Lernen Sie Equihash kennen, den Algorithmus, der das Mining von Kryptowährungen wie Zcash ermöglicht. Ein Algorithmus, der ein komplexes mathematisches und probabilistisches Problem nutzt, das als „Das Geburtstagsproblem“ bekannt ist.
EDas Equihash-Mining-Protokoll oder -Algorithmus ist eines der vielen Mining-Protokolle oder -Algorithmen, die es in der Welt gibt Blockchain y criptomonedas. Allerdings nimmt Equihash innerhalb der Kryptowelt einen ganz besonderen Platz ein. Dies ist auf die spezifische Entwicklung zurückzuführen, die darauf abzielte, einen Algorithmus zu entwerfen, der enormen Widerstand leistete ASIC. Ohne dass dies äußerst komplex oder unsicher wäre.
So hat sich eine Gruppe von Entwicklern und Wissenschaftlern der Aufgabe angenommen, Equihash zu entwickeln. Eine Arbeit, die die Möglichkeit eröffnete, Kryptowährungen mit ASIC-Resistenz zu erstellen, die auf Kryptowährungen mit guter Skalierbarkeit anwendbar sind. Deshalb, seit Bit2Me-Akademie Wir laden Sie ein, mehr über diesen Algorithmus und alles, was er zu bieten hat, zu erfahren. Kommen Sie mit uns, um es kennenzulernen.
Ursprung des Equihash-Algorithmus
Die Entwicklung von Equihash begann dank der Arbeit von Alex Birjukow y Dmitry Khovratovich. Das Ziel dieser beiden Entwickler war es, einen Mining-Algorithmus zu entwickeln, der dem ASIC-Mining und der damit verbundenen wachsenden Gefahr der Zentralisierung Widerstand leistet.
Dies ist ein seit langem diskutiertes Problem in der Community. Bitcoin. Vor allem, weil die hashrat der besagten Blockchain (die verwendet SHA-256) wird derzeit mit ASIC vollständig ausgenutzt. Diese Situation kann zu großen Risiken führen, beispielsweise dass ein Unternehmen oder eine Gruppe mächtiger Bergleute zusammenarbeiten könnte, um den Betrieb des Netzwerks negativ zu beeinflussen.
Und obwohl man sich bei Bitcoin der Gefahr bewusst ist, gibt es Anreize dafür, dass dies nicht geschieht, im Moment bleibt diese Situation bestehen. Alle Bitcoin-Miner wollen eines gemeinsam haben: Bitcoin ist die mächtigste Kryptowährung. Nicht nur in Bezug auf die Hashrate, sondern auch auf den Preis, was die Sicherheit der Blockchain vor Angreifern erhöht.
Während dies in so großen Netzwerken wie Bitcoin machbar ist, sieht es in kleineren Netzwerken anders aus. Biryukov und Khovratovich beobachteten dies und beschlossen, Equihash zu erstellen. Zu diesem Zweck entwarfen sie eine komplexe algorithmische Infrastruktur zur Lösung eines schwierigen mathematischen Problems namens „Geburtstagsproblem“. Mit diesen Elementen präsentierten sie 2016 das Ergebnis ihrer Arbeit und Forschung, den vollständigen und funktionsfähigen Equihash-Algorithmus.
Diese Präsentation fand statt Universität Luxemburg, und wurde von einer Gruppe namens geführt CryptoLUX, zu dem sie gehörten, in der Netzwerk- und verteilte Systemsicherheitssymposium 2016 in San Diego.
Equihash-Ziel
Das Ziel hinter der Schaffung von Equihash ist einfach zu verstehen: zu verhindern, dass ASICs zur Zentralisierung des Minings führen. Ein besonders ernstes Problem ist bei kleinen Blockchains, wo ein einzelner ASIC-Miner mehr als die Hälfte der Mining-Leistung des Netzwerks ausmachen könnte. In dieser Situation könnte der Miner mit diesem ASIC die volle Kontrolle über das Netzwerk übernehmen und bei Bedarf sogar dessen Geschichte neu schreiben.
Mit diesem Problem im Hinterkopf haben Biryukov und Khovratovich Equihash entwickelt, um es zu bekämpfen. Tatsächlich in der Equihash-Whitepaper Sie erwähnen diesen Aspekt in ihrer Zusammenfassung deutlich. Die Notwendigkeit dieser Systeme deutlich machen.
Proof-of-Work ist ein zentrales Konzept moderner Kryptowährungen und Denial-of-Service-Schutztools, aber die Anforderung einer schnellen Verifizierung hat es bisher zu einer leichten Beute für GPUs, ASICs und Botnets gemacht. Versuche, sich auf speicherintensive Berechnungen zu verlassen, um die Unterschiede zwischen den Architekturen zu beheben, haben zu langsamen oder fehlerhaften Schemata geführt.
Ihre Arbeit führte dazu, dass sie einen hochentwickelten Algorithmus mit hohem Speicherverbrauch, hoher Strafe in Umgebungen mit geringem RAM wie ASICs, geringem Rechenleistungsverbrauch und der Darstellung kurzer kryptografischer Tests entwickelten, die kein ernstes Speicherproblem und keine Datenübertragung darstellten. Tatsächlich hinterließen sie in ihrem Whitepaper die folgende Aussage:
Unsere Lösung ist praktisch und sofort einsatzbereit: Eine Referenzimplementierung unseres Arbeitsnachweises erfordert 700 MB RAM, läuft in 15 Sekunden auf einer 2.1-GHz-CPU, erhöht die Berechnungen jedoch um den Faktor 1000, wenn der Speicher halbiert wird, und präsentiert nur eine Test, der nur 120 Bytes lang ist.
Wie funktioniert Equihash?
Jetzt fragen Sie sich wahrscheinlich Wie sind Sie bei der Entwicklung eines ASIC-resistenten Algorithmus wie Equihash vorgegangen? Nun, um diese Aufgabe zu erfüllen, haben Biryukov und Khovratovich ein kleines, aber komplexes mathematisches Problem als Grundlage genommen „Das Geburtstagsproblem“. Dieses Problem ist ein Wahrscheinlichkeitsproblem, das uns Folgendes sagt:
Das Geburtstagsproblem besagt, dass von einer Gruppe von 23 Personen eine Wahrscheinlichkeit von 50,7 % besteht, dass mindestens zwei von ihnen am selben Tag Geburtstag haben. Bei 57 oder mehr Personen liegt die Wahrscheinlichkeit bei über 99,666 %. Streng genommen ist dies kein Paradox, da es sich nicht um einen logischen Widerspruch handelt. Es handelt sich jedoch um eine mathematische Wahrheit, die der allgemeinen Intuition widerspricht.
Viele Leute denken, dass die Wahrscheinlichkeit viel geringer ist und dass viel mehr Menschen nötig sind, um die Wahrscheinlichkeit von 50,666 % zu erreichen. Wenn ein Raum 367 Personen hätte, wissen wir aufgrund des Taubenschlagprinzips, dass mindestens zwei Personen am selben Tag Geburtstag haben würden, da ein normales Jahr 365 Tage und ein Schaltjahr 366 Tage hat.
Ein sehr bekanntes Problem in der Informatik, das umfassend für die Konstruktion von Rekursions- und Backtracking-Systemen (zwei Programmiertechniken) untersucht wurde, die darauf abzielen, Probleme dieser Art auf möglichst effiziente Weise zu lösen.
Der Auflösungsalgorithmus
Die obige einfache Aussage ist der Baustein, den Biryukov und Khovratovich zur Erstellung von Equihash verwendet haben. Im Grunde haben sie einen Algorithmus erstellt zum Geburtstags-Problemlösungswerk von David Wagner von der University of California in Berkeley. Wagner, ein renommierter Kryptographie-Spezialist, hat diesen Algorithmus so entwickelt, dass jede Speicherreduzierung die Zeitkomplexität bei der Lösung dieses Problems erhöht.
Das heißt, Wagners Algorithmus ist in der Lage, das Geburtstagsproblem für extrem große Menschenmengen zu lösen. Um dies zu erreichen, wird jedoch ein intensiver RAM-Speicher benötigt. Wenn der RAM-Speicher reduziert wird, kann der Algorithmus das Problem immer noch lösen, aber die Komplexität und Schwierigkeit der Lösung nimmt zu.
Dies ermöglichte uns die Entwicklung eines Mining-Systems, das besonders komplex in ASIC-Systemen zu lösen war, in denen der RAM-Speicher nicht groß ist.
Darüber hinaus wurde Wagners Algorithmus so modifiziert, dass er keine Mehrfachlösungen für das Problem lieferte. Diese Eigenschaft macht das Mining für Miner mit viel RAM zu einfach, da alle diese Lösungen vom Netzwerk akzeptiert werden können. Um dies zu erreichen, wurde Equihash mit der Implementierung der Technik namens „Algorithmusbindung“ aktualisiert. Durch die Algorithmusverknüpfung wird das Problem so geändert, dass im Durchschnitt nicht mehr als zwei Lösungen erzeugt werden, mit dem Ziel, dass diese nahezu eindeutig sind.
Auf diese Weise garantiert der Equihash-Algorithmus die größtmögliche Schwierigkeit für das Mining von Kryptowährungen, die ihn anwenden.
Das Ende des Equihash-ASIC-Widerstands
All dies macht eines deutlich: Das Mining in Equihash ist sehr effizient, wenn ein leistungsstarker Computer mit relativ viel RAM verwendet wird. Tatsächlich besteht eine der grundlegenden Empfehlungen darin, Computer mit mindestens 2 GB RAM zu haben. Equihash kann effizient auf einer CPU geschürft werden. Wenn wir jedoch eine GPU verwenden, können wir bessere und sogar noch bessere Ergebnisse erzielen, wenn die GPU über genügend Speicher für alle verfügt TAG von Equihash für das Mining generiert.
Bitmain gelang es jedoch endlich, einen Mining-ASIC für Equihash zu erstellen und damit den ASIC-Widerstand des Algorithmus zu brechen. Dies geschah im Jahr 2018, als der Hersteller seinen ersten ASIC-Miner für Equihash vorstellte. Tatsächlich gibt es derzeit eine große Vielfalt an ASIC-Minern für Equihash, unter denen Hersteller wie Bitmain und InnoSilicon hervorzuheben sind.
Algorithmusfunktionen
Obwohl es keinen echten und dauerhaften Widerstand gegen den ASIC gab, beeinträchtigt dies nicht die technische Qualität von Equihash. Zu den interessantesten Eigenschaften zählen:
- Es handelt sich um einen Algorithmus, der die Zentralisierung des Minings vermeiden soll. Obwohl es ASIC-Miner gibt, ist das Mining von Equihash komplex, und wir können dies an der relativen Ineffizienz von ASIC-Minern für Equihash erkennen.
- Es bietet einen kryptografischen Beweis, der komplex zu erstellen, aber von geringer Auflösung ist. Dadurch wird verhindert, dass das Netzwerk durch die Übertragung umfangreicher kryptografischer Beweise überlastet wird, was zur vollständigen Skalierbarkeit des Netzwerks beiträgt.
- Der Test erfordert große Speichermengen, die selbst bei Optimierungen immer hohe Kosten für das Mining verursachen, sowohl in der CPU als auch in der GPU und im ASIC.
- Es ist flexibel und ermöglicht zukünftige algorithmische Verbesserungen und Architekturänderungen.
Dadurch kann sich Equihash im Laufe der Zeit weiterentwickeln und seine Leistung entsprechend den Anforderungen der Projekte, die es verwenden, verbessern.
Kryptowährungen, die den Equihash-Algorithmus verwenden
Derzeit gibt es mehrere Münzen, die den Equihash-Algorithmus verwenden, um sicheres Mining zu ermöglichen. Unter diesen Münzen sind die bekanntesten ZCash (ZEC), Bitcoin Gold (BTG), Komodo, Horizen o Strahl. Der kleinste von ihnen ist Beam mit einer Kapitalisierung von etwa 11 Millionen Dollar. Und der größte ist ZCash mit einer Kapitalisierung von etwa 420 Millionen US-Dollar.
Von all diesen Projekten war bisher keines von einem 51-Prozent-Angriff betroffen und sie wurden auch nicht in anderer erheblicher Weise verletzt, was die Qualität des Equihash-Algorithmus deutlich macht.
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