【ナレッジマイニング大学Q&A】マイニングプールはマイナーの利益をどのように決済するのでしょうか？

智光大学編集者@OWENからの回答:

このトピックは、以前の記事「智光大学Q＆A：ビットコインマイニングの理論的な出力を計算する方法は？」でも言及されています。

ビットコインのマイニングの仕組みはプルーフ・オブ・ワーク（PoW）であり、多くのマイナーの計算能力を集約したマイニングプールがプルーフ・オブ・ワークに基づいてマイナーに利益を分配します。計算能力の大きさに基づいて、作業に応じた分配が、マイニングプールがマイナーの利益を決済するための基本的な枠組みです。

この枠組みでは、マイニングプールには複数の決済方法が存在します。現在、ビットコインマイニングプールの主な決済方法は、FPPSとPPS+です。また、かつてはPPS、PPLNSなどが業界の主流の流通方式でした。以下、一つずつ紹介していきます。

マイニングプールの開発の初期段階では、マイニングプール間の競争は十分ではありませんでした。また、当時はマイニング手数料の割合が低かったため、当時の主な決済方法はPPSとPPLNSでした。これら 2 つの決済方法では、システム報酬のみがマイナーに割り当てられ、取引手数料 (マイナー手数料とも呼ばれます) は割り当てられません。具体的な割り当て方法は若干異なります。

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PPS決済方法

PPS は Pay Per Share の略で、マイナーが送信した実際の作業負荷に基づいて収入を決済します。具体的な計算方法は前回のツイート『智光大学Q&A：ビットコインマイニングの理論出力はどのように計算するのか？』で紹介されました。

このうち、P はマイナーの 1 日 (24 時間) の理論上の収入、H はマイナーの計算能力 (単位 H/s)、D はマイニングの難易度、R はシステム報酬です。

PPS 決済を選択したマイナーにとって、マイニングプールとの関係は労働者と企業の関係に相当し、マイナーの収入はマイニングプールの運の値の変動の影響を受けません。 PPS 決済方式では、マイニングプールの運の値に関係なく、マイナーの計算能力、マイニングの難易度、システム報酬が決定されている限り、マイナーの収入は確実であり、安定した「給料」を受け取ることができます。

運の値を紹介しましょう。合計 1,000 枚の宝くじ券がある宝くじプールがあり、そのうち 100 枚が賞金を獲得でき、各宝くじ券の当選金額が同じであるとします。残りの900枚は当選しなかった宝くじで、当選率は10％です。宝くじを 100 枚持っていて、抽選後にそのうち 10 枚が当選したことがわかった場合、実際の当選率は理論上の確率とまったく同じになり、運の値は 100% になります。実際の当選率が数学的な確率よりも高い場合、たとえば 12 枚の宝くじが当選した場合、あなたの運の値は 120% になります。実際の当選率が数学的な期待値よりも低い場合、たとえば 9 枚の宝くじが当選した場合、あなたの運の値は 90% になります。

簡単に言えば、マイニング プールの運の値は、実際のシステム報酬 / 理論上のシステム報酬 * 100% に等しくなります。

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PPLNS モード

PPLNS は Pay Per Last N Share の略で、過去に送信された N 回のワークロード (シェア) に基づいて収益を決済します。この決済方法には一定の遅延があります。マイニングプールが合計 N 株を受け取った後、この期間中にマイニングプールがシステム報酬として受け取ったビットコインの数をカウントし、これらの N 株のうちマイナーが提出した株数の割合に基づいて収入を分配します。

PPLNS 決済方式では、マイナーとマイニング プールの関係は、「企業パートナーと企業」の関係に相当します。マイニングプールの運の値が高いほど、マイナーの収入は高くなります。マイニングプールの運の値が低く、1 日にブロックが生成されない場合、マイナーには収入がありません。

マイニングプールがマイナーの収入をPPLNSの形で決済すると仮定すると、マイニングプールはその日に125ビットコインのシステム報酬を受け取ります。マイナー A がその日にシェアの 10% を拠出すると、マイニング プールは 12.5 ビットコインの収入をマイナー A に割り当てます。もちろん、マイニング プールはマイナーにサービスを提供するためにサービス料を請求しますが、ここではサービス料については考慮しません。

マイニングプール間の競争が激化するにつれ、彼らはより多くの計算能力を獲得したいと考えている。マイニング プールは、マイナーにシステム報酬を分配するだけでなく、マイナーにマイニング手数料 (トランザクション手数料とも呼ばれます) も分配します。梱包料金の決済方法も異なり、PPS+やFPPSの決済方法が進化しています。

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PPS+

PPS+ は Pay Per Share Plus の略です。この決済方法では、システム報酬部分は先ほど紹介したPPSと同様です。マイニングプールが毎日受け取るマイニング手数料は、実際の計算能力の割合に応じて分配されます。

たとえば、マイニングプールがマイナーの利益を PPS+ の形で決済するとします。システム報酬の観点から見ると、マイナー A の理論上の収入は 1 日あたり 10 BTC です。マイナー A の計算能力は、マイニング プールの計算能力の 10% を占めます。マイニングプールはその日に合計 2 BTC のマイニング手数料を受け取ります。マイニングプールの手数料率が無視された場合、マイニングプールはその日にマイナー A に次のものを割り当てます。
10BTC+2*10%BTC=10.2BTC。

つまり、PPS+決済方式では、システム報酬はマイニングプールの運の値の影響を受けませんが、マイニング手数料の部分はマイニングプールが受け取る総マイニング手数料に関連し、マイニングプールのマイニング手数料はその運の値の影響を受けます。運の値が高いほど、パッケージ化された取引が多くなり、受け取る取引手数料も多くなります。マイニングプールが 1 日でブロックを生成しない場合、マイナーはマイニング手数料を受け取りません。

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FPPS

FPPS は Full Pay Per Share の略で、システム報酬とマイニング手数料の両方が理論値に従って決済されることを意味します。

たとえば、マイニングプールがマイナーの利益を FPPS の形で決済するとします。システム報酬の観点から見ると、マイナー A の理論上の 1 日の収入は 10 BTC です。その日、ネットワークのマイニング手数料とシステム報酬の比率は1.5％でした。マイニングプールの手数料率を無視すると、マイニングプールはマイナー A に次のように割り当てます。
10*(1+1.5%)=10.15BTC。

FPPS 決済モデルでは、マイナーの収入はマイニング プールの運の値の変動とは無関係です。

05
ソロ

上記の 4 つの決済方法に加えて、マイナーが独立してマイニングすることを意味する SOLO と呼ばれる別の方法があります。この方法は、マイニングプールがマイナーに技術を提供し、マイナーがマイニングプールにサービス料を支払い、マイナーが自分の利益と損失に責任を負うことに相当します。十分な計算能力を持つマイナーだけがこのモードを選択します。マイニングプール全体を見ると、マイニングプール自体はSOLOモードです。 SOLO モードでは、マイナーは運の値の変動のリスクを単独で負うことになります。

SOLO モードでは、マイナーは独立したマイニング プールと同等であり、その収入はテクノロジーを提供するマイニング プールの運の変動とは無関係です。

さまざまな決済方法の違いは、システム報酬部分、マイニング手数料、またはその両方に反映されます。各決済方法の特徴をまとめると以下のようになります。

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要約する

マイニングプール間の競争が激化するにつれ、マイニングプールの決済方法はますます洗練されてきています。ブロック報酬のみを決済するPPSとPPLNSは、ブロック報酬とマイニング手数料を決済するPPS+とFPPSへと徐々に進化してきました。これら 2 つの決済方法は現在、ビットコイン マイニング プールの主流の決済方法です。

あなたがマイナーだったら、どの利益決済方法を選びますか？コメント欄であなたの意見を自由に共有してください。