Алгоритмы шифрования в криптовалютах

Алгоритмы шифрования в криптовалютах

Первой криптовалютой был биткоин. Вдохновившись его успехом, стали появляться другие монеты, называемые альткоинами. Их объединяет технология блокчейн, благодаря которой они функционируют, но не все они похожи друг на друга как близнецы. Их отличают алгоритмы криптовалют, расшифровка которых является главной задачей майнеров. От алгоритма зависит, насколько сложными будут вычисления и какое оборудование понадобится для майнинга.

Список алгоритмов криптовалют насчитывает уже несколько десятков. В сети можно найти таблицы с алгоритмами добычи криптовалют. Мы рассмотрим несколько популярных, вошедших в историю. Надеемся, наш обзор поможет вам определиться, какой алгоритм выбрать для майнинга.

SHA256

Самый простой алгоритм майнинга, лежит в основе биткоина, но появившийся задолго до него. Был разработан агентством национальной безопасности США в 2002 году. Мы пользуемся им каждый день, когда посещаем сайты, использующие сертификат SSL.

SHA256 является хеш-функцией, на вход которой поступают данные неограниченной длины, а на выходе получается строка фиксированной длины, называемая слепком. Она является как бы подписью для исходного набора данных, тем не менее расшифровать их по ней невозможно.

Помимо Биткоина на нем работают больше сотни монет, в основном это форки биткоина — Namecoin, BetaCoin, Steemit и т.д. Когда сфера криптографических валют только развивалась, майнить можно было на процессорах и видеокартах. По мере раскрутки сети сложность вычислений увеличивалась и требовалось все более мощное оборудование. В итоге под SHA256 были придуманы асики.

ASIC — устройства, содержащие специальные чипы для дешифрования алгоритмов. Они работают быстрее и эффективнее нескольких дорогих видеокарт. Естественно, стоят такие устройства дорого, их производители уже озолотились. Асики сделали майнинг на алгоритме SHA256 дорогим занятием, требующим основательных вложений.

Scrypt

Разработчики криптовалют не любят асики, они негативно влияют на систему и отпугивают майнеров. Майнеры нужны криптовалюте, поскольку именно они обеспечивают ее функционирование. С появлением ASIC майнеры, не желающие вкладывать большие деньги в оборудование, уходят из крипты, остаются только промышленные гиганты. Это ведет к централизации и уничтожает саму идею блокчейн технологии.

Разработчики всячески стараются оттянуть момент появления асиков. Это достигается с помощью разработки и использования принципиально новых алгоритмов для криптовалют. Одним из таких стал Scrypt. Он появился после Биткоина и лег в основу монет Litecoin и Doge. Замысел работы Scrypt заключался в необходимости использования большого объема памяти. Она применяется для хранения псевдослучайных последовательностей, которые генерируются в начале работы алгоритма. Отсутствие возможности сохранить эти данные значительно удлиняет процесс вычисления.

Когда Scrypt только появился, асики для SHA256 не подошли для него, потому что работали по другому принципу. Вскоре подобные устройства были разработаны для Scrypt.

X11

Алгоритмы майнинга семейства X (X11, X13, X15 и т.д.) получили известность благодаря монете Dash. Цифра после буквы «X» обозначает количество хэш-функций в цепочке.

SHA256 был разработан 15 лет назад и рассчитан на вычислительные мощности того времени. С тех пор техника шагнула вперед, над SHA256 нависла угроза взлома. Взлом приведет к краху сети биткоина и обесцениванию криптовалют. Чтобы взломать X11, нужно найти уязвимости в каждой из одиннадцати его хэш-функции, что в несколько раз сложнее, чем одна функция SHA. Подобно Scrypt линейка алгоритмов X для майнинга криптовалют была создана с целью защиты от ASIC.

В первый раз X11 был использован в монете Darkcoin в 2014 году, впоследствии изменившей название на Dash. Создатель крипты Эван Даффилд по традиции жанра хотел улучшить биткоин, сделать его безопаснее и справедливее в распределении награды, а вылилось это в собственную криптовалюту с новым алгоритмом.

Изначально Dash майнили на CPU, но быстро растущая сложность сети дала повод участникам заподозрить, что кто-то втихаря написал майнер для GPU и использует его. Сообщество собрало деньги на разработку публичного ПО для майнинга на GPU. Когда программа была введена в эксплуатацию, преимущество майнинга на видеокартах было ненамного больше, а люди не спешили ей пользоваться. Видеокарта давала в 3 раза больше хешрейта. С появлением новых видеокарт nVidia цифра возросла до 6. К сожалению, со временем для семейства X были изобретены ASIC.

CryptoNight

Стал известен благодаря популярной монете Monero. CryptoNight похож на Scrypt и тоже был создан с целью ухода от асиков. Он также задействует в своей работе память, требует большой объем ОЗУ для хранения данных, использующихся в вычислениях.

Все предшественники — биткоин, лайткоин, Dash стали жертвами асиков. Разработчики Monero решили попытаться избежать этого, в чем достигли наибольшего успеха. Они пообещали вносить коррективы в майнинг алгоритм каждые полгода, делая плановые хардфорки. Для обычного майнера эти изменения будут незаметны, а асики после такого обновления станут непригодны для майнинга. Расчет идет на то, что покупка ASIC достаточно затратна . Если устройства будут устаревать каждые полгода, это будет убыточно для майнеров со специализированным оборудованием.

В основе Monero лежит хороший алгоритм, для разработчиков которого борьба с асиками не пустой звук. Единственная угроза децентрализации остается от майнинг ботов. Хакеры распространяют вредоносное ПО, которое, используя оборудование ничего не подозревающих пользователей, майнит криптовалюту на свои кошельки.

Ethash

Если вы выбираете метод майнинга, присмотритесь к алгоритму, на котором работает Эфириум. Изначально он носил название DaggerHashimoto и был очень похож на Scrypt по принципу действия. Также как и Scrypt, имеет большие требования к памяти, но, в отличие от него, строил большой ациклический граф последовательных узлов. Такая система усложняла процесс расшифровки и защищала его от случайного подбора.

Затем алгоритм изменил начинку и название. Стал называться Ethash, что больше ассоциируется с названием самой главной монеты, которая функционирует на нем. Теперь он хэширует метаданные последнего блока системы при помощи ключа Nonce. Ключ представляет собой обычное двоичное число. Ethash стал еще более защищен от случайного подбора правильного значения. Подбор хэша возможен только перебором всех возможных вариантов.

По популярности сеть Etherium уступает только биткоину, но эфир все еще майнят на видеокартах. Это делает его одним из доступных наилучших для майнинга алгоритмов. Особенно он любит карты фирмы AMD с объемом оперативной памяти не менее 4 Гб. При повышении сложности сети повышаются требования к памяти. Неплохие результаты также показывают карты Nvidia линейки Pascal.

Конечно, предпринимаются попытки разработать асики и под Ethash, ведь Эфириум — одна из самых дорогих монет, и разработка действительно мощного устройства озолотила бы создателя. Все предложенные сегодня «асики» являются GPU фермами, упакованными в корпус. Ходят слухи, что китайская компания Bitmain, занимающаяся изготовлением асиков, готовит полноценное устройство для Ethash, но официальной информации от производителя пока что не поступало.

Equihash

По принципу действия очень похож на Ethash. Разработан Дмитрием Ховратовичем и Александром Бирюковым на базе Люксембургского Университета для возможности осуществлять майнинг на домашнем компьютере. Единственное, к чему он очень требователен — это оперативная память. Схема алгоритма базируется на криптографической концепции,носящей название «Обобщенная проблема дня рождения».

Хотя алгоритмы майнинга Ethash и Equihash все еще остаются устойчивыми к асикам, видеокарты тоже недешевы. В связи с большой популярностью Etherium на Ethash стало сложно майнить, и пользователи начали переходить на Equihash. На базе Equihash работают Zcash и Биткоин Голд.

В большинстве случаев развитие криптовалюты происходит по такому сценарию: не успеет сеть поработать, как тут же появляются асики. Соревновательный характер майнинга и высокая стоимость монет побуждает людей искать способы майнить эффективней.

Асики разрушают сам принцип децентрализации, выживая мелких майнеров и оставляя только тех, кто способен купить мощное оборудование. Многие считали, что с появлением асиков прошла эра майнинга на процессорах и видеокартах, ведь обладатели этих устройств не могут теперь даже окупить электричество, не говоря уж о прибыли. Но опыт монет, устойчивых к асикам, говорит об обратном.

Выбор алгоритма майнинга зависит от вашего оборудования и того, сколько вы готовы вкладывать в его поддержку и модернизацию. Конечно, майнинг на видеокартах не приносит столько прибыли, как на асике, но за счет удорожания таких монет, как эфириум, zcash и monero, этот разрыв сокращается. К тому же, устройство пригодно только для майнинга, а видеокарты вы сможете использовать для любых целей.

Хотите быть в курсе свежайших новостей и получать бесплатные инсайды? Подписывайтесь на наш Instagram , Facebook , VKontakte и Telegram (crypto_state).
Если Вам понравилась статья, пожалуйста, поделитесь ей с друзьями в соцсетях и на форумах (кнопки ниже). Вы очень поможете расширить криптовалютное сообщество и развивать наш проект быстрее!
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации