Алгоритм Dagger-Hashimoto для майнинга
Ethereum — один из видов криптовалюты, фактический «форк» Биткоина. Онлайн-платформа, которая позволяет создавать децентрализованные онлайн-сервисы. Процесс идет при помощи контрактов и умного блокчейна (внедрен в код программирования). Пользователи получают виртуальную машину. Каждый ее участник может работать с системой на равном уровне.
Автор разработки Эфириума — Виталик Бутерин (программист из Канады, имеющий российские корни). Криптовалютой интересовался еще в 2011 году. В тот же период разработал журнал Bitcoin Magazine. Проект представил из себя крупное печатное издание, которое посвящено криптографическим валютам.
Анонсирование криптовалюты Ethereum прошло в 2015 году. Цифровая монета разработана на основе алгоритма Dagger-Hashimoto для майнинга. Сам по себе алгоритм отличается ото всех кардинально, так как требовал отдельного программного обеспечения. Кроме того, минимальный порог для входа в майнинг с алгоритмом Dagger-Hashimoto составлял 2 GB оперативной памяти (уже сегодня данная характеристика увеличилась до 3.5 GB. Майнить с оборудованием ниже такового нет смысла, программа не будет работать).
Начало
Все начиналось с того, что следовало скачать программу Ethminer. Далее проходит ее подключение к сети. Старт работы проходил следующим образом: генерировался файл с расширением «DAG» большого объема. Генерация файла происходила исходя из эпохи майнинга. Файл сохранялся на жесткий диск. Майнинг не может стартовать без данного файла.
ВАЖНО: размер DAG-файла был внушительным. Фактически он требовал ресурса не менее, чем 2 GB RAM. Другие данные говорят о 4 GB. В целом, запускает от 2.5 GB «оперативки».
Длительность генерации DAG-файла — 10 минут. А если учитывать, что приходилось создавать сразу 2 эпохи майнинга (текущую и следующую), процесс генерации занимал около 20 минут.
Основная проблема майнеров: в процессе смены эпох в DAG-файле майнер зависал. В 2016 году появилась программа ClayMore (обеспечение для майнинга). В последствии разработчики сделали ребрендинг: ClayMore Dual Miner. Именно при помощи данной программы была решена проблема «подвисания» майнера, так как фактически DAG-файл сохранялся не на жесткий диск, а на видеокарту (видеопамяти). Отдельно стоит сказать, что Dual Miner позволял майнить сразу 2 монеты. Вторая монета помогала ускорить рабочий процесс создания первой (важная часть). Но есть существенный минус: траты на электричество существенно возросли.
Какие особенности алгоритма Dagger-Hashimoto для майнинга?
Сегодня алгоритм имеет новое официальное название — Ethash (переименовали с Dagger-Hashimoto). Основной вопрос: очень высокие требования к видеопамяти. В процессе майнинга потребляет достаточно много электроэнергии. Если просмотреть последние версии видеокарты AMD, у каждого будет возможность перепрошить тайминг предоставленной видеопамяти (повышение скорости может составить от 10% до 20%).
Алгоритм Dagger-Hashimoto для майнинга позволяет получить Эфириумы, но для этого придется позаботиться о наличии довольно существенных мощностей.
Алгоритм хеширования Ethash (Dagger Hashimoto)
В основе каждой криптовалюты лежит алгоритм, который расшифровывают майнеры, чтобы добыть монеты. Алгоритм dagger hashimoto был разработан в 2015 году. Он базируется на двух алгоритмах, автором одного из которых является Виталик Бутерин, заложивший свое детище в платформу Ethereum. Алгоритм был задуман для противодействия асикам, разработанным для его предшественников. Позже он был переработан и получил новое название Ethash, став более созвучным названию первой криптовалюты, использовавшей его.
Описание принципа работы
Майнить биткоин сейчас даже на мощном компьютере практически бессмысленно. Первенство в добыче самой дорогой в мире крипты давно держат огромные фермы, работающие на асиках.
ASIC — это специальное устройство на интегральной схеме, предназначенное для решения определенной задачи. Один ASIC превосходит по эффективности несколько мощных видеокарт и потребляет меньше энергии. Асики плохо влияют на блокчейн. Майнеры, не желающие покупать дорогостоящее оборудование, вынуждены просто уйти майнить другие криптовалюты. Результатом станет то, что останется несколько крупных майнеров, что ведет к централизации сети.
Алгоритм, лежащий в основе биткоина, состоит из простейших арифметических операций. Асики под него были изобретены достаточно быстро. Та же участь постигла алгоритм Scrypt, на котором работает Litecoin. При разработке hashimoto был использован совершенно другой подход.
Для перебора значений использовался граф с последовательными узлами. Граф представляет собой «дерево» с огромным количеством ответвлений. Скрипт оказался слишком сложным для расшифровки. Вероятность обнаружения цепочки подбором практически равнялась нулю, было решено переработать его. Обновленный алгоритм получил название Ethash.
Как майнить на алгоритме хашимото
Для майнинга эфириума подходят видеокарты. При запуске майнера в память видеокарты загружается специальный файл DAG. Он может быть разного размера. Чем больше файл, тем мощнее нужна видеокарта. Требования к карте растут вместе с размером DAG, который увеличивается пропорционально времени существования блокчейна.
После каждых выпущенных 30 тыс. блоков происходит смена эпох. За одну эпоху файл DAG добавляет по 8 мб. Поэтому видеокарты с оперативной памятью 2 Гб стали непригодны для майнинга в конце 2016 года. DAG файл просто перестал помещаться в доступный объем оперативной памяти. Отметим, что невозможно использовать оперативную память на 100%, часть будет использована для служебных целей.
Криптовалюты, работающие на алгоритме Dagger Hashimoto
Ethereum
Об Эфириуме не слышал только глухой. Это вторая криптовалюта по величине капитализации в мире. Была основана Виталиком Бутериным, канадским программистом российского происхождения в 2015 году. Крипта базировалась на принципиально новом алгоритме hashimoto, со временем переработанным в Ethash. Помимо алгоритма, защищающего вычислительную сеть от появления асиков, платформа может предложить пользователям:
Ethereum Classic
Форк, отделившийся от Ethereum в 2016 году. Это произошло при реализации нового проекта DAO. Во время голосования хакер смог через найденную программную дыру украсть несколько десятков миллионов долларов. Разработчики отследили его аккаунт и заморозили средства.
Позже было решено выпустить обновление, закрывающее дыру, и вернуть все украденное законным владельцам. Но часть сообщества отказалось мириться с обновлением, аргументируя это тем, что хакер ничего не нарушал, а лишь воспользовался несовершенством платформы. Менять что-то в блокчейне не имеет права никто, поскольку это децентрализованная независимая система. Так появился Ethereum Classic. В блокчейне новой криптовалюты замороженные средства хакера остались у него на счету, и ее судьба фактически зависит от того, как он распорядится ими.
Expanse
Демократичная криптовалюта, созданная предпринимателем Кристофером Франко в 2015 году из форка Эфириума. Крипта выполняет роль платежного средства на платформе Expanse.Tech, предназначенной для создания децентрализованных онлайн ресурсов на блокчейне.
Ее уникальность заключается в том, что все решения по поводу дальнейшего развития крипты принимают участники сети. Также введена система оценки нововведений.
Еще один форк Эфириума, появившийся в 2017 году. Платформа умеет все, что умеет эфириум, но не предлагает пользователям каких-то новых возможностей. Работа команды заключается в улучшении исходного кода, чтобы получить более гибкую и надежную систему, чем оригинальный Эфириум.
Ubiq предлагает надежную и стабильную среду для организации работы делопроизводства, защищенную от хардфорков. Платформа предназначена как для предпринимательства и ведения бизнеса, так и для решения частных задач.
Мнения аналитиков относительно успешности проекта разделились. Одни ставят под сомнение успех платформы, так как она не несет ничего нового. Другие наоборот считают, что Эфириум в последнее время перегружен многими токенами, что затрудняет его использование, и проект будет весьма кстати.
Подобных монет достаточно много. Ведь исходный код Эфириума открыт, ничего не мешает взять его с GitHub, добавить свои названия и логотипы и обзавестись собственной монетой.
Удивительно, но для Ethash до сих пор не изобретен асик, что позволяет криптовалютам оставаться доступными для майнинга обычными пользователями. Это связано с тем, что для работы алгоритма требуется оперативная память. Конечно, Интернет пестрит предложениями купить асики для эфириума, но не обольщайтесь, они представляют из себя все те же GPU-фермы, зашитые в корпус устройства.
Блокчейн любой криптовалюты с течением времени увеличивается. Это закономерное явление, ведь он хранит все транзакции сети. Растет и потребность в мощностях на его обработку. Если для биткоина это физическая память под хранение блокчейна, то для криптовалют, работающих на хашимото или его модификациях, это размер оперативной памяти, в которую загружается DAG.
Требования к видеокартам растут со временем. Если раньше для майнинга эфириума хватало 2 Гб оперативы, сейчас минимальная планка передвинулась до 4 Гб. Впрочем, если ваших 4 Гб вдруг перестанет хватать, вы можете перейти на другие криптовалюты с этим же алгоритмом, и даже заработать на них немного больше, чем на эфире.
Алгоритм Ethash
Обзор алгоритма Ethash
Термин Proof of Work означает, что майнеры ищут решение (“nonce” или одноразовый номер), которое при хешировании выдаст значение меньше целевого порога, который предварительно задан. Из-за криптографического характера хеш-функции практически невозможно обратное вычисление одноразового номера (“nonce”), удовлетворяющего целевому пороговому пределу. Только если вручную перебирать все возможные варианты.
Затруднение майнинга для ASIC-оборудования необходимо, чтобы дать возможность добывать монеты пользователям, у которых нет достаточного объема капитала для покупки таких устройств.
Многие знают, что в данный момент майнинг монет Bitcoin невозможен даже на очень мощном компьютере. Это вызвано тем, что существует большое количество майнинговых ферм, состоящих из ASIC-оборудования, и имеющие гораздо большие вычислительные мощности чем любой персональный компьютер. Именно этой ситуации старались избежать разработчики алгоритма Dagger-Hashimoto и, соответственно, Ethash.
Что же такое ASIC-устройство? Это специальное оборудование, которое создается на основе интегральных схем, специально разработанных для майнинга монет. Мощность такого устройства сравнима с общей мощностью нескольких самых продвинутых видеокарт, однако при этом энергопотребление значительно ниже.
Создание больших ферм на ASIC-оборудовании негативно влияет на блокчейн, так как значительно уменьшает уровень децентрализации. А децентрализация необходима для надежности криптовалюты. С помощью равномерной рассредоточенности узлов блокчейна и многократному дублированию файлов платформы, получается создать систему, которая будет невосприимчива к блокировке, удалению, изменению и хакерским атакам.
В итоге, появление ASIC-устройств вынудило пользователей, у которых нет достаточного капитала для их покупки, перестать майнить Bitcoin. По прогнозам некоторых аналитиков, в скором времени Bitcoin будут майнить только крупные ASIC-фермы, что приведет к централизации.
Как уже было сказано выше, алгоритм Ethash создавался с целью предотвратить появление ASIC-устройств для майнинга на этом алгоритме. Но в начале 2018 года компания Bitmain анонсировала выпуск первых ASIC-устройств для Ethash. Однако Ethereum решительно выступил против перспективы доминирования этих устройств в их сети, что привело к разговору о “брикетировании” этого оборудования. Брикетирование это технологическое обновление сети, которое делает аппаратное обеспечение бесполезным или даже сломанным, если оно подключено к сети. Из-за этого майнеры на таком оборудование были вынуждены скрыть свое присутствие и снизить мощность хеширования своих устройств. Также план Ethereum по переходу на технологию PoW/PoS (гибрид Proof of Work и Proof of Stake) c просто PoW делает разработку ASIC устройств для Ethash очень рискованным для производителей.
Принцип работы алгоритма Ethash
В основе Ethash лежит особый граф, состоящий из последовательных узлов. Граф можно представить в виде своеобразного дерева, обладающего большим числом ответвлений. Эта особенность заметно усложняет создание ASIC-устройств для работы с этим алгоритмом. Поэтому для майнинга монет, основанных на Ethash, можно применять лишь видеокарты.
В начале процесса майнинга на память видеокарт загружается специальный DAG файл. Размер этого файла постоянно увеличивается и чем больше существует криптовалюта, тем размер большое. Поэтому необходимо помнить, что чем объемнее DAG файл, тем более мощная видеокарта нужна для добычи этой криптовалюты.
Размер DAG-файла увеличивается каждый раз, когда создаются новые 30000 блоков. На данный момент размер DAG файла для Ethereum около 3,5 Гб. Это означает, что скоро видеокарты на 4 Гб не смогут заниматься майнингом этой монеты. Еще более печальная ситуация была у Ethereum classic, когда размер DAG приблизился к 3,96 Гб. В тот момент было принято решения уменьшить размер файла до
2,5 Гб. Это было необходимо сделать, так как большая часть майнеров использовала видеокарты на 4 Гб и, соответственно, они бы не смогли майнить, что привело бы к централизации майнинга у крупных игроков и уменьшению надежности криптовалюты.
Теперь перейду к описанию алгоритма хэширования Ethash:
Процесс состоит из 6 основных этапов:
На вход алгоритму подается препроцессированый заголовок, полученный из последнего блока и “nonce”. “Nonce” число, выбранное случайным или псевдослучайным образом. Это подается на SHA-3 подобную функцию, которая создает 128 байтный микс.
Далее этот микс используется для того, чтобы определить какую 128-байтную страницу из DAG нужно извлечь.
Полученная страница сочетается с миксом с помощью специальной функции смешивания
2 и 3 шаг повторяется 64 раза
Полученный в итоге микс обрабатывается для получения более короткого 32-байтного дайджест микса.
В конце дайджест микс сравнивается с целевым порогом. Если дайджест микс меньше или равен порогу, то “nonce” считается успешным и транслируется в сеть Ethereum. Если же дайджест микс больше порога, то выбирается новый “nonce” путем рандомного выбора или прибавлением единицы к старому “nonce”. И потом алгоритм перезапускается с новым значением “nonce”.
Майнинг с помощью алгоритма Ethash
Майнинг на алгоритме Ethash можно производить как на CPU, так и на GPU. Однако, майнинг на CPU практически не приносит прибыли, так как GPU гораздо эффективнее. Также я упоминал про майнинг на ASIC-устройствах и FPGA, которые в настоящее время способны к интеллектуальному анализу Ethash, однако они неэффективны по сравнению с графическими процессорами и не приветствуются как сообществом, так и разработчиками. Поэтому наиболее выгодным является майнинг на GPU.
Ethash занимает мало памяти, однако требует не менее 2-3 ГБ ОЗУ на каждый используемый графический процессор. GPU от компании AMD обычно показывают лучшие результаты, чем GPU от компании Nvidia. Для того чтобы начать майнить, необходимо скачать специальную программу, например Ethminer.
Майнинг в пуле также очень популярный способ добычи криптовалют. Он позволяет людям с низкими вычислительными мощностями участвовать в майнинге и получать с этого какую то прибыль. За это создатели пулов берут какой-то процент, обычно в районе 1-2% от дохода.
Ethash – обзор алгоритма, виды монет для майнинга
Впервые этот алгоритм шифрования был использован в майнинге криптовалюты Ethereum. С целью увеличения эффективности добычи монет необходимо использовать видеокарты с внушительным объемом оперативной памяти. Предпочтительным вариантом для майнинга считаются микропроцессоры AMD, однако оборудование десятой серии от Nvidia также показывает впечатляющий результат на алгоритме Ethash.
История появления
Разработчиком алгоритма Ethash считается канадский программист Виталик Бутерин, анонсировавший в 2015 году появление новой криптовалюты Ethereum. На тот момент Виталик имел большой опыт работы в криптоиндустрии, поскольку еще в 2011 году запустил журнал Bitcoin Magazine.
Первоначальное название рассматриваемого алгоритма – Dagger-Hashimoto. Главная особенность данной разработки заключается в значительном отличии от всех существующих аналогов. В первую очередь для майнинга требуется специальное программное обеспечение.
Чтобы начать добывать монеты необходимо иметь 2 ГБ оперативной памяти, в противном случае софт просто не запустится. В дальнейшем минимальный порог был увеличен до 3,5 ГБ.
Генерация DAG-файла занимала в среднем 10 минут, однако следует учитывать тот факт, что создавалось сразу две эпохи майнинга, поэтому время ожидания увеличивалось вдвое.
Главная проблема алгоритма заключалась в том, что в ходе смены эпохи в DAG-файле программа для майнинга зависала. В 2016 году была выпущена программа ClayMore. С помощью этого софта были устранены проблемы с зависанием. В результаты таких нововведений DAG-файл начал сохраняться не на винчестер, а на видеокарту.
Появление программы ClayMore Dual Miner также расширило возможности майнеров, например, они смогли добывать сразу 2 криптовалюты. Вторая монета заметно ускоряла генерацию первой. Однако есть один значительный недостаток – возрастает количество потребляемой электроэнергии.
Технические параметры
Как уже было сказано ранее, сначала алгоритм шифрования Ethash назывался Dagger-Hashimoto. Первоначальная версия очень сильно напоминала скрипт, но механизм хеширования характеризовался существенным отличием от всех других алгоритмов майнинга. Дело в том, что Ethash создает граф, то есть дерево с огромным числом последовательных узлов.
Разумеется, что появление такой системы в разы увеличило сложность расшифровки, подобрать необходимые значения стало практически невозможной задачей. Постепенно Виталик Бутерин и его команда совершенствовали алгоритм, в определенный момент было принято решение провести ребрендинг и изменить название на Ethash.
Сегодня алгоритм майнинга криптовалюты Ethereum и многих других популярных монет представлен в виде хеширования метаданных последнего блока с использованием специального Nonce-кода. Этот код представлен в виде самого обыкновенного двоичного числа, которое определяет уникальное значение хеша.
Подобрать истинное значение практически невозможно, если сравнивать обновленный алгоритм с первоначальной версией. Чтобы определить хеш, необходимо методично перебрать абсолютно все возможные варианты.
Еще одна характерная особенность алгоритма – слишком высокий объем потребляемой электроэнергии, что объясняется максимальными требованиями к видеопамяти. Если проанализировать последние модели видеоадаптеров AMD, то каждый пользователь сможет изменить тайминг видеопамяти. В результате, производительность майнинга возрастет примерно на 20%.
Криптовалюты на Ethash
Рассмотрим самые популярные системы, майнинг которых построен на рассматриваемом алгоритме:
Существуют и другие криптовалюты: Musicoin, Metaverse, SOILcoin, Elementrem, Ellaism, WhaleCoin, Bowhead и другие. Вселенная Ethereum постоянно расширяется, поэтому появляются новые системы, работающие на алгоритме Ethash.
Майнинг Ethash (Dagger-Hashimoto)
Алгоритм очень требователен к объемам памяти: для возможности добычи должна быть сохранена последняя часть файла DAG, поэтому требования к ОЗУ начинаются с 1 ГБ и растут на 441 МБ в год.
Когда 30 тысяч блоков получают свою цифровую подпись, происходит смена эпох, которая увеличивает DAG-файл на 8 мб. И сегодня даже минимальный лимит с показателем 2 Гб считается недостаточным, так как рабочая программа просто не поместится в такой объем. Актуальное требование – 3,5-4 Гб памяти на 1 GPU.
Самые продуктивные результаты в работе с алгоритмом Ethash показывают микропроцессоры AMD, но и 10-я серия видеокарт NVIDIA также прекрасно справляется с данной хеш-функцией. Вот таблица с техническими показателями некоторых актуальных моделей:
| GPU | Модель | Хешрейт Ethash, Mh/s |
| Radeon | RX-470 Sapphire Nitro+ 4096 Mb | 24 |
| RX-480 Power Color Red Dragon 8192 Mb | 25 | |
| RX-480 Sapphire Nitro+ 8192 Mb | 25 | |
| GeForce | GTX-1060 Palit 3072 Mb | 20 |
| GTX-1070 Palit 8192 Mb | 28 | |
| Radeon | R9 Fury-X ASUS 4096 Mb | 27 |
| R9 Fury-X Sapphire 4096 Mb | 27 |
ASIC-майнеры
Одним из первоначальных преимуществ алгоритма считалась защита от ASIC-майнеров, но в 2018 году компания Bitmain выпустила оборудование для добычи криптовалюты на основе Ethash. Мощность ASIC-майнера Antminer E3 составляет 180 MH/s.
Подписывайтесь на наш Telegram канал. Будьте в курсе новых статей.
Алгоритмы майнинга криптовалют — таблица 2020 и краткое описание
В каждой криптовалюте используется свой определенный алгоритм шифрования, и именно его расшифрововает майнинговое оборудование, обеспечивая функционирование блокчейна, обработку транзакций и получая за это вознаграждение в виде монет определенной криптовалюты.
Навигация по материалу:
Что такое алгоритм шифрования криптовалют?
Алгоритмы криптовалют — это набор специфических криптографических механизмов и правил, которые шифруют цифровую валюту. Майнеры при помощи специального оборудования расшифровывают алгоритм конкретной криптовалюты — этот процесс заключается в поиске хеша.
Как только будет найден правильный хеш, то в блокчейне генерируется новый блок, в котором хранится информация о транзакциях, хеше предыдущего блока, сумме полученного майнером вознаграждения и т.д.
Процесс дешифрования (добычи монет) превращает набор случайных данных в упорядоченную систематизированную информацию, которая впоследствии записывается в блокчейн.
Сегодня насчитывается несколько десятков алгоритмов криптовалют. Некоторые алгоритмы более популярны и используются для нескольких разных криптовалют (блокчейнов).
Наиболее популярные криптографические алгоритмы шифрования на сегодняшний деть это: DaggerHashimoto, Scrypt, SHA256, ScryptNf, X11, X13, Keccak, X15, Nist5, NeoScrypt, Lyra2RE, WhirlpoolX, Qubit, Quark, Axiom, Lyra2REv2, ScryptJaneNf16, Blake256r8, Blake256r14, Blake256r8vnl, Hodl, Decred, CryptoNight, Skunk, Lbry, Equihash, Pascal, X11Gost, Sia, Blake2s.
Как видите список алгоритмов весьма велик, мы расскажем подробнее о самых востребованных и надежных из них :
Расширенная таблица алгоритмами шифрования криптовалют
В этой таблице мы перечислили все значимые алгоритмы для майнинга криптовалют, с годом их выхода и кратким описанием:
Алгоритмы шифрования и криптовалюты
Ниже мы подробно рассмотрим самые популярные алгоритмы шифрования криптовалют, а также монеты, которые работают на них.
SHA-256
SHA-256 — это безопасный алгоритм шифрования, который приобрел популярность после его использования в коде биткоина. Аббревиатура SHA — это Secure Hash Algorithm, а 256 означает, что алгоритм криптовалюты генерирует 256-битный хеш, т.е. строку (дайджест) размером 256 бит. Хешрейт для криптовалют, работающих на основе SHA-256, вычисляется в единицах Gigahash в секунду (GH/s). На создание блока уходит от шести до десяти минут.
Особенности
Алгоритм SHA-256 был изобретен Агентством Национальной Безопасности США в 2001 году. Он входит в семейство алгоритмов SHA и сейчас является единственным алгоритмом криптовалют из данного семейства, который прошел тест на устойчивость к таким видам атак как нахождение коллизий и нахождение прообраза, что имеет решающее решение для безопасности криптовалют, работающих на основе данного алгоритма.
Помимо криптовалют, SHA-256 также широко используется в некоторых других технологиях.
Например, работа протоколов безопасности, таких как TLS, SSL, PGP, SSH, построена на SHA-256.
В 2009 году, когда Bitcoin был известен лишь очень ограниченному кругу людей, для майнинга использовали обычные компьютеры, которые производили вычисления при помощи центрального процессора. Позже начали применять более мощные графические процессоры.
Однако сейчас, когда популярность биткоина просто огромная, экономически выгодным стало использование лишь ASIC-майнеров — специальных устройств, обладающих большой вычислительной мощностью.
Монеты алгоритма SHA-256
На алгоритме SHA-256 работает Bitcoin, а также ряд других криптовалют, которые в основном являются форками биткоина.
Криптовалюты алгоритма SHA-256:
Equihash
Equihash — это анонимный алгоритм криптовалют, увидивший свет в 2016 году. Первой криптовалютой, которая использовала Equihash в качестве базы, была Zcash. Создание блоков занимает 150 секунд, а хешрейт измеряется в Megahash в секунду (MH/s). В основе данного алгоритма лежит хеш-функция, которая построена на принципе «Парадокса дней рождений» — это математическая закономерность, которая используется для расчета вероятности. Правило гласит:
Особенности
Этот алгоритм криптовалют был разработан Александром Бирюковым и Дмитрием Ховратовичом — учеными Университета Люксембурга, которые входят в исследовательскую группу CryptoLUX. В 2016 году разработка была представлена широкому круга.
Equihash требователен к объему оперативной памяти, а не к скорости обработки математических вычислений.
Это делает майнинг «айсикоустойчивым», а сеть более децентрализованной. Для майнинга криптовалют, работающих на Equihash, используются видеокарты, обладающие минимальным объемом памяти в 2 Гб. Самые лучшие результаты показало применение графических процессоров бренда NVidia.
Однако для майнинга Equihash также были разработаны устройства ASIC. Сегодня самыми популярными являются две модели: Antminer Z9 mini от Bitmain и A9 ZMaster от менее известной компании Innosilicon. В отличие от команды Monero, разработчики Zcash не предприняли никаких действий для защиты своей криптовалюты от централизации майнинга, а лишь высказали свое огорчение.
Монеты алгоритма Equihash
Самые популярные криптовалюты, работающие на алгоритме Equihash:
Алгоритм Ethash (Dagger Hashimoto)
Ethash (Dagger Hashimoto) — это алгоритм криптовалют, разработанный специально для майнинга Ethereum. В основу работы данного алгоритма хеширования положены два разных алгоритма: Dagger, созданный Виталиком Бутериным, и Hashimoto (название состоит из слов hash, shift, and modulo), разработанный программистом Thaddeus Dryja. Хейшрейт алгоритма Ethash измеряется в Megahash в секунду (MH/s).
Особенности
Dagger — это алгоритм криптовалют, который предъявляет жесткие требования к памяти видеокарты. Принцип его работы похож на Scrypt, однако его производительность выше, особенно это заметно в условиях повышения сложности сети.
Но Dagger имеет некоторые уязвимости, поэтому он эффективен только в паре с Hashimoto.
Алгоритм Hashimoto работает с операциями ввода/вывода в особом режиме. В частности, он ограничивает скорость добычи, из-за того, что количество памяти для записывания и считывания информации не является бесконечным.
Hashimoto — это алгоритм криптовалют, который требует большой объем памяти, за счет чего не получается выполнить большое количество операций ввода/вывода, т.е. для расшифровки не получится использовать метод бесконечного подбора случайных значений. Это и являлось основной причиной того, почему устройства ASIC не подходили для майнинга Ethereum (об этом ниже).
Для майнинга монет, работающих на основе Ethash, используется вычислительная мощность GPU-процессоров (видеокарт). Наибольшую эффективность показали видеокарты бренда AMD. Однако и применение видеокарт Nvidia 10-й серии приносят неплохой профит майнерам.
Основное требование — это высокий показатель оперативной памяти, который постоянно увеличивается из-за роста сложности сети.
Как мы говорили выше, устройства ASIC не подходили для добычи монет, работающих на основе Ethash, однако все изменилось летом 2018 года, когда крупнейший китайский производитель майнеров Bitmain выпустил в продажу модель Innosilicon A10 ETHMaster, т.е. ASIC для Ethereum.
Монеты алгоритма Ethash
Изначально Ethash был создан для Ethereum, однако этот алгоритм также используют и другие монеты. Криптовалюты, в которых используется алгоритм Ethash:
Scrypt
Scrypt — это алгоритм майнинга криптовалют, который раньше был интересен многим одиночным майнерам в виду его устойчивости к так называемой «аппаратной атаке». Скорость создания блоков в блокчейне, работающем на базе Scrypt, составляет около 30 секунд. Хешрейт как и у Ethash измеряется в Megahash в секунду (MH/s). Scrypt, прежде всего, стал популярным благодаря его применению в криптовалюте Litecoin.
Особенности
История создания этого алгоритма началась с того, что вскоре стало ясно, что майнинг биткоина очень легко монополизировать, из-за того что простота функции SHA-256 позволяет автоматизировать процесс майнинга.
Поэтому основной задачей при создании Scrypt было усложнение механизма генерации блоков за счет повышенных требований к ресурсам, используемым для вычислительных операций. В частности, решающее значение имеет объем оперативной памяти (как и в Ethash), при этом требования к энергопотреблению и вычислительной мощности намного ниже чем в случае SHA-256.
Изначально для добычи криптовалют на основе Scrypt применялись центральные и графические процессоры, однако алгоритм не мог противостоять майнинг-корпорациям и в 2014 году был создан первый ASIC для Scrypt-монет.
В ответ на это криптоэнтузиасты создали усовершенствованный алгоритм под названием Scrypt-N, который впервые был применен в монете Vertcoin. Отличается он тем, что требования к оперативной памяти постоянно растут.
Монеты алгоритма Scrypt
Алгоритм майнинга Scrypt положен в основу работы следующих криптовалют:
Litecoin (LTC).
Dogecoin (DOGE).
Redcoin (RED).
Monacoin (MONA).
Viacoin (VIA).
Syscoin (SYS).
X11 — это алгоритм шифрования, в котором вместо одной функции используются одинадцать. Это означает, что данная технология может обеспечить высокую степень безопасности, ведь чтобы нанести вред системе, злоумышленнику придется взломать все 11 функций, а это очень маловероятно, потому что внесенные изменения будут видны уже после взлома первой функции, и у разработчиков будет масса времени защитить систему, прежде чем хакер дойдет до одиннадцатой функции.
Алгоритм криптовалют X11 был создан специально для майнинга Dash.
Особенности
Данный алгоритм шифрования был разработан создателем одной из топовых криптовалют (Dash, в прошлом Darkcoin) — Эваном Даффилдом. Все началось с того, что он хотел улучшить анонимность и взаимозаменяемость биткоина, однако сообщество не одобрило его идею. Тогда Эвану не оставалось ничего, кроме как создать свою собственную криптовалюту. По словам Даффилда на разработку ушли всего лишь одни выходные.
Еще одним достоинством X11 является то, что майнинг криптовалют, созданных на его основе, является очень экономным в плане потребления энергоресурсов. Следует сказать, что энергоэффективность — это всего лишь приятный «бонус», так как Эван не ставил за цель создать алгоритм, который бы не требовал больших энергозатрат. Данное свойство заметили майнеры.
Проведенные эксперименты показали, что добыча Dash на видеокартах потребляет на 30-50% меньше электроэнергии, чем майнинг Bitcoin на ASIC-устройствах.
Для добычи монет, которые работают на основе алгоритма X11, можно использовать не только GPU, но и CPU. Это один из немногих сегодня алгоритмов, который допускает майнинг на процессорах, что делает его привлекательным для одиночных майнеров и небольших компаний. Конечно, ASIC для добычи криптовалют на основе алгоритма X11 также существуют.
Как признался сам создатель X11, он не старался создать «айсикоустойчивый» алгоритм, однако он сделал все возможное, чтобы производителям пришлось «хорошенько потрудиться».
На данный момент X11 — не единственный в своем роде, который использует больше одной хеш-функции.
По его примеру были созданы другие алгоритмы, которые также построены на интеграции нескольких хеш-функций: X12, X13, X14, X14, X15, X16 и даже X17.
Однако X11 до сих пор является самым популярным и самым используемым.
Монеты алгоритма X11
На алгоритме криптовалют X11 созданы следующие монеты:
CryptoNight
CryptoNight — это алгоритм для анонимных криптовалют, в основе которого лежат такие технологии как кольцевые подписи и одноразовые адреса. Он стал, прежде всего, известен благодаря криптовалюте Monero (XMR). Генерация блока занимает около 60 секунд.
Особенности
Применение CryptoNight позволяет создать конфиденциальную, защищенную и взаимозаменяемую цифровую валюту. Эти свойства достигаются благодаря применению протокола CryptoNote, который был создан в 2012 году блокчейн-разработчиком (или группой разработчиков) под псевдонимом Николас ван Саберхаген. До сих пор неизвестно, кто скрывается за этим именем.
Высокая степень анонимности алгоритма CryptoNight достигается благодаря использованию двух технологий:
Из-за того, что транзакции являются абсолютно анонимными, все монеты, построенной на алгоритме криптовалют CryptoNight, являются взаимозаменяемыми.
Это означает, что они не имеют «темного прошлого», как, например, Bitcoin, блокчейн которого позволяет отследить движение определенного коина и его участие в «грязных делах».
Еще одна очень важная особенность данного алгоритма состоит в том, что для майнинга наиболее эффективными является использование CPU в паре с GPU, хотя добыча только на центральном процессоре тоже дает положительные результаты. И, напротив, применение устройств ASIC является экономически невыгодным.
Секрет в том, что CryptoNight требовательный к оперативной памяти (для правильной работы нужно минимум 2 Гб), а не к скорости проведения математических вычислений, в чем сильны ASIC-майнеры.
Процесс поиска правильного nonce для генерации блока состоит в том, что CryptoNight создает рандомные блоки, которые хранит в памяти вычислительного устройства, а не отправляет непрерывные частые обращения к майнеру с целью проведения математических операций, как это происходит в случае использования алгоритма SHA-256 (используемого для Bitcoin).
Это позволяет построить более децентрализованную сеть и не допустить возникновения ситуации, когда больше половины хешрейта принадлежит одному узлу, и существует высокая вероятность проведения атаки 51%.
Для эффективного майнинга криптовалют, работающих на основе CryptoNight, стоит использовать центральные процессоры Intel Core поколений i5 и i7.
Также хорошие результаты показывает применение оборудования бренда Radeon HD (новые модели). Кроме того, для майнинга криптовалют на основе CryptoNight можно использовать ASIC-майнеры.
На данный момент для этого подходят такие модели: Antminer X3, Baikal Giant-N, PinIdea RR-200, DragonMint X1/X2.
Однако стоит отметить, что Monero каждый год вносит изменения в протокол, которые помогают защитить добычу монеты от использования ASIC. Но другие монеты, работающие на CryptoNight, например, Bytecoin, Aeon, без проблем добываются при помощи ASIC.
Монеты алгоритма CryptoNight
На анонимном алгоритме CryptoNight созданы следующие криптовалюты:
SHA-256 был первым алгоритмом шифрования, который нашел свое применение в криптовалютах. Однако он является далеко несовершенным, в виду низкой степени анонимности, конфиденциальности и взаимозаменяемости. Это послужило стимулом для создания более продвинутых криптографических алгоритмов.
Монополизация сферы майнинга из-за использования огромных ASIC-ферм — это еще одна проблема криптомира. Поэтому современные алгоритмы майнинга стремятся ограничить применение ASIC устройств для добычи новых монет.
Добиться этого удается путем установления высоких требований к оперативной памяти, а не к скорости вычислений, что актуально для SHA-256. Несмотря на то что для добычи большинства монет уже созданы ASIC, их использование не всегда является экономически выгодным и оправданным.
