Przegląd algorytmu Ethash do wydobywania monet

1 miesiąc temu 0 327

Kryptowaluta opiera się na mechanizmie konsensusu, który określa jej właściwości. Algorytm Ethash został opracowany dla Ethereum i początkowo nosił nazwę Dagger-Hashimoto. Po kilku aktualizacjach zmieniono jego nazwę. Lista monet na algorytmie Ethash znacznie się rozrosła. W 2023 roku 32 blockchainy i ERC-20 żetony go używają. Algorytm opiera się na działaniu skierowanych grafów acyklicznych (DAG). Ethash marnuje dużo pamięci RAM, ale produkuje dużą ilość kryptowaluty. Dlatego, górnictwo na kartach graficznych pozostaje popularna, pomimo pojawienia się potężnych układów ASIC.

Cechy algorytmu Ethash

Algorytm stawia wysokie wymagania pamięci RAM karty graficznej i utrudnia wydobywanie kryptowalut na asics. W ten sposób deweloperzy zachowują decentralizację sieci i zapobiegają monopolizacji rynku cyfrowego. Potężne asics zwiększają ryzyko "ataku 51%".

Ethash opiera się na 2 algorytmach:

Sztylet - opracowany przez Vitalika Buterina. Mechanizm ten wykazuje wysoką wydajność nawet przy rosnącej złożoności łańcucha bloków. Dagger jest podatny na asics, więc jest skuteczny tylko w połączeniu z Hashimoto. Algorytm jest wymagający pod względem pamięci GPU.
Hashimoto - stworzony przez Thaddeusa Driii. Mechanizm ten wymaga dużej ilości pamięci RAM do zapisywania i odszyfrowywania informacji. Dlatego też, aby znaleźć hashnie można w nieskończoność przeszukiwać losowych wartości. To znacznie komplikuje pracę asics.

Ethash charakteryzuje się takimi cechami:

Szybkość wydobycia nowego bloku wynosi około 15 sekund. Węzły komunikują się ze sobą w celu weryfikacji rozwiązania. Powoduje to opóźnienie, które nie zależy od mocy sprzętu.
Deweloperzy przewidzieli wydobywanie na procesorze. Jednak w 2023 r. złożoność sieci jest taka, że wydobywanie monet na procesorze jest nieopłacalne.
Na karcie graficznej należy zainstalować plik DAG, który rośnie o 8 megabajtów co 30 tysięcy bloków (około 125 godzin).
Wymagania dotyczące pamięci RAM stale rosną ze względu na rosnącą złożoność sieci. W 2023 r. wydobywanie Ethereum na Ethash wymaga kart graficznych z 4 GB pamięci lub więcej.
Do obsługi i zapisania ostatniego fragmentu pliku DAG wymagana jest duża ilość energii.
Czas przetwarzania transakcji wynosi 1 minutę (6 potwierdzeń sieciowych). Górnicy szukają kombinacji w tym samym czasie. Może wystąpić sytuacja, w której 2 górników znajdzie hash. Aby zapobiec backtrackingowi łańcucha bloków, najdłuższy łańcuch jest uważany za poprawny.

Przegląd algorytmu Ethash do wydobywania monet — Dynamika wzrostu blockchaina Ethereum w 2022 r.

Historia pojawienia się

Za twórcę Ethasha uważa się Vitalika Buterina. Stworzył on jednak tylko część algorytmu - mechanizm Dagger. Opierał się on na skierowanych grafach acyklicznych (DAG), co dawało Asics niewielką przewagę nad procesorami graficznymi. Mechanizm ten był jednak podatny na sprzętową akcelerację pamięci współdzielonej, ponieważ umożliwiał łatwą równoległość obliczeń. Ten aspekt ułatwiał tworzenie układów ASIC dla sieci Dagger.

ByBit

5020 $
bonus dla nowych użytkowników!

9.8

WIZYTA Przeczytaj recenzję

ByBit zapewnia wygodne i bezpieczne warunki do handlu kryptowalutami, oferuje niskie prowizje, wysoki poziom płynności i nowoczesne narzędzia do analizy rynku. Obsługuje transakcje spot i lewarowane oraz pomaga początkującym i profesjonalnym traderom dzięki intuicyjnemu interfejsowi i samouczkom.

Binance

Zdobądź bonus 100 $

dla nowych użytkowników!

9.5

WIZYTA Przeczytaj recenzję

Największa giełda kryptowalut, na której można szybko i bezpiecznie rozpocząć swoją podróż w świecie kryptowalut. Platforma oferuje setki popularnych aktywów, niskie prowizje i zaawansowane narzędzia do handlu i inwestowania. Łatwa rejestracja, duża szybkość transakcji i niezawodna ochrona środków sprawiają, że Binance jest doskonałym wyborem dla traderów na każdym poziomie!

Aby usunąć lukę, Buterin połączył rozwój z rozwiązaniem Hashimoto Thaddeusa Driya. Nazwał go algorytmem proof-of-work z powiązaniem danych wejściowych i wyjściowych. Oznacza to, że inteligentna analiza oparta na Hashimoto wykorzystuje pseudolosowy wybór elementów z dużego współdzielonego zbioru danych.

Nowe rozwiązanie nazwano Dagger-Hashimoto. Tworzyło ono sekwencyjne elementy łańcucha, które można porównać do drzewa z wieloma gałęziami. Utrudniało to tworzenie nowych bloków. Uzyskanie hasha przez przypadek bez wypróbowania wielu wariantów było prawie niemożliwe.

Z czasem Dagger-Hashimoto został zmodyfikowany, co doprowadziło do powstania nowego algorytmu - Ethash. Metadane ostatniego bloku były dodatkowo hashowane przy użyciu losowej wartości Nonce. Utrudnia to znalezienie prawidłowej wartości skrótu.

W 2023 roku Vitalik Buterin planuje porzucić algorytm Ethash i zastąpić go Proof-of-Stake.

Zasada działania

Aby zapewnić stabilność łańcucha bloków, system szyfruje bloki zgodnie z określonymi zasadami. Górnicy szukają prawidłowej wartości. Otrzymują za to nagrodę, której wielkość zależy od złożoności sieci. W Ethash nowy blok jest tworzony w następujący sposób:

System pobiera nagłówek z poprzedniej komórki w łańcuchu i wartość Nonce (losowa liczba). Dane przechodzą do SHA-3. Ta funkcja generuje 128-bajtową tablicę decyzji.
System określa, którą 128-bajtową stronę z pliku DAG należy znaleźć.
Silnik dodaje poszukiwaną część do mieszanki w celu jej wymieszania.
Poprzednie 2 kroki są powtarzane 64 razy.
System przetwarza wynikową tablicę danych w celu utworzenia krótkiego 32-bajtowego miksu.
Algorytm porównuje wynik z poziomem docelowym. Jeśli mieszanka skrótów jest mniejsza lub równa wartości docelowej, Nonce jest rozpoznawane jako udane i przesyłane do sieci. W przeciwnym razie system wybiera nową wartość losowo lub poprzez dodanie jednostki do poprzedniego indeksu. Algorytm jest uruchamiany ponownie z innym Nonce.

Ethash jest popularny wśród twórców walut cyfrowych. W 2023 r. 32 monety, większość tokenów ERC-20, działa na tym algorytmie. Jest to wygodne dla górników. Możliwe jest przełączenie techniki na wydobywanie innej kryptowaluty przy minimalnych kosztach.

Wydobywanie w oparciu o algorytm Ethash

W czerwcu 2022 r. wydobywanie Ethereum wymaga kart graficznych z pamięcią RAM 4 GB lub więcej. Aby pracować z blockchainem, należy pobrać cały łańcuch danych (345,17 GB). Zużywa to dużo energii. Aby zwiększyć produktywność, górnicy gromadzą farmy składające się z co najmniej 5-8 kart graficznych.

Procesory graficzne AMD (zwłaszcza z najnowszą generacją architektury Polaris) są najbardziej wydajne we współpracy z tym mechanizmem.

Minimalne wymagania dotyczące karty graficznej do wydobywania eteru w czerwcu 2022 r:

Pamięć robocza - 4 GB lub więcej.
Częstotliwość - od 1200 MHz.
Hash rate - 22-26 Mh/s.
Aktualne wersje zainstalowanych sterowników.

Tabela podsumowuje specyfikacje GPU dla wydobycia EHT w 2023 roku.

Karta graficzna	Moc (Mh/s)
RX-470 Sapphire Nitro+ 4096 Mb	24
RX-480 Sapphire Nitro+ 8192 Mb	25
GTX-1070 Palit 8192 Mb	28
R9 Fury-X ASUS 4096 Mb	27
R9 Fury-X Sapphire 4096 Mb	27

Vitalik Buterin stworzył algorytm przeciwdziałający ASIC. Jednak w 2018 r. pojawił się pierwszy ASIC dla Ethereum. W 2023 r. na rynku pojawiło się kilka potężnych układów scalonych do wydobywania Ethereum.

ASIC	Hashrate (Mh/s)
Innosilicon A10 Pro	500
Innosilicon A10 ETHMaster	485
Antminer E3	180

Asics są drogie (od 500 tysięcy rubli), ale okres zwrotu urządzeń nie przekracza roku. Jednak większość górników w 2023 roku będzie wydobywać ETH na GPU. Domową farmę na kartach graficznych można złożyć za 200-300 tysięcy rubli i stopniowo kupować procesory za zysk z wydobycia.

Deweloperzy są gotowi do walki o decentralizację blockchain. Jeśli zmienią mechanizm, górnicy na kartach graficznych z łatwością dostosują się do nowych zasad, a asics staną się bezużyteczne.

Stworzenie innych układów scalonych zajmie trochę czasu. Vitalik Buterin od kilku lat pracuje nad utrzymaniem zdecentralizowanej sieci ETH i planuje przenieść kryptowalutę do PoS.

Monety oparte na algorytmie Ethash

Początkowo mechanizm konsensusu zaproponowany przez Buterina był stosowany tylko w Ethereum. W 2023 r. na Ethashu działały 32 sieci rozproszone, w tym:

Ethereum Classic. Kryptowaluta ta została utworzona w 2016 r. w wyniku ETH widelec. Moneta działa również na blockchainie ETH, ale ma różnice - ograniczoną emisję, zwiększone bezpieczeństwo i szybkość transakcji.
Pirl. Twórcy monety połączyli mistrz i algorytm etherium. Kryptowaluta działa na inteligentne kontrakty.
Ubiq. Aktywa pojawiły się w 2017 roku po kolejnym forku etherium. Deweloperzy priorytetowo traktują bezpieczeństwo sieci.
Expanse. Zdecentralizowana kryptowaluta o otwartym kodzie źródłowym służy do tworzenia aplikacji.
Callisto. Modyfikacja Ethereum Classic została opracowana w celu zwiększenia skalowalności ETH.
Metaverse. Chiński projekt tworzy wspólną platformę technologiczną dla firm i osób prywatnych. Użytkownicy mogą tworzyć tokeny, wymieniać je, potwierdzać tożsamość, własność i nie tylko.

Ponadto tysiące tokenów wydanych na blockchainie ETH można wydobywać na Ethash:

ERC20.
ERC721.
ERC777 i inne.

Jak kopać na algorytmie Ethash

W 2023 roku będzie można używać takiego sprzętu do wydobywania walut cyfrowych:

Karty graficzne. Tylko farma 5 lub więcej potężnych procesorów graficznych da taki wynik. Ze względu na wysokie ceny sprzętu i spadek na rynku kryptowalut, zwrot z inwestycji wynosi 2-3 lata.
Górnicy Ethash. Wydajne urządzenia o szybkości hashowania 500 MN/s pozwalają zarobić $40-60 dziennie. Urządzenie zwraca się po około roku.

Przed rozpoczęciem wydobycia należy się przygotować:

Przeprowadzenie obliczeń w internetowym kalkulatorze górniczym. Pomoże to ocenić wykonalność wydobycia aktywów w obecnej sytuacji.
Montaż instalacji na potrzeby wydobycia.
Wybierz oprogramowanie.

Monety można wydobywać samodzielnie lub za pośrednictwem puli. W pierwszym przypadku górnik otrzyma nagrodę za cały blok. W 2023 r. złożoność sieci jest taka, że tylko duzi górnicy z setkami kart graficznych lub asics są w stanie konkurować z pulą. Górnik z niewielkim hashrate może czekać tygodniami na nagrodę.

Za znaleziony blok płaci się 2 ETH. Jeśli górnik obliczył hash w tym samym czasie co inny użytkownik, stawka spada do 1,75 ETH. Opłaty transakcyjne trafiają również do górnika, który jako pierwszy znalazł blok.

Pool mining to bardziej popularny sposób wydobywania ETH. Użytkownik kupuje i konfiguruje sprzęt oraz łączy się z usługą. Pula rozdziela nagrody codziennie, biorąc pod uwagę moc uczestnika. W tym celu platforma pobiera prowizję w wysokości 1-3%.

Musisz wybrać usługę zgodnie z takimi kryteriami:

Liczba uczestników. Popularność puli wskazuje na zaufanie użytkowników.
Całkowita szybkość mieszania. Potężne platformy częściej znajdują prawidłowy hash.
Kolejność przyznawania nagród. W 2023 r. duże pule płacą za ważny hash (PPS) lub całkowitą liczbę podjętych decyzji (PPLNS).
Lokalizacja. Jeśli ping przekracza 100 ms, piłki mogą dotrzeć do platformy z opóźnieniem.
Wielkość prowizji. W 2023 r. platformy pobierają 2-3% przychodów za usługi.

Listę aktywnych pul można znaleźć na stronie monitorowania MiningPoolStats. W czerwcu 2022 r. Sparkpool, Ethermine i F2pool są liderami w wydobywaniu ETH. Platformy te kontrolują połowę przepustowości sieci.

Złożoność sieci Ethereum w 2022 r.

Aby skonfigurować wydobywanie, lepiej wybrać oprogramowanie zalecane przez pulę. Programy do pobierania należy pobierać ze strony internetowej deweloperów, aby wyeliminować ryzyko infekcji wirusowej. W 2023 roku takie programy do wydobywania ETH są popularne:

Phoneixminer - uniwersalne oprogramowanie, odpowiednie dla kart graficznych AMD i Nvidia.
CGMiner - program jest kompatybilny z różnym sprzętem (GPU, ASIC, FPGA). CGMiner współpracuje z systemami operacyjnymi macOS, Linux, Windows.
Claymore - umożliwia wydobywanie 2 monet jednocześnie (na przykład Ethereum i Siacoin, Decred, Pascal, Lbry).
Cudo Miner - Program jest odpowiedni dla początkujących. Posiada interfejs graficzny, nie trzeba uczyć się pracy z konsolą. Obsługuje wersje dla systemów Linux i Windows.

Podsumowanie

Pomimo rosnącej złożoności sieci i konkurencji, biznes wydobywczy jest popularny wśród profesjonalistów i początkujących amatorów. Wydobywanie monet jest łatwe do skonfigurowania. Jest to stosunkowo stabilny system, który generuje pasywny dochód. Z wad - trudna naprawa sprzętu, hałas, ryzyko szybkiego przejścia ETH na PoS.

W 2023 roku etherium jest wydobywane na algorytmie Ethash. Rozwiązanie to pozwala na wykonanie hashowania na wolnym procesorze w krótkim czasie. Na urządzeniach z dużą ilością pamięci RAM i wysoką przepustowością mechanizm działa znacznie szybciej. Nakładając akcelerację na potężne procesory korzystające z tej samej pamięci, uzyskuje się niewielką korzyść za utworzenie pojedynczego bloku. W ten sposób deweloperzy wspierają decentralizację sieci.

W 2023 roku zespół Ethereum planuje przenieść aktywa do PoS. Następnie górnicy będą mogli wydobywać inne monety za pomocą mechanizmu Ethash.