Сколько времени нужно для синхронизации полного узла биткоина в 2021 году?

Как я уже неоднократно отмечал в прошлом, использование полного узла (или ноды) биткоина обеспечивает самый высокий уровень безопасности и конфиденциальности пользователя. Год назад я провел всестороннее сравнение различных реализаций, чтобы узнать, насколько хорошо они выполняют свою работу. Теперь пришло время посмотреть, что изменилось за последний год!

Компьютер, который использовался в этом тестировании, я купил в начале 2021 года — в то время он стоил около $2000.

Обратите внимание, что ни одна реализация биткоина по умолчанию не проверяет всю историю блокчейна. Для лучшей производительности большинство из них не проверяют подписи дальше определенного момента времени (обычно проверяются подписи за год или два). Это делается исходя из предположения, что если на последних блоках был собран год или больше доказательств выполнения работы, то маловероятно, что вам выдадут подписи, которые еще никто не проверял, а если это так, то это глубокая ошибка и правила безопасности, лежащие в основе системы, могут быть скомпрометированы.

Для целей этих тестов мне нужно контролировать как можно больше переменных, и некоторые реализации могут пропустить проверку подписей в течение более длительного периода времени в блокчейне, чем другие. Поэтому тесты, которые я запускаю, не используют настройки по умолчанию — я изменяю один параметр, чтобы принудительно проверять все подписи транзакций, и часто настраиваю другие параметры, чтобы использовать большее количество ядер ЦП и объем ОЗУ на моем компьютере.

Bcoin master

Синхронизация полной ноды Bcoin master (коммит 77d8804) на блоке 601 300 выполнена за 18 часов 29 минут.

Если вы читали прошлогодний отчет, вы можете вспомнить, что мне пришлось повозиться с Bcoin — я пробовал синхронизироваться около десяти раз, прежде чем смог найти правильные параметры, которые не приводили бы к тому, что процесс NodeJS прерывался и зависал. С тех пор команда Bcoin внесла ряд улучшений по синхронизации.

checkpoints:false
cache-size:10000
sigcache-size:1000000
max-files:5000

Обзор Raven Coin

Raven Coin построена на форке исходного кода Биткойна. Монета сравнительно молодая и ее старт пришелся на 3 января 2021 года, при этом данная криптомонета является открытым исходным кодом (без ICO или masternodes). Ключевые характеристики RVN:

Вознаграждение за найденный блок (5000 RVN)
Время блокировки (1 минута)
Планируемое количество монет (21 млрд)
Алгоритм (X16R)

Главная ключевая особенность RavenCoin – это алгоритм X16R, данный алгоритм делает не возможным майнинг на оборудовании ASIC, что делает систему более децентрализованной. Это становится возможным благодаря постоянной сменой алгоритмов, который рассчитывается на основе хеша предыдущего блока.

16 алгоритмов входящих в (X16R): 0=blake; 1=bmw; 2=groestl; 3=jh; 4=keccak; 5=skein; 6=luffa; 7=cubehash; 8=shavite; 9=simd; A=echo; B=hamsi; C=fugue; D=shabal; E=whirlpool; F=sha512;

BTCD v0.20.0 beta

Полная синхронизация btcd v0.20.0-beta с блоком 601,300 заняла 3 дня, 3 часа, 12 минут. Время зависит от скорости процессора.

BTCD считался мертвым проектом, который не обновлялся в течение 4 лет с тех пор, как разработчики оставили его для работы над Decred. Олаолува Осунтокун взял бразды правления в качестве основного мейнтейнера, вероятно потому, что он работал над ним много лет назад, а теперь использует BTCD в качестве библиотеки. Они добавили лучшее обнаружение задержки и более быстрый анализ pubkey после прошлогоднего теста.

nocheckpoints = 1
sigcachemaxsize = 1000000

Где купить Ravencoin

Объём торгов RVN за последние сутки составил 31 миллиона долларов. Треть этой суммы пришлось на Binance — чуть больше 10.5 миллиона долларов.

Биржи с поддержкой Ravencoin RVN

Также в список бирж попали Upbit, Bittrex, DigiFinex и Coinall. Остальные обеспечивают совсем небольшой оборот.

На официальном сайте проекта видим такие площадки.

Gocoin 1.9.7

Полная синхронизация Gocoin 1.9.7 до блока 601 300 с включенной библиотекой secp256k1 заняла 19 часов 56 минут. Нагрузка на ЦП оставалась стабильной (на уровне 50%) и никакие другие ресурсы не были максимально использованы.

Прочитав документацию, я внес следующие изменения, чтобы добиться максимальной производительности:

Установил библиотеку secp256k1 и собрал gocoin с помощью sipasec.go.

Отключен функционал кошелька через AllBalances.AutoLoad:false

LastTrustedBlock: 00000000839a8e6886ab5951d76f411475428afc90947ee320161bbf18eb6048;
AllBalances.AutoLoad:false;
UTXOSave.SecondsToTake:0.

Gocoin все еще довольно быстр по сравнению с конкурентами, но я не думаю, что он синхронизировался так быстро, как мог бы. На ранних блоках загрузка моего процессора составляла около 20% и никогда не превышала 50%. Я подозреваю, что это может быть связано с тем, что я не использую гиперпоточность — на моей машине 6 физических, но 12 виртуальных процессоров. Я пытался увеличить количество пиров с 10 до 20 и улучшил переход с 1.11 до 1.13, но это не привело к существенному улучшению эффективности. С другой стороны, у Gocoin лучшая админ-панель их всех реализаций.

Что такое Bootstrap.dat?

Bootstrap.dat — это файл, который содержит копию блокчейна из блока genesis до определенного момента времени. Этот сжатый файл Bootstrap.dat используется для ускорения начального времени загрузки блокчейна.

Как это происходит? Клиент вашего кошелька загружает и проверяет каждый блок из сети P2P. Обычно это происходит медленно, особенно если вы используете кошелек впервые, тогда процесс синхронизации может занять довольно много времени.

Вместо использования одноранговой связи ваш клиент кошелька может читать данные блокчейна из этого сжатого файла начальной загрузки, который содержит копию данных блокчейна до определенной высоты блока.

Как только клиент кошелька завершит чтение данных из файла начальной загрузки, он будет использовать P2P-соединение для загрузки оставшихся блоков.

Этот метод быстрее и, кроме того, он потребляет меньшую пропускную способность по сравнению со стандартным процессом синхронизации.

Тем не менее, метод начальной загрузки занимает некоторое время, так как клиент вашего кошелька должен проверить каждый отдельный блок.

Libbitcoin Node 3.6.0

Полная синхронизация Libbitcoin Node 3.6.0 на блоке 601 300 заняла 27 часов 37 минут с 10 000 кешем UTXO.

Libbitcoin Node был не так уж и плох — самая сложная часть заключалась в удалении жестко запрограммированных контрольных точек блоков. Для этого мне пришлось клонировать репозиторий git, извлечь ветку «version3», удалить все контрольные точки (кроме genesis) из bn.cfg и запустить скрипт install.sh, чтобы скомпилировать узел и его зависимости.

[database]
cache_capacity = 100000
[node]
block_latency_seconds = 5

Я заметил, что в ходе синхронизации Libbitcoin записал 3 ТБ и прочитал более 30 ТБ на диск и с диска. Общее количество записи выглядит разумным, но общее количество операций чтения намного выше, чем в других реализациях. Можно улучшить кэширование; к концу синхронизации использовалось только 5 ГБ оперативной памяти. Был также ряд коротких пауз, когда казалось, что узел не работает; предположительно, очередь блоков для обработки время от времени простаивала.

Выбор пула для майнинга

Добычей криптовалюты Ravencoin, занимается ряд специализированных серверов. Их список вы найдете на сервисе miningpoolstats.

На первом месте китайский Beepool. В число лидеров по мощности сети и количеству майнеров входит популярный среди майнеров майнинг бассейн Nanopool.

Официальный пул ravenminer занимает всего лишь восьмую строчку, но зато там один из самых низких лимитов выплаты, всего лишь 5 RVN. Это удобно если вы майните всего лишь одной видеокартой.

Настройка вывода монет RVN с пула

Чтобы майнить Ravencoin необходимо иметь кошелек для хранения монеты. Официальный кошелек Ravencoin для ПК или мобильного телефона можно скачать на сайте проекта https://www.ravenminer.com.

После хард-форка монету стали поддерживать мультивалютные криптобумажники Trust Wallet, Atomic, Exodus. Подойдет и аппаратный сейф LEDGER Nano, а также номер счета на одной из бирж, торгующих RVN, например, Binance. Полный список вы найдете, перейдя по вышеуказанной ссылке.

Parity Bitcoin master

Полная проверка Parity Bitcoin (коммит 7fb158d) на блоке 601 300 на моем компьютере для тестирования заняла 2 дня, 2 часа, 10 минут.

Parity — интересная реализация, в которой хорошо проработано управление пропускной способностью. Загрузка ЦП остается ниже 50%, возможно, из-за отсутствия поддержки гиперпоточности, но она использовал большую часть кэша, который я сделал доступным — 21 ГБ из 24 ГБ, которые я выделил! Реальным узким местом является дисковый ввод-вывод — по какой-то причине он постоянно набирает 100 MB/s при чтении и записи на диск, хотя добавляет только около 2 MB/s данных блокчейна. Странно, что такая большая активность на диске выполняется несмотря на 21 ГБ кеша.

Вероятно, во внутренней базе данных Parity (RocksDB) есть некоторые недостатки, которые создают эту проблему. В прошлом у меня были проблемы с RocksDB при работе с узлом эфириума в Parity и при работе с узлами Ripple. RocksDB был настолько плох, что Ripple фактически написала свою собственную базу данных под названием NuDB.

btc
db-cache 24000
verification-edge 00000000839a8e6886ab5951d76f411475428afc90947ee320161bbf18eb6048

Сложности работы в распределенной сети

Работа с распределенной сетью является достаточно сложной темой, в которой обычно сталкиваются со следующими проблемами. Одна из них состоит в способе проверки полученных данных из распределенной сети, а вторая заключается в оптимизации хранения данных этих данных. Эти требования немного конфликтуют между собой, поскольку больший объем хранимых данных позволяет произвести более полную проверку новых транзакций и блоков. Идеального решения этих проблем нет, невозможно обрабатывать транзакции и достоверно и с минимальными ресурсами, поэтому приходится искать некоторый баланс, компромисс простоты и безопасности. Еще одна проблема заключается в следующем. Чтобы получить историю транзакций по определенному адресу на полном узле сети, вам придется пройтись по всему блокчейну (от genesis до last known), что достаточно долго, поскольку это большой объем данных, а грубый перебор это мало эффективный подход. Поэтому можно использовать определенные подходы с целью оптимизации запросов. Для этого применяются специальные надстройки над обычным узлом сети, которые помогают индексировать блокчейн и кэшировать некоторые данные для ускорения поиска по популярным метрикам. По такому принципу работает любой blockchain explorer, например blockchain.info, который достаточно быстро возвращает данные практически о любом адресе, о любой транзакции и т. д.

Итак, существует несколько принципиально разных подходов к осуществлению взаимодействия и синхронизации цифрового кошелька с распределенной сетью. Давайте их рассмотрим.

Stratis 3.0.5

Синхронизация узла Stratis вызывает разочарование. Через 4 дня и 3 часа был достигнут только блок 428 002, а затем процесс завис из-за нехватки памяти на диске. Оказывается, что узел не удаляет UTXO с диска, когда они потрачены. 77 ГБ блоков и 632 ГБ UTXO!

Stratis — это альткоин, который имеет многие атрибуты биткоина, хотя работает на Proof-of-Stake и призван стать платформой для других блокчейнов через сайдсейны. Разработчики Stratis создали свою собственную реализацию нолной ноды, написанную на C# (поддерживает Stratis и биткоин).

assumevalid = 0
контрольные точки = 0
maxblkmem = 1000

Я также заметил одну вещь: похоже, что кэш UTXO жестко запрограммирован на 100 000 UTXO — если бы был способ увеличить это, вы могли бы получить чуть лучшую производительность. Я спросил об этой функции и разработчики Stratis добавили ее через час! Тем не менее, процессор остается узким местом на сегодняшний день — как только он смог достичь 300 000 блока, обработка замедлилась до пары блоков в секунду, хотя очередь обрабатываемых блоков была заполнена и работа диска была незначительной. Часто использовалось только 1 из моих 12 ядер, поэтому похоже, что есть много возможностей для улучшения распараллеливания.

К сожалению, критической нерешенной проблемой является то, что их база данных UTXO, по-видимому, фактически не удаляет UTXO, и вам потребуется несколько терабайт дискового пространства по сравнению с большинством современных реализаций биткоина, которые используют менее 300 ГБ. Таким образом, я не смог завершить синхронизацию, потому что на моем компьютере всего 1 ТБ.

Bitcoin Core – что такое и как работает: создание и пользование кошельком

В процессе завершения инсталяции, клиентский компьютер входит в общую составляющую сети, так как в ней находится одна из копий.

Подходы синхронизации кошелька с платежной сетью (читать далее…)

Требуется кликнуть по кнопке создания интернет-кошелька.
В форме, которая отрывается, нужно прописать место хранения портмоне.
Требуется присвоить ему индивидуальное название.
Нужно ввести обеспечивающий безопасность пароль, выполнив шаги – файл – добавление пароля.
Обязательно нужно придумать ключ и сохранить его в надежном месте.

Результаты

Bitcoin Core 0.19: 6 часов, 39 минут;
Bcoin: 18 часов, 29 минут;
Gocoin 1.9.7: 19 часов, 56 минут;
Libbitcoin Node 3.2.0: 1 день, 3 часа, 37 минут;
Parity Bitcoin: 2 дня, 2 часа, 10 минут;
BTCD v0.20.0-beta: 3 дня, 3 часа, 12 минут;
Stratis 3.0.5.0: Синхнонизация не была завершена; определенно больше недели.

Синхронизация – загрузка блоков

При первом запуске любого клиентского кошелька, начинается автоматическая синхронизация. Программа загружает огромный объем данных.

Блоки скачиваются за несколько месяцев, а иногда и за несколько лет, которые существует криптовалюта. Интерфейс везде разный, но выглядит процедура синхронизации одинаково:

Кто-то решает эту проблему созданием мультивалютных кошельков через биржи, некоторые открывают онлайн кошельки или загружают «легкие» версии клиентских приложений. Но в них не всегда доступны малоизвестные криптовалюты, поэтому приходится скачивать весомые программы.

Все, кто устанавливал такой софт на свой ПК, уже знают, что нужно долго ждать синхронизации. Загружается история операций со всего мира и чем большей популярностью обрастает критповалюта, тем больше блоков приходится скачивать.

На данный момент, блокчейн биткоина уже занимает больше 110 Гб., поэтому синхронизация вполне может продлиться больше недели (не обращайте внимания на подвисания, счетчик иногда глючит).

Разница с прошлогодними тестами

Мы видим, что для большинства реализаций требуется больше времени для синхронизации, что вполне ожидаемо, учитывая саму природу блокчейна. Обратите внимание, что общий размер блокчейна вырос на 30% со времени моего последнего тестирования, поэтому ожидается, что реализация без существенных улучшений производительности должна занять на 30% больше времени для синхронизации.

Bcoin: -9 часов, 2 минуты (на 44% короче);
BTCD: -20 часов (на 27% короче);
Bitcoin Core 0.19: +1 час, 28 минут (на 28% дольше);
Parity: +11 часов, 53 минуты (на 31% больше);
Libbitcoin Node 3.2.0: +7 часов, 13 минут (на 35% больше);
Gocoin 1.9.7: +7 часов, 24 минуты (на 59% больше).

Как мы видим, Bcoin и BTCD улучшили производительность, в то время как у Gocoin есть существенная проблема, которая ухудшает производительность по мере роста блокчейна.

Хотя я запускал каждую реализацию на одном и том же оборудовании, чтобы создать равные условия для тестирования, существуют и другие факторы.

Так, нет никаких гарантий, что мой провайдер работал одинаково на протяжении всех синхронизаций. Также некоторые реализации могут подключаться к узлам с большей пропускной способностью — это может произойти случайно или из-за лучшей логики управления сетью в некоторых реализациях. Не все реализации имеют кэширование; даже если доступны настраиваемые параметры кэширования, это не всегда тот же тип кэширования.

Не все узлы выполняют одинаковые функции индексации. Например, Libbitcoin Node всегда индексирует все транзакции по хешу — это присуще структуре базы данных. Таким образом, эта синхронизация узлов более сопоставима с Bitcoin Core с включенной опцией индексации транзакций.

Синхронизация также может варьироваться в зависимости от количества других переменных, таких как операционная система и производительность файловой системы.

Базовые функции кошелька

Начнем с базовой функциональности цифрового кошелька:

резервное копирование личных ключей;
прием платежей;
отображение баланса;
отображение истории транзакций;
отправка платежей.

Для резервного копирования личных ключей нужен только модуль, ответственный за хранение и управление ключами. Однако в случае остальных четырех функций обязательно нужно будет работать с Bitcoin сетью. Ведь для того, чтобы читать и писать общую базу данных транзакций необходимо как минимум стать одним из узлов этой сети и следовать спецификации обработки и обмена данными в ней. Таким образом, необходимо иметь данные обо всех транзакциях, в которых участвовали адреса некоторого кошелька. Данные об актуальном состоянии сети также понадобятся для составления новой транзакции и осуществления платежа. Наиболее важное из того, что пользователь цифрового кошелька должен достоверно знать при приеме и отправке платежей, — это статус своих транзакций. Очевидно, что сделка считается незавершенной, если транзакция была отправлена, но не получила полное подтверждение. Как следствие, получатель не может принять платеж, чтобы, например, отдать товар или оказать услугу.

На чём майнить Ravencoin на алгоритме KawPoW

Копать RVN можно на картах Nvidia и AMD. Для загрузки майнеров переходим по ссылке и загружаем архив. Пароль — 2miners.

После перехода на KawPoW майнить Ravencoin RVN для видеокарт Nvidia могут следующие майнеры:

Gminer;
kawpowminer;
TeamRedMiner;
T-Rex;
TT-miner;
NBMiner.

Мы рекомендуем использовать Gminer, с обзором которого мы уже знакомы. Майнер поддерживает много алгоритмов и показывает отличные результаты.

📎📎📎📎📎📎📎📎📎📎