Что такое алгоритм майнинга CryptoNight?

Что такое алгоритм майнинга CryptoNight?

Криптовалюта — это развивающаяся тенденция, которая, как ожидается, приобретет еще большее значение в ближайшие годы. По оценкам, по состоянию на август 2022 года на Биткойн будет приходиться 60–77% мирового потребления электроэнергии, связанной с криптоактивами. По данным New York Times, только добыча BTC потребляет примерно 0,5% от общего объема энергии, производимой во всем мире, что также примерно в семь раз превышает годовое потребление энергии Google, сообщает газета.

В связи с быстрым ростом криптомайнинга за последние несколько лет было разработано бесчисленное множество алгоритмов майнинга.

Одним из известных алгоритмов майнинга является CryptoNight, известный своим вниманием к конфиденциальности, устойчивости к майнингу ASIC и масштабируемости. В этом руководстве мы углубимся в детали алгоритма CryptoNight, изучим его работу, значение, проблемы и цифровые валюты, которые его используют.

Ключевые выводы:

  • ASIC-майнинг завоевал доминирование благодаря огромной мощности ASIC-чипов, что поставило майнеров на GPU в невыгодное положение.
  • CryptoNight — алгоритм, изначально направленный на решение проблем централизации ASIC и отслеживания транзакций.
  • ASIC-майнеры эффективно приспособились к алгоритму CryptoNight, тем самым подорвав его первоначальную цель.
  • Некоторые криптовалюты, работающие на алгоритме CryptoNight, включают Bytecoin, HYCON и Electroneum.

Понимание майнинга

Прежде чем углубляться в особенности CryptoNight, давайте сначала рассмотрим концепцию Proof of Work (PoW).

PoW — это алгоритм консенсуса, используемый во многих системах блокчейнов, включая известные Bitcoin, Litecoin и Dogecoin. Криптотранзакции в таких системах подтверждаются майнерами, решающими сложные математические задачи.

Что такое алгоритм майнинга CryptoNight?

Процесс майнинга начинается с объединения транзакций в блок. Этот блок включает такие данные, как отправитель, получатель, сумма и временная метка каждой транзакции. Как только блок достигнет максимальной емкости, он будет готов к добавлению в блокчейн.

Чтобы майнер добавил этот блок в блокчейн, он должен решить сложный криптографический алгоритм. Это делается с помощью мощного оборудования, такого как графические процессоры или ASIC-майнеры (или облачные сервисы), которые выполняют бесчисленные вычисления, пока не будет найдено конкретное решение. Этот процесс чрезвычайно энергозатратен и может потребовать значительных вычислительных ресурсов.

Первый майнер, который успешно решит алгоритм и добавит блок в блокчейн, награждается определенным количеством монет.

Помимо получения монет в качестве вознаграждения, майнеры также получают комиссию за обработку транзакций. Эти комиссии могут различаться и обычно выше для транзакций, требующих более быстрого времени обработки.

ASIC против графических процессоров в майнинге

Первоначально, когда была представлена ​​концепция майнинга, процесс выполнялся с помощью обычных центральных процессоров (ЦП). Это было выгодно для энтузиастов ПК с высокопроизводительным оборудованием, которые могли легко добывать криптовалюты, такие как Биткойн и Ethereum v1.

Однако по мере того, как популярность Биткойна росла и к нему присоединялось все больше людей, появился новый способ майнинга — использование графических процессоров (GPU). Поскольку графические процессоры стали намного быстрее процессоров, майнинг криптовалют стал более доступным для более широкой аудитории.

Однако ситуация изменилась с появлением ASIC-майнеров в 2013 году. Эти микросхемы ASIC были специально разработаны для конкретных целей, таких как добыча монет, и имели гораздо более высокую вычислительную мощность по сравнению с графическими процессорами. В результате они быстро обогнали своих аналогов, что привело к снижению прибыльности майнинга на GPU.

Что такое алгоритм майнинга CryptoNight?

Алгоритм доказательства работы Биткойна, SHA256, может обрабатываться как графическими процессорами, так и майнерами ASIC. Однако благодаря своей специализированной конструкции устройства ASIC имеют значительное преимущество в эффективности перед графическими процессорами. Это стало очевидным с выпуском Bitmain Antminer S9, который быстро стал одним из самых мощных и прибыльных ASIC-майнеров на рынке.

Быстрый факт

С ростом популярности майнинга и бурным ростом рынка криптовалют спрос на графические процессоры резко возрос, что даже привело к нехватке запасов видеокарт. И Nvidia, и AMD, гиганты производства графических процессоров, за этот период значительно выросли в курсах своих акций. Однако в 2022 году наступила криптозима, обрушившая цены на BTC и сделавшая майнинг биткойнов неэффективной, что привело к ценам на видеокарты < em>значительно падает.

Что такое КриптоНочь?

CryptoNight — это алгоритм хеширования с доказательством работы, разработанный в 2013 году как часть протокола CryptoNote. Он специально разработан для PoW-майнинга и поддерживает только процессоры и графические процессоры, что делает майнинг более доступным для обычного компьютерного оборудования.

Создатель CryptoNight, известный только под псевдонимом Николас ван Саберхаген, остается загадкой и исчез из поля зрения общественности после внедрения алгоритма. Это добавляет интриги вокруг происхождения CryptoNight, подобно тому, как личность Сатоши Накамото до сих пор неизвестна в мире Биткойн.

Основная цель CryptoNight — обеспечить устойчивость к ASIC, в отличие от алгоритмов SHA-256 Биткойна или алгоритмов Ethash Ethereum. Это означает, что сложно или невозможно создать специализированное оборудование для добычи монет CryptoNight, что сделает его более доступным для широкой публики для майнинга и участия в сети.

Что такое алгоритм майнинга CryptoNight?

CryptoNight — это алгоритм майнинга, ориентированный на безопасность и использующий Advanced Encryption Standard (AES), алгоритм военного уровня, известный своими сильными возможностями шифрования. Таким образом, благодаря своей распределенной и безопасной экосистеме майнинга CryptoNight стремится поддерживать децентрализацию и честную конкуренцию для майнингового сообщества.

Другая цель алгоритма — обеспечить конфиденциальность отдельных транзакций. Хотя блокчейн Биткойна доступен для публичного просмотра, CryptoNight добавляет уровень анонимности, затрудняя отслеживание транзакций в блокчейне.

Как работает Криптонит?

Чтобы полностью понять работу CryptoNight, давайте рассмотрим основные этапы процесса майнинга.

Что такое алгоритм майнинга CryptoNight?

Шаг 1

Первым шагом в алгоритме майнинга CryptoNight является создание «блокнота». Этот блокнот представляет собой большую память с промежуточными значениями, которые сохраняются во время функции хеширования. Исходные входные данные хешируются с помощью хэш-функции Keccak-1600, в результате чего получаются 200 байт случайно сгенерированных данных.

Шаг 2

После создания блокнота алгоритм берет первые 31 байт хэша Keccak-1600 и преобразует их в ключ шифрования для алгоритма AES-256. Это считается наивысшим значением в семействе AES.

Шаг 3

После завершения преобразования шифрования CryptoNight берет весь набор данных, созданный функциями AES-256 и Keccak, и передает его через остальные хэш-функции. В результате получается окончательный хэш, имеющий 256-битное расширение или всего 64 символа.

Важность CryptoNight

После появления оборудования для майнинга ASIC майнинг криптовалют становится все более централизованным. Эти специализированные аппаратные устройства превосходили по производительности процессоры и графические процессоры, создавая несправедливое игровое поле для отдельных майнеров. CryptoNight намеревался бросить вызов этой централизации, сопротивляясь доминированию ASIC. Его конструкция препятствует использованию ASIC, продвигая более распределенную и доступную экосистему майнинга.

Еще одним важным аспектом этого алгоритма является конфиденциальность. Хотя многие криптовалюты, включая BTC, имеют прозрачные и отслеживаемые транзакции, CryptoNight отдает приоритет конфиденциальности. Он объединяет расширенные функции конфиденциальности, такие как кольцевые подписи и скрытые адреса. Эти функции позволяют проводить неотслеживаемые транзакции, обеспечивая максимальную безопасность и анонимность для пользователей, которые ценят частные транзакции в блокчейне.

Наконец, масштабируемость является решающим фактором для роста и внедрения криптовалют. CryptoNight решает эту проблему за счет увеличения вычислительных требований, что позволяет ускорить обработку транзакций и улучшить масштабируемость. Эта масштабируемость гарантирует, что криптовалюта может эффективно обрабатывать больший объем транзакций, что способствует ее широкому использованию и принятию.

Что такое алгоритм майнинга CryptoNight?

Проблемы CryptoNight

Несмотря на свое намерение быть устойчивым к ASIC, CryptoNight столкнулась с серьезными проблемами в достижении этой цели. Специализированный дизайн чипов ASIC делает практически невозможным полностью исключить их из майнинга. Поэтому единственным реальным решением было регулярное форкирование алгоритма, что вынуждало владельцев ASIC инвестировать в новое оборудование.

Один из таких случаев произошел в октябре 2018 года, когда была выпущена версия CryptoNight v7 с измененными параметрами, чтобы затруднить работу существующих ASIC. Однако эта тактика оказалась неэффективной, поскольку к концу декабря 2018 года уже были обнаружены новые ASIC. Эта закономерность сохранялась с каждым форком, где доминирование ASIC временно подавлялось только для того, чтобы вернуться после модификации ASIC.

Неспособность CryptoNight устранить ASIC была подчеркнута в феврале 2019 года в блокчейне Monero, который тогда использовал алгоритм CryptoNight. Было обнаружено, что более 85% мощности майнинга Monero приходится на оборудование ASIC.

Несмотря на свои недостатки, форк остается наиболее жизнеспособным вариантом для CryptoNight, позволяющим задержать доминирование ASIC. Однако этот подход сопряжен с рядом проблем. Регулярные обновления посредством форка могут привести к нежелательным изменениям в алгоритме, которые могут деанонимизировать транзакции или даже создать новые валюты. Эти проблемы возникли в форке Monero в 2018 году, который создал три новые валюты (XMO, XMC, XMZ) и поставил под угрозу основополагающий принцип конфиденциальности.

Следовательно, CryptoNight приходится лавировать между двумя крайностями – бороться с ASIC-ами с помощью регулярных форков, сохраняя при этом необходимость стабильности и последовательности алгоритма.

Криптос с использованием алгоритма CryptoNight

Несколько криптовалют приняли алгоритм CryptoNight для своих процессов майнинга. Давайте подробнее рассмотрим некоторые примечательные примеры:

Монеро (XMR)

Monero — одна из самых известных криптовалют, использующая алгоритм CryptoNight. Первоначально компания использовала CryptoNight, чтобы противостоять майнингу ASIC, стремясь поддерживать более децентрализованную экосистему майнинга. Однако производители ASIC быстро адаптировались, что привело к возвращению доминирования ASIC в майнинге Monero. В результате Monero перешла на алгоритм RandomX. Тем не менее, внедрение CryptoNight в Monero демонстрирует значимость алгоритма в обеспечении конфиденциальности и децентрализации.

Байткоин (BCN)

Bytecoin, запущенный в 2012 году, стал первой криптовалютой, реализовавшей CryptoNight. Первоначально проект стремился противостоять доминированию ASIC, отдавая предпочтение майнингу на процессорах и графических процессорах. Однако по мере развития технологий и возникновения проблем Bytecoin решила также интегрировать их в свой процесс майнинга. Хотя проект продолжает изучать поддержку графических процессоров, он признает, что запрет ASIC не может быть жизнеспособным долгосрочным решением.

ГИКОН (HYC)

Первоначально рассматривая возможность реализации хеш-функции Blake2b, проект в конечном итоге остановился на CryptoNight из-за ее более высокой устойчивости к ASIC. Они также планируют регулярно менять свой алгоритм в качестве сдерживающего фактора для потенциальных майнеров ASIC и предоставлять специальные установки для майнинга для разных типов оборудования.

Электрониум (ETN)

Следующая криптовалюта в нашем списке — Electroneum, которая также начинала с использования оригинального алгоритма CryptoNight, но позже перешла на CryptoNight v7 из-за давления со стороны майнеров на графическом процессоре. Однако этот шаг был встречен неоднозначной реакцией в обществе. Одной из его примечательных особенностей является включение мобильного майнера, позволяющего пользователям добывать ETN с помощью своих мобильных устройств.

Деро (ДЕРО)

И последнее, но не менее важное: Dero — еще одна криптовалюта, которая решила придерживаться исходного алгоритма CryptoNight, несмотря на то, что рассматривала возможность перехода на RandomX от Monero. В качестве причин своего решения участники проекта назвали опасения по поводу безопасности во время тестирования и зависимость от производителей чипов.

Другие проекты

Алгоритм CryptoNight был реализован во множестве криптовалютных проектов. Однако в 2017 году несколько проектов, использующих алгоритм CryptoNight, подверглись вредоносным атакам, что вызвало опасения по поводу его надежности. Это побудило разработчиков создавать различные варианты алгоритма для устранения этих уязвимостей.

Одним из таких вариантов является CryptoNight Heavy, который используется такими проектами, как Ryo Currency, Sumokoin и Loki. Однако было отмечено, что эта реализация может также иметь свои собственные недостатки. Поскольку CryptoNight Heavy опирается на не требующую доверия одноранговую сеть, она может быть более восприимчива к распределенным атакам типа «отказ в обслуживании» (DDoS). Эти скоординированные атаки переполняют сеть фальшивым трафиком, что затрудняет правильную работу узлов и проверку новых блоков.

Заключение

Несмотря на все трудности, разработчики продолжают исследовать потенциал алгоритма CryptoNight и работать над повышением его безопасности. Его реализация в различных криптовалютных проектах показывает его значение для обеспечения конфиденциальности и децентрализации. Однако до сих пор остается вопрос, сможет ли алгоритм действительно достичь своей цели — стать устойчивым к ASIC. Тем не менее, алгоритм CryptoNight остается важной частью криптоиндустрии и отличной основой для будущих блокчейн-проектов, особенно тех, которые подчеркивают конфиденциальность и справедливость.

Часто задаваемые вопросы

Чем отличаются алгоритмы Proof-of-Work и Proof-of-Stake?

Доказательство работы и Доказательство доли — это два распространенных консенсусных алгоритма, используемых в сетях блокчейнов. Они функционируют по-разному друг от друга. В PoW майнеры соревнуются друг с другом, выполняя сложные вычисления с помощью мощных компьютеров. Напротив, PoS полагается на валидаторов, которые выбираются в соответствии с их ставкой.

Сегодня майнинг на GPU мертв?

Нет, майнинг на GPU не умер. Это по-прежнему популярный метод добычи определенных монет. Однако это может быть не так прибыльно, как раньше, из-за увеличения сложности и конкуренции. Кроме того, некоторые криптовалюты теперь предпочитают более совершенное оборудование для майнинга, такое как ASIC, вместо графических процессоров. Более того, недавнее снижение цен на криптовалюту также повлияло на прибыльность майнинга на графических процессорах.

Что работает быстрее: процессор или графический процессор?

Майнинг на графическом процессоре еще далек от смерти. Это остается популярным методом добычи конкретных токенов. Однако из-за повышенной сложности и конкуренции это может быть не так прибыльно, как раньше. Кроме того, некоторые криптовалюты теперь отдают предпочтение специализированному оборудованию для майнинга, такому как ASIC, а не графическим процессорам. Кроме того, недавнее снижение цен на криптовалюту повлияло на прибыльность майнинга на графических процессорах.

Смотрите также

2023-11-13 15:16