahlungen führen. SV2 ohne Job Declaration reduzierte dies auf etwa 0,08 %. SV2 mit Job Declaration reduzierte es fast vollständig, vorausgesetzt, Miner und Pool-Node haben eine ähnliche Konnektivität.
Für Miningunternehmen, die mit einer Gewinnmarge von 10 % arbeiten, kann die Beseitigung dieser vermeidbaren Ineffizienz den Nettogewinn um bis zu 2 % steigern.
Der Großteil dieser Verbesserung stammt vom Job Declaration Client. Durch die Verbindung mit einem lokalen JDC, das mit dem Bitcoin-Node des Miners vor Ort verbunden ist, hilft SV2 den Minern, aktuellere Jobs zu erhalten und verringert die Wahrscheinlichkeit, an veralteten Templates zu arbeiten.
Latenz
Die Latenzverbesserungen von SV2 resultieren hauptsächlich aus der Job Declaration. Mit SV2 kann der Job Declaration Client innerhalb des lokalen Netzwerks der Mining-Farm platziert werden und frische Jobs direkt an die ASICs liefern. SV1 ist auf eine entfernte Pool-Infrastruktur angewiesen, was zu einer höheren Latenz führt.
Der Benchmark verwendete eine durchschnittliche Round-Trip-Zeit des Produktionspools von etwa 110 ms, um realistische Netzwerkbedingungen zu simulieren.
Wir werden die Verbesserungen bei der Latenz nun weiter in drei Kategorien unterteilen:
- Block-Änderungslatenz
- Auftragsverzögerung
- Blockausbreitung
Block-Änderungslatenz
Die Block Change Latency ist die Verzögerung zwischen dem Fund eines neuen Bitcoin-Blocks und dem Wechsel des Miners zum nächsten gültigen Job. Während dieser Verzögerung können Miner weiterhin an veralteter Arbeit hashen.
Die Benchmark-Ergebnisse lauteten wie folgt:
- SV1: 325 ms
- SV2 ohne Job-Deklaration: 57,8 ms
- SV2 mit Job-Deklaration: 1,42 ms
SV2 mit Job-Deklaration war mehr als 228-mal schneller als SV1. Über ein Jahr gesehen lassen sich dadurch im Vergleich zu SV2 rund 4,9 Stunden an verschwendeter Hashing-Zeit vermeiden.
Für Miner, die mit einer Gewinnmarge von 10 % arbeiten, entspricht dies einer Netto-Gewinnverbesserung von etwa 0,54 %. Da die Block Change Latency direkt zu veralteten Shares beiträgt, sollte dies nicht mit dem Gewinn aus der Share Acceptance doppelt gezählt werden.
Auftragsverzögerung
Die Job Latency ist die Zeit, die es dauert, bis Miner aktualisierte Jobs erhalten. Eine geringere Job Latency hilft Minern, an aktuelleren Block-Templates zu arbeiten, die neuere Transaktionen und potenziell höhere Gebühren enthalten.
Die Benchmark-Ergebnisse lauteten wie folgt:
- SV1: 228 ms
- SV2 ohne Job-Deklaration: 57,8 ms
- SV2 mit Job-Deklaration: 2,44 ms
SV2 mit Job-Deklaration war mehr als 93-mal schneller als SV1.
Anhand eines Datensatzes von 53.154 Bitcoin-Blöcken schätzte der Benchmark, dass dieser Zeitvorteil im Vergleich zu SV1 einen Wert von etwa 0,00141 BTC pro Block hatte.
Das entspricht etwa 0,75 % aller Transaktionsgebühren pro Block. Bezogen auf die gesamte Blockbelohnung – einschließlich Subventionen und Gebühren – entspricht dies etwa 0,04 % der gesamten Blockerlöse.
Für Miningunternehmen mit einer Marge von 10 % bedeutet dies eine geschätzte Steigerung des Nettogewinns um 0,4 %.
Latenz bei der Blockweitergabe
Die Block Propagation Latency misst, wie schnell ein neu geminter Block vom Bitcoin-Netzwerk verbreitet und akzeptiert wird. Eine schnellere Verbreitung ist bei seltenen Block-Races wichtig, bei denen zwei Miner konkurrierende Blöcke fast gleichzeitig finden.
SV2 mit Job-Deklaration reduzierte die Blockausbreitungszeit von 96,3 ms bei SV1 auf 3,44 ms.
Diese Verbesserung resultiert aus der Architektur von SV2. Mit Job Declaration kann ein Block sowohl vom Miner-seitigen Job Declaration Client als auch vom Pool-seitigen Job Declaration Server verbreitet werden. SV1 verbreitet Blöcke nur vom Pool-seitigen Server.
Die langfristigen Auswirkungen auf den Gewinn lassen sich nur schwer modellieren, da Blockrennen selten und unvorhersehbar sind. Der Verlust bei einem Blockrennen kann jedoch den gesamten Block-Belohnungsbetrag kosten, weshalb eine schnellere Propagierung einen wichtigen Vorteil bei der Risikominderung darstellt.
Hashrate
SV1 setzt Miner dem Risiko des Hashrate-Hijackings aus, da es standardmäßig keine Verschlüsselung und Authentifizierung bietet. Ein Angreifer, der sich zwischen einem Miner und einem Pool befindet, kann Job-Daten abfangen und die Shares des Miners unter seinen eigenen Anmeldeinformationen einreichen.
Branchenschätzungen zufolge kann diese Art von Angriff dazu führen, dass 1 % bis 2 % der hashrate entwendet hashrate , wobei der Angriff dennoch schwer zu erkennen ist.
SV2 verhindert dies durch die Verschlüsselung des Kommunikationskanals und die Durchsetzung der Authentifizierung. Für Miner, die mit einer Gewinnmarge von 10 % arbeiten, kann die Wiederherstellung von nur 0,5 % der effektiven Hashrate den Nettogewinn um bis zu 5 % steigern.
Zusammenfassung
Durch die Reduzierung veralteter Shares, die Senkung der Latenz, die Verbesserung der Block-Propagation und die Sicherung der Miner-Pool-Kommunikation kann SV2 eine signifikante Rentabilitätsverbesserung bewirken.
Basierend auf dem Benchmark kann SV2 mit Job Declaration bei Miningunternehmen, die mit einer Marge von 10 % arbeiten, den Umsatz um etwa 0,775 % und den Nettogewinn um bis zu 7,75 % steigern.
| Verbesserung | Geschätzter Nettogewinn (bei einer Marge von 10 %) |
|---|---|
| Reduzierung veralteter Anteile | +2.0% |
| Gebühreneinnahmen durch geringere Latenz bei Aufträgen | +0.4% |
| Schutz vor Hashrate | +5.0% |
| Block-Änderungslatenz | (nicht doppelt gezählt) |
| Blockausbreitung | (nicht gemessen) |
| Geschätzter Nettogewinn insgesamt | bis zu 7,4 % |
Diese Leistungssteigerungen sind auf Verbesserungen auf Protokollebene zurückzuführen und nicht auf den Austausch ASIC .
Für Miner, die SV2 in Produktion erkunden möchten, ist der DMND Pool der erste Stratum V2 Mining-Pool und unterstützt die Erstellung von Block-Templates seitens der Miner. Dies bietet Minern einen praktischen Weg, die Vorteile von SV2 zu testen, wie geringere Latenz, verschlüsselte Kommunikation und größere Kontrolle über die Blockkonstruktion.
Die Ergebnisse sollten als richtungsweisend betrachtet werden, da das Benchmarking-Tool und die SV2-Anwendungen sich noch in der Entwicklung befinden. Dennoch ist die Schlussfolgerung klar: SV2 ist nicht nur ein Dezentralisierungs-Upgrade. Für Miner ist es auch ein Rentabilitäts-Upgrade.
Die vollständige Beschreibung des Benchmark-Setups und der Methodik, einschließlich Hardwarekonfiguration, simulierter Netzwerklatenz, Pool-Infrastruktur und Details zur SV2-Anwendung, finden Sie in der ursprünglichen Stratum-V2-Fallstudie, die vom Stratum-V2-Team veröffentlicht wurde.