Алгоритм Майнінг Ефіріума (Ethereum)

Алгоритм Майнінг Ethereum Ethash застосовується з моменту появи криптовалюта ETH. Головною його особливістю вважаються підвищені вимоги до ОЗУ графічних процесорів, а також стійкість до видобутку криптовалюта ASIC-Майнер. Такі відмінності обумовлені особливістю архітектури алгоритму, а також принципами її побудови. У чому нюанси Ethash? Як працює алгоритм, і які криптовалюта використовують його? Що врахувати Майнер при видобутку віртуальних монет? Ці та ряд інших питань розберемо в статті.

Сутність і функції алгоритму Майнінг для Ефіріума

Напис Ethash на тлі коду Майнінг

Користувачі кріптосеті знають, що алгоритм Майнінг для Ефіріума — Ethash. Це змінений варіант Dagger-Hashimoto (стара назва), який в кріптовалютной мережі Ефіріум застосовується в комплексі з механізмом PoW. Найближчим часом В. Бутерін (творець криптовалюта Ethereum) планує відмовитися від згаданого протоколу консенсусу на користь PoS. В цьому випадку нагорода буде видаватися не за здобуті за допомогою обладнання монети, а за зберігання віртуальної валюти в гаманці. Чим більше накопичень у користувача, тим вищий дохід. Але точна дата переходу поки невідома.

Алгоритм Майнінг Ефіріум (Ethash) виконує наступні функції:

  1. Захист кріптосеті від дії хакерів. Мережа побудована таким чином, що для пошуку хеша потрібен певний часовий проміжок і потужність обладнання. Якщо зловмисникам і вдасться зламати якийсь один або групу вузлів, це не порушує цілісність і правильність роботи блокчейна. У процесі перевірки проведених операцій обов’язковою умовою є консенсус вузлів. Внесення правок у функціонування всього blockchain можливо тільки при контролі 51% системи, а на це потрібні великі потужності. Ось чому Ethash відноситься до найбільш надійним алгоритмам Майнінг, який гарантує загальну надійність кріптосеті від стороннього втручання.
  2. Перевірка відправника транзакції. Особистий ключ користувача віртуальної мережі шифрується і включається в заголовок операції. При цьому наявність підпису гарантує, що відправник планує передати певний обсяг коштів з особистого гаманця іншому користувачеві.

Коротка історія появи алгоритму Майнінг Ефіріума

Значок Ethereum на тлі майнінгового коду

Творцем алгоритму Майнінг Ефіріума вважається В. Бутерін, що має російське коріння, але довгий час проживає на території Канади. Як зазначалося, первинне ім’я Ethash було іншим (алгоритм називався Dagger-Hashimoto), а сама структура мала багато спільного з Scrypt.

Але механізм хешування алгоритму дещо відрізнявся — він мав на увазі створення граф послідовних елементів ланцюга. Умовно такі графи можна порівняти з деревом, що має безліч гілок. Через таку особливість складність пошуку хеша була значно вище, що створювало реальні труднощі в пошуку необхідного значення і створення нового блоку в ланцюжку блокчейн Ефіру. Згодом в Dagger-Hashimoto були внесені правки, що і призвело до появи нового алгоритму (він отримав назву Ethash).

Принцип дії алгоритму Майнінг Ефіріума

Віталік Бутерін і емблема Ефіріума

Одна з базових особливостей Ethash полягає в пошуку nonce і досягненні певного параметра, що має значення менше конкретного рівня. При рівномірному розподілі результатів можна гарантувати, що середні тимчасові витрати на пошук необхідного числа залежать від кордону складності. Завдяки цій особливості, в процесі видобутку контролюється час, необхідний для створення чергового елемента ланцюжка blockchain. Часовий проміжок автоматично регулюється параметром складності для утримання на певному рівні (близько 15 секунд).

Описані вище зміни виключають формування паралельних процесів, які часто призводять до зростання витрат при проведенні транзакцій (подвійним витрат), а також зводять до мінімуму ризики атаки 51%. Як Майнера може виступати будь-який вузол мережі, а обсяг зароблених монет безпосередньо залежить від продуктивності, яке застосовується (його хешрейта). Чим більше потужність техніки, яка використовується в процесі Майнінг, тим швидше підбирається параметр Nonce і тим вище шанси знайти необхідного значення.

Алгоритм Ethash відрізняється стійким об’ємом пам’яті, що до певного моменту унеможливлювало застосуванням ASIC-Майнер. Іншими словами, для проведення розрахунків PoW з певних ресурсів вибираються підмножини. Цей фактор залежить від заголовка елемента блокчейн і параметра nonce. Сам ресурс має певний обсяг, який має назву DAG, що включає в себе тисячі блоків. Але цей фактор не впливає на швидкість видобутку — вона проходить досить швидко.

Особливості алгоритму Майнінг Ефіріум

Кнопка, що запускає Майнінг Ефіріума

Знаючи, який алгоритм Майнінг має Ефіріум, учасник кріптосеті може визначитися з обладнанням і підвищити ефективність видобутку віртуальної монети. Але тут потрібно врахувати ряд особливостей, характерних для Ethash:

  1. Швидкість видобутку блоку блокчейна становить близько 15 секунд (на 28 вересня 2018 року середній параметр 14,2 с). Така динаміка носить умовну назву «серцебиття». Знаходження швидкості в певному параметрі виключає підтримку ФОРКОМ, здатних внести правки в blockchain і здійснюють подвійне витрачання в кріптосеті. При підтвердженні проведеної операції з ресурсу DAG, побудованого на nonce і хеше заголовка, потрібно знайти певні підмножини. Обсяг пам’яті постійно змінюється і створюється для конкретної епохи, до складу якої входить 30 000 різних блоків. На їх формування йде близько 125 годин. Що стосується поточного обсягу Даг-файлу, на 28 вересня 2018 року його дорівнює 2,66 Гб.
  2. Алгоритм Ethash сформований так, щоб хешування і перевірка транзакції були можливі навіть за допомогою процесорів. Але з ростом складності кріптосеті швидкості обчислень CPU стало недостатньо, тому Майнер застосовують відеокарти, що відрізняються більш високою продуктивністю. Завдяки цій особливості, швидкість пошуку хеша зростає, як і заробіток Майнера. Крім того, незважаючи на захист алгоритму від Асіка, недавно був створений майнер Antminer E3 від компанії Bitmain, що має більш високу продуктивність і поступово витісняє ферми на GPU.
  3. У разі застосування надшвидких процесорів з ідентичною пам’яттю виходить мінімальна різниця (якщо порівнювати з видобутком одного блоку). Це має ключове значення, адже у великих ферм на Асіка немає великої переваги. Цей фактор забезпечує децентралізацію мережі.
  4. Складність Майнінг має динамічний характер і залежить від загальної потужності устаткування, яке застосовується в кріптосеті. Чим більше число вузлів задіяно, тим вище загальна потужність і тим важче здобувати криптовалюта. З появою нових Асіка є побоювання більш швидкого зміни параметра складності, який для Ефіріума на 28.09.2018 року становить 3,27 ПХ / с.
  5. Для початку видобутку монети потрібен певний обсяг пам’яті (на сьогодні не менш 3-3,5 Гб). В іншому випадку програма для Майнінг Ефіріума просто не запуститься.
  6. Для роботи буде потрібно спеціальний софт, наприклад, Ethminer, за допомогою якого можна підключитися до пулу і добувати віртуальну монету разом з іншими учасниками мережі.

Раніше проблемою Ethash було часте зависання програми для Майнінг в процесі зміни епох. З 2016-му з’явився софт під назвою ClayMore, завдяки якому вдалося втекти від описаних вище труднощів. Як результат, даг файл зберігається на графічний процесор ПК, а не на його жорсткий диск. Випуск софта ClayMore Dual Mining збільшив можливості учасників мережі, які можуть добувати відразу дві віртуальні монети. При цьому друга криптовалюта значно прискорювала видобуток першої. Мінус полягає лише в підвищенні обсягу споживаної енергії.

Криптовалюта, які працюють на алгоритмі Майнінг Ефіріум

Значки криптовалюта, які можна Майні на алгоритмі Ethash

Вище ми розібрали, на якому алгоритмі Майні Ефіріум і в чому його особливості. Але це не єдина криптовалюта, в основі якої лежить Ethash. Сьогодні існує ще ряд проектів на цьому алгоритмі:

  1. Ефіріум Класик — віртуальна монета, яка є Форком Ефіру і з’явилася в 2016 році. В основі платформи лежить Ethereum, але деякі відмінності все-таки є. Зокрема, в ETC обмежується загальне число монет (210,6 млн.), Збільшена швидкість проведення транзакцій, і підвищений загальний рівень безпеки. На 28 вересня 2018 року Ефіріум Класик займає 14 рядок і має капіталізацію в 1,196 мільярдів доларів, а курс становить 11,42 долара.
  2. Pirl — віртуальна монета, в якій поєднується розглянутий алгоритм Ефіріума і робота майстер-нода. Робота криптовалюта базується на системі смарт-контрактів. Головним завданням творців був захист від застосування Асіка учасниками мережі. На 28.09.2018 року капіталізація цього активу становить 3 мільйони доларів, а курсова вартість 0,11 доларів.
  3. Expanse — платформа, побудована на принцип децентралізації і відрізняється наявністю відкритого вихідного коду. Її головне призначення — застосування в якості основи для створення додатків. Сьогодні криптовалюта доступна на різних біржових майданчиках. Її капіталізація на зазначену дату дорівнює 3,8 мільйона доларів, а курсова вартість — 0,36 доларів.
  4. Ubiq — потужна платформа, в основі якої лежить застосування смарт-контрактів. Як і минулого інструмент, він застосовується для створення ПЗ на основі блокчейна. Особливість монети полягає в більш надійному захисту (якщо порівнювати з розглянутої вище криптовалюта). На 28 вересня 2018 го капіталізація становить 22,3 мільйона доларів, а ціна 0,52 долара за одну монету.
  5. Metaverse — децентралізована відкритий майданчик, в основі якої лежить blockchain. Творці ставили завданням створити платформу, що дозволяє з однаковим комфортом працювати з цифровими і оцифрованими активами. За допомогою платформи вдається «оцифрувати» предмети мистецтва, елементи антикваріату і багато іншого. Іншими словами, завдяки Metaverse вдається оцінити будь-яку матеріальну цінність в еквіваленті віртуальної валюти. Капіталізація активу на зазначену вище дату дорівнює 195,7 мільйонів доларів, а курс 3,48 долара за монету.
  6. Musicoin — розробка, створена для обміну музичними творами. Як тільки користувач прослухав певну композицію, автор отримує премію. Система базується на «розумних» контрактах, а головна мета проекту — в можливості прямого спілкування між творцями унікального контенту і його користувачами. На даний момент ринкова капіталізація Musicoin дорівнює нулю, а обсяг торгів за останню добу близько 18,5 тисяч доларів. Що стосується курсової ціни, на 28 вересня 2018 го вона мінімальна і становить всього 0,0037 долара за монету.

Перерахований вище список монет, які працюють на алгоритмі Майнінг Ефіріум, далеко неповний. У нього можна включити і інші криптовалюта, наприклад, Ellaism, Bowhead і інші. Платформа Ethereum, що має смарт-контракти, зручна і надійна, що і викликає до неї підвищений інтерес з боку користувачів.

Майнінг на алгоритмі Ефіріума — особливості

Емблема Ефіру і Асік для його Майнінг

При видобутку криптовалюта виділяється кілька способів, які доступні користувачеві:

  1. Соло-Майнінг. У цьому випадку учасник мережі набуває обладнання, але до пулу не вдалося підключитися і працює самостійно. Перевага методу тільки в одному — в можливості забрати весь заробіток собі при видобутку чергового блоку. Але мінусів більше, в тому числі низька ймовірність пошуку необхідного хеша через високу конкуренцію. Ось чому цей метод майже не використовується.
  2. Майнінг за допомогою пулу. Як і в минулому ситуації, учасник мережі працює самостійно, але за допомогою пулу. Плюс полягає в можливості отримання більшого прибутку. Мінус — необхідність сплати комісії і невелика ймовірність пошуку хеша (причина така ж, як і при простому соло-Майнінг).
  3. Звичайний Майнінг за допомогою пулу. Тут майнер купує обладнання та підключається до інших користувачів. Разом з ними він бере участі в пошуку хеша і отриманні блоку. При формуванні нового ланки ланцюжка блокчейн отримана премія (на вересень 2018 го — 3 ETH) розподіляється між Майнер з урахуванням потужності, що застосовується. У разі застосування потужного устаткування (відеокарт або Асіка) цей спосіб може давати хороший прибуток, але термін окупності може досягати декількох років.
  4. Хмарний Майнінг. У цьому випадку учасник мережі бере в оренду потужності спеціальних компаній і застосовує їх для соло-Майнінг або видобутку монет через пул. Плюс в тому, що тут не потрібно витрачати кошти за покупку устаткування, оплачувати великі суми за електрику або витрачається на обслуговування ферми. На вигоду можна розраховувати при покупці контракту від року і більше. Популярні сервіси для видобутку монет — hashflare.io, genesis-mining.ru.

Окрему увагу варто приділити і обладнання, яке застосовується для видобутку криптовалюта на алгоритмі Ефіріума:

  1. CPU. З ростом складності Майнінг використання центральних процесорів для видобутку криптовалюта втратило актуальність. Витрати на електроенергію і покупку обладнання значно перевищують прибуток Майнера.
  2. GPU. Результат дають тільки потужні відеокарти, а також їх застосування в кількості від 6-8 і більше «планок». Наприклад, GeForce GTX 1080Ti має хешрейт близько 33-37 МХ / с. Якщо використовувати вісім таких відеокарт, місячний дохід Майнера буде близько 170 доларів, але через великі витрат на збір ферми (обходиться в 7-8 тисяч доларів) окупність обладнання настає через 4-5 років.
  3. ASIC-Майнер. Застосування Antminer E3 від Bitmain забезпечує найбільший дохід учаснику мережі, завдяки високій продуктивності (190 МХ / с) і мінімального споживання енергії (760 Вт). На 28.09.2018 року можна заробити близько 105 доларів на місяць. Якщо врахувати, що вартість Асік-Майнер на офсайте становить тисячу сто шістьдесят дві долара, окупності вдається досягти протягом року.

Знаючи, яким алгоритмом Майні Ефіріум, учаснику мережі простіше зорієнтуватися в особливостях пошуку хеша, виборі необхідного обладнання та розрахунку окупності. Якщо підводити підсумок по сказаному, можна говорити про черговий гегемонії з боку ASIC-Майнер, які захоплюють ринок і витісняють класичні ферми на графічних процесорах. Але в наступному 2019 року ситуація і зовсім може змінитися, якщо розробникам вдасться перевести криптовалюта з PoW на PoS. У цьому випадку застосування звичайного обладнання (в тому числі і Асіка) буде і зовсім марно.

Ссылка на основную публикацию