Bitcoin Cash алгоритм: все що потрібно знати про шифрування BCC

Прийшов на допомогу

Створення Bitcoin Cash обумовлено великою кількістю складнощів в мережі Bitcoin, таких як перевантаженість мемпула і дорогі транзакції. Хард форк не сильно розвантажив сам блокчейн біткоіни, проте в своєму середовищі він надає кращі умови.

Це стало можливо, в основному, завдяки збільшеному розміру блоку. Адже більшість чинників повністю збігаються з біткоіни. Які ж збігу і, найголовніше, збіги в їх технічних показниках?

алгоритм

Біткоіни Кеш використовує один з найбільш складних алгоритмів Майнінг — SHA-256. Історія така, що спочатку АНБ США був розроблений SHA-2, а лише в 2012 була випущена редакція нинішнього варіанту. Він має деякі поліпшення, проте, загальний принцип побудови функції не змінився.

Не вдаючись в усі складності структури, можна сказати, що завданням є складання значень певної довжини з величезного масиву даних. Тобто, при хешуванні береться, образно кажучи, 10000 даних і зводиться до 256 біт.

Це можна порівняти з розповіддю короткого змісту твору викладачеві: якщо ви передасте його в спрощеному вигляді і збережіть сенс, отримаєте «відмінно», якщо немає — незадовільно. При вирішенні функції, якщо все буде зведено до вірного значенням — вам виплатять нагороду в 12.5 біткоіни Кеш (якщо мова йде саме про Майнінг), якщо ні — не отримаєте нічого.

Особливістю даного алгоритму є те, що для вирішення кожного нового блоку йде приблизно 10 хвилин. Це зроблено з метою запобігання атаки на мережу і, відповідно, підвищення рівня безпеки.

Крім того, складність Майнінг цього алгоритму полягає в тому, що знайти правильне значення неможливо шляхом вирішення якогось конкретного прикладу. Це можливо зробити лише перебором всіх існуючих значень і їх підстановкою до початкового масиву.

Тобто, припустимо, є початкове значення А, що дорівнює 100. Всього один варіант буде менше 100, і саме він є правильним. Але варіантів результату дуже багато. Через обчислювальні потужності обладнання поспіль перебираються всі значення, і коли буде знайдено правильне, хеш-функція буде вирішеною.

Доведи, що майнер

При Майнінг криптовалюта важливий не тільки алгоритм, але і протокол. Їх існує близько 10 (Proof of Work, Proof of Stake, Delegated Proof of Stake, Power of Attorney і інші). Деякі з них складні і вимогливі, інші прості і іноді навіть не мають потреби у використанні обчислювальних потужностей.

Однак, в біткоіни Кеш використовується один з найскладніших — Proof of Work (PoW). Роботу можна охарактеризувати в два пункти:

  • обов’язково використовувати потужне обладнання і проводити складні обчислення;
  • результати перевіряються досить швидко.

Тобто, від наявних у вас потужностей залежить тривалість рішення, однак, результат буде перевірений практично моментально. Саме завдяки цьому стає можливим ефективне рішення функцій SHA-256 шляхом перебору.

Простими словами, потрібно просто довести, що ви працюєте. Надані Шейру і будуть тим самим доказом. Так само, як у шахтаря доказом буде золотий камінь, а у будівельника — будинок.

Застосування в Майнінг

Ви вже могли зрозуміти, що алгоритм SHA-256 застосовується для шифрування блоків і транзакцій. Саме тому переклади в мережі Bitcoin Cash можна вважати підтвердженими як мінімум через 10 хвилин після їх відправки в мережу.

Для Майнер, з одного боку, його використання є позитивним. По-перше, вони отримують велику нагороду (оскільки витрати високі, заохочення їм відповідає). По-друге, вони можуть отримати непогані гарантії, що робота буде у відносно рівних умовах (кількість потужностей різний, але діє правило 51%).

З іншого боку, це має ряд недоліків. По-перше, високі вимоги просять від Майнер великих вкладень в устаткування і систему охолодження. По-друге, потрібно забезпечувати приміщення, в якому знаходиться ферма, хорошою проводкою, оскільки навантаження на електромережу дуже високі. По-третє, через ту ж навантаження з’являються великі витрати на електрику.

Однак, все в сукупності це приносить хорошу репутацію біткоіни Кеш. З огляду на, що це хард форк, її заробити дуже складно. Адже нічого унікального в світ криптовалюта не було внесено. Проте, Майнер в його мережі дуже багато, значить вони не проти того, що тут використовується той же алгоритм.

Доповнення до алгоритму

Першим серйозним доповненням для мережі біткоіни Кеш стало впровадження MTP (Median Time Past). Суть в тому, що дана медіана вимірює загальний час, витрачений на останні 11 блоків. Якщо воно перевищує 12 годин, складність Майнінг знижується на 20 відсотків. Таким чином підтримується нормальна швидкість рішення і оптимальна складність.

Крім того, в разі різкого падіння загального хешрейта мережі вона також знижується. Тобто, якщо з 100 великих Майнер, 5-10 піде, це буде відстежено, і в алгоритм автоматично внесуть поправки.

Перша діра і латка на ній

Таке доповнення дуже сильно порадувало багатьох Майнер. Власне кажучи, це була одна з причин, по якій вони перейшли на мережу біткоіни Кеш. Однак не всі фактори були враховані, що сильно позначилося на змінах складності, а значить, і швидкість їх виконання.

Хотіли зробити як краще, а вийшло … Загалом, замість коригування до оптимального значення, складність могла змінюватися від небувало легких до надскладних значень. Траплялося так, що в один час вдавалося вирішити всього 4 блоки, а на наступний — понад 60.

Перший варіант приводив до величезних затримок транзакцій. Другий призводив до того, що блоків не заповнювалися до кінця. Надалі це істотно ускладнило б підтвердження транзакцій.

Тому був розроблений оновлений алгоритм, метою якого стало вирішити наступні проблеми:

  • коригувати складність видобутку для завдання середнього часу блоку в 600 секунд;
  • припиняти різкі скачки складності, коли швидкість рішення стабільна;
  • підлаштовуватися під швидкі зміни хешрейта;
  • не наражатися на атакам.

Це було названо «Аварійним оновленням алгоритму». Адже чим довше відстежувалася така нестабільна робота, тим швидше мережу хард ФОРКОМ наздоганяла Біткоіновскую. У підсумку, в середині жовтня ланцюжок біткоіни Кеш стала довшою, ніж у біткоіни на 7800 блоків.

Відповідно, нагорода за блок також зменшилася б набагато швидше. Такими темпами Майнер з мережі BCH просто пішли б, а цю криптовалюта незабаром все забули б.

Але оновлення пройшло успішно. Всі ноди залишилися в мережі, не було втрати попередніх блоків, а що найголовніше — це не привело до нового розколу. А адже це була найбільша побоювання перед виправленням існуючих проблем.

переваги

Самим головним достоїнством SHA-256 є швидка швидкість шифрування і відсутність будь-яких шансів зламати код без ключів. Це було однією з причин вибору SHA-256 для Bitcoin і, відповідно, передумовою для того, щоб залишити його на біткоіни Кеш. Він забезпечує високу ступінь захисту блоків, транзакцій, а значить, і коштів кожного користувача мережі.

Здається, що в цьому алгоритмі можуть з’явитися однакові образи (результати обчислень), що може нашкодити системі. Однак це неможливо з однієї простої причини: під кожен результат можливий тільки одна відповідь. А масив даних можна порівняти з кількістю піску на Землі.

Більш того, уявіть собі, що кожна піщинка містить у собі ще одну Землю. Якщо порахувати загальну кількість піщинок на всіх цих землях, варіантів вирішення буде все одно більше, і всі вони різні, тому однакових образів апріорі не буде.

З цього випливає ще одна перевага алгоритму: звичайна людина не зможе його зламати або прорахувати, яким би він не був розумним. Для такого обсягу роботи потрібно проводити тисячі обчислень в секунду, що просто непідвладне людському мозку.

недоліки

Як це зазвичай буває, будь-яка система має свої недоліки. Здається, що розробники передбачили всі, тому істотних мінусів бути не повинно. Але все ж є один недолік.

Суть SHA-256 і Proof of Work в тому, що головним доказом виконаної роботи є кількість внесених Шейру. Воно залежить від обчислювальної потужності обладнання. Чим вона вища, тим швидше перебираються можливі варіанти вирішення — відповідно, швидше вирішується функція.

Таким чином, чим більше потужності користувач зможе у себе зосередити, тим швидше буде відкривати блок. Але в цьому і заковика. Якщо він опанує 51% потужності всієї мережі, то зможе вирішувати будь-яку функцію швидше за інших, а значить буде впливати на систему.

Це виключить фактор децентралізації. По-перше, можна буде перенаправляти транзакції. По-друге, він вплине на інших Майнер, які будуть змушені закупити додаткове обладнання для вирішення проблеми. Іншими словами, такий користувач зможе управляти мережею і поліпшити її в сотні разів або покласти назавжди.

Але на практиці сьогодні це дуже складно, оскільки загальний хешрейт мережі біткоіни Кеш надзвичайно високий. Згідно з підрахунками, щоб підтримувати працездатність 51% потужності, щодня потрібно витрачати більше 1 мільйона доларів. Малоймовірно, що люди, у яких є така можливість, будуть ламати цю систему.

Цікаві факти

Мало хто знає, але алгоритм використовують не тільки Майнер. Кожен, хто мінімально з’єднаний з Інтернетом і відвідує хоча б один сайт в день, вже є користувачем SHA-256.

Оскільки цей алгоритм забезпечує дуже високий ступінь захисту і практично не піддається злому, його включили в сертифікат безпеки SSL. Саме ним забезпечений кожен сайт. Він потрібен для встановлення і підтвердження захищеного з’єднання.

Цією інформацією можна дивувати багатьох, адже з мільярдів користувачів Інтернету далеко не всі знають щось про програмному коді і створенні сайтів. Коли ви скажете другові, що він кожен день має справу з цим алгоритмом, він вас просто не зрозуміє. Але як бачите, не обов’язково бути Майнер.

висновок

Алгоритм SHA-256, який розроблявся як спосіб захисту даних в цілях державної безпеки, в результаті став основою для багатьох криптовалюта, серед яких і біткоіни Кеш. При впровадженні першочергових поліпшень він мав дуже суттєву помилку, але таке оновлення допомогло її виправити.

Завдяки використанню цього алгоритму біткоіни Кеш можна вважати однією з найбільш надійних і безпечних криптовалюта. Але не варто забувати, що вона все ще вразлива до атаки 51%, оскільки при розробці SHA-256 цей момент просто не враховувався.

Ссылка на основную публикацию