Algoritm för brytning av Ethereum

Arbetsprincipen för Ethash

Ethereums utvecklingsteam introducerade sin algoritm baserat på tidigare utveckling. Ethashs arbete skiljer sig helt från den ursprungliga mekanismen, men de grundläggande principerna förblir desamma. Algoritmen använder en datastruktur som har beräknats enligt någon specifik aritmetisk regel och är relaterad till den aktuella längden på blockkedjan (ju fler transaktioner som sker i nätverket, desto snabbare blir det). Denna informationsmatris kallas DAG. Den uppdateras efter 30 tusen block (en gång var 5-6 dagar). Principen för Ethash kan beskrivas i några steg:

1

ByBit

5020 $
bonus för nya användare!

9.8

BESÖK Läs recension

ByBit ger bekväma och säkra villkor för handel med kryptovalutor, erbjuder låga provisioner, hög likviditetsnivå och moderna verktyg för marknadsanalys. Den stöder spot- och hävstångshandel och hjälper nybörjare och professionella handlare med ett intuitivt gränssnitt och handledning.

2

Binance

Tjäna en 100 $-bonus

för nya användare!

9.5

BESÖK Läs recension

Den största kryptobörsen där du snabbt och säkert kan börja din resa i kryptovalutornas värld. Plattformen erbjuder hundratals populära tillgångar, låga provisioner och avancerade verktyg för handel och investering. Enkel registrering, hög transaktionshastighet och tillförlitligt skydd av medel gör Binance till ett utmärkt val för handlare på alla nivåer!

1. En mekanism som liknar SHA-3 kombinerar ett förbehandlat huvudsom hämtas från det sista blocket (Preprocessed Header), och det aktuella slumpmässiga engångsnumret (Current Nonce). Detta ger en initial mix på 128 byte (Mix 0).
2. Mix 0 behövs för att beräkna en sida med 128 byte data från DAG. Allt detta samlas i ett block som kallas Get DAG Page.
3. Med hjälp av en speciell blandningsfunktion kombineras Mix 0 med den sida som erhålls från DAG. Det är så här Mix 1 bildas.
4. Stegen #2 och #3 upprepas 64 gånger, vilket resulterade i Mix 64.
5. Efter alla dessa steg är Mix 64 bearbetad. Resultatet är en kortare mix (Mix Digest) som väger 32 byte.
6. Sedan jämförs Mix Digest med Target Threshold (tröskelvärde 32 byte). Om den slutliga mixen är mindre än eller lika med 32 byte valideras Current Nonce och överförs till Etherium-nätverket. Om mixen är större kommer Current Nonce att ogiltigförklaras och algoritmen kommer att starta om med andra siffror.

Denna operation utförs i den aktuella versionen av Etherium blockchain och använder funktionerna i hashingalgoritmerna Keccak-256 och Keccak-512. SHA-3-standarden utvecklades baserat på dessa algoritmer.

Gruvutrustning

Ethereum-mining har utformats på ett sådant sätt att det bara är lönsamt när det utförs med grafikkort och GPU: er. Fram till 2018 kan ETH därför inte brytas med hjälp av ASIC.

År 2023 kan du bryta etherium med hjälp av GPU:er och en integrerad krets för specialändamål. ASIC:er är effektivare än GPU:er, men om användaren ska bryta koins i en pool går det också bra med grafikkort.

För GPU-gruvdrift i en pool krävs följande:

• En dator eller koin mining-rigg med flera GPU:er.
• OS för etherium gruvdrift.
• GPU-drivrutiner för att möjliggöra kommunikation mellan GPU:n och operativsystemet.
• En kryptovalutaplånbok för att lagra belöningarna.

Mining med ASIC är mer effektivt, men de integrerade kretsarna kostar mer. Denna hårdvara är skapad för att producera ett specifikt mynt. Det är viktigt att förstå vilken algoritm som etherium bryts på och ta hänsyn till detta när man väljer brytningsutrustning. Ethereum håller på att övergå till konsensusmekanismen PoS. Därför kan det vara ineffektivt att investera i ASIC för ETH-gruvdrift. Dessutom förbrukar speciella integrerade kretsar mycket ström, och du måste ta hänsyn till elräkningarna.

En gruvarbetare kommer att ha lägre kostnader om han överväger andra typer av Ethereum-gruvutrustning - CPU och GPU.

Den första typen av hårdvara använder en central processorenhet (CPU) för att bryta block. CPU är en central processorenhet. Den är utformad för att utföra en kedja av instruktioner på kortast möjliga tid. Denna typ av gruvdrift var mycket populär bland de bästa Ethereum-gruvarbetarna, men nyligen används den mindre och mindre ofta.

CPU-baserad koin-myntningsutrustning är mycket populär bland nybörjare. CPU: er kostar mindre och de är lättare att använda. Bland nackdelarna är att brytningsprocessen är mycket långsam - det kan ta månader (och till och med år) innan avkastningen på investeringen är märkbar.

Den andra metoden för att mynta Ethereum använder en grafikbehandlingsenhet (GPU). En grafikprocessor är ett grafikkort som utför rendering (avbildningsprocessen) av 3D-grafik och visuella effekter. GPU-baserad hårdvara är överlägsen CPU-baserad hårdvara i nästan alla avseenden. Nackdelen med denna metod är att GPU-enheter är mycket dyra. GPU-gruvutrustning kan kosta allt från $3000 till $5000.

Oavsett typ består alla digitala koin minting-riggar av en strömförsörjning, moderkort, grafikkort, en kylanordning och ett ramverk som knyter ihop allt.

Kryptovalutor baserade på Ethereum-algoritmen

Den mest kända blockkedjan som fungerar på Ethash gruvmekanism är Ethereum. Algoritmen utvecklades för detta projekt och här har den alltid utvecklats. Ethereum Classic-projektet, som är en hårdgaffel av Ethereum-nätverket, har också fortsatt sitt arbete med Ethash-mekanismen.

Dessutom använder många kryptomarknadsaktörer Ethereum symboler (t.ex. Maker, DAI eller Theter stablecoins ). Således använder alla dessa digitala enheter ETH-algoritmen. Andra altcoins som använder Ethash är MusiCoin eller Callisto, för att nämna några projekt.

Ändring av ETH:s brytningsalgoritm från PoW till PoS

Det finns två vanligaste konsensus- och brytningsmekanismer för kryptovalutor:

• Proof-of-Work (PoW). Här måste noderna utnyttja den fulla kraften i sin datorhårdvara. Om de inte gör det är chansen liten att de blir belönade för ett slutfört block.
• Bevis på uttag (Proof-of-Stake, PoS). Detta är namnet på den mekanism där transaktioner kontrolleras av validerare (auktoriserade deltagare som har en viss mängd mynt på sitt konto. För Ethereum - minst 32 ETH).

PoW är karakteristiskt för gruvutrustning, såsom grafikprocessorenheter (GPU), centrala processorenheter (CPU) och specialiserade integrerade kretsar (ASIC). Enheterna är anslutna till blockkedjan så att de kan spåra, verifiera och validera transaktioner. Det är viktigt att komma ihåg att nätverket är ett decentraliserat system, så det finns inget enda kontrollcenter. Kopior av blockkedjan finns på flera enheter som ägs av blockkedjans deltagare. Detta möjliggör säkra transaktioner som verifieras och godkänns av användarna själva. En transaktion i nätverket kan inte ändras eller avslutas. Spår av manipulering och förändringar kommer att visas i kedjans block. Arbetet med de största kryptovalutorna (Bitcoin, Ethereum) baseras på konsensusmekanismen Proof-of-Work.

Alla åtgärder i PoS-nätverk kontrolleras av validatorer. Dessa är användare som äger stora lager av mynt i ett visst nätverk. Andra deltagare (stakers) får provisioner från transaktioner i proportion till deras bidrag. PoS kräver inte stor strömförbrukning. Utvecklarna av Efirium-nätverket planerar att implementera denna konsensusmekanism som grund för driften av blockchain.

År 2016 sa Vitalik Buterin, skaparen av Efirium, att övergången till PoS kunde försenas till 2020. Som ett resultat sköts förändringen av konsensusmekanismen upp flera gånger, och sedan föreslogs det att man skulle använda en hybridalgoritm av Proof-of-Work och Proof-of-Stake. Ethereum var omgivet av testnätverk, olika sidokedjor och andra mekanismer för att byta till ett annat sätt att bekräfta transaktioner.

Utvecklarna lovar att hybridnätverket kommer att börja fungera tidigast under andra halvåret 2022. Dessutom förväntade sig skaparna att byta till PoS inom 1 år, men i själva verket har de arbetat med det i mer än 6 år.

Trots att datumet för Ethereums slutliga övergång till konsensusmekanismen Proof-of-Stake inte är känt kan användarna redan nu tänka på de möjliga konsekvenserna:

• Användare vann'inte kunna bryta på GPU:er, eftersom de nya blocken kommer att brytas och verifieras av validerare som har 32 ETH eller mer på sina konton.
• Det kommer att finnas svagheter i nätverket och möjligheter att hacka kedjan.
• Många användare kommer att sluta arbeta med mynt. På grund av att deltagande i blockchain innebär en betydande investering kommer antalet kunder i nätverket också att minska.
• Det kommer att finnas en risk för en hård gaffel, eftersom vissa noder inte kommer att acceptera de nya reglerna. En liknande situation uppstod 2016 när Ethereum Classic kom till.
• Omsättningen och möjligheterna till extra inkomster kommer att minska. Detta beror på Etheriums deflationära natur, som redan aktivt bränner mynt.

Naturligtvis kan övergången också ge positiva resultat:

• Elförbrukningen kommer att minska och miljöpåverkan minska.
• Blockkedjan kommer att delas in i autonoma områden som interagerar med varandra samtidigt som de hanterar var sin egen transaktion - shards. Decentraliseringen kommer att öka.
• För att bryta mynt måste investeringar göras i kryptovalutans nätverk, inte i hårdvara.
• Problemen med skalbarhet och snabbhet i genomförandet av transaktioner testamenteförsvinna (nätverket kommer att kunna bekräfta upp till 100 000 transaktioner per sekund).
• Provisionerna kommer att minska.

Sammanfattning

I mars 2022 körs Ethereum fortfarande på en proof-of-work-algoritm, och gruvarbetare får betalt för att bekräfta alla åtgärder i nätverket. Fördelen med ETH-gruvdrift är ASIC-resiliens. Detta innebär att när nätverket förändras kan grafikkort som är anpassade till miningalgoritmen (Ethereums Ethash) användas för liknande decentraliserade plattformar som Ubiq eller Expanse. På så sätt kommer gruvarbetare inte att drabbas av förluster som de skulle göra om de investerade i asics.

Det finns inga begränsningar för grafikkort. De kan köra på alla tillgängliga kryptovalutaalgoritmer. Fördelen med ethereum mining är att GPU-ägare (Graphics Processing Unit) inte ens behöver använda hashfrekvens från ASIC, eftersom grafikkort redan är programmerade med rätt algoritmer (SHA-256 och Scrypt).

Det är ännu inte känt när Ethereum-nätverket slutligen kommer att byta till Proof-of-Stake-konsensusmekanismen, och gruvarbetare kan dra nytta av de system som finns på plats. Det finns en möjlighet att utvecklarna kommer att fatta ett slutgiltigt beslut om att använda en hybridalgoritm. I så fall kommer vinsten från gruvdrift att minska, men inte försvinna helt. Diversifiering kommer att hjälpa nätverksdeltagare att upprätthålla den vanliga inkomstnivån från Ethereum-gruvdrift.

Vanliga frågor och svar