Pochopení těžebních algoritmů
Těžební algoritmy jsou páteří sítí založených na blockchainu, jako je bitcoin a další protokoly.
V technologii blockchain jsou těžební algoritmy nezbytné pro ověřování transakcí a zabezpečení sítě. Těžební algoritmus nařídí počítačům těžařů, aby se řídily sadou pravidel a vygenerovaly platný blok.
Proof-of-work (PoW) je známý konsensuální algoritmus používaný bitcoiny a dalšími kryptoměnami. V PoW těžaři soutěží pomocí výpočetního výkonu, aby našli konkrétní hash hodnotu, která jim dá nový blok. Integrované obvody specifické pro aplikaci (ASIC) jsou specializovaným hardwarem nezbytným pro těžaře, aby byli konkurenceschopní v takto energeticky náročném procesu, ale dříve než ASIC využívali domácí uživatelé zařízení pro těžbu CPU a GPU v nižším měřítku.
Těžba ASIC primárně využívá hašovací funkci SHA-256, která byla navržena Národní bezpečnostní agenturou Spojených států (NSA) a publikována v roce 2001 jako standard integrity dat. Bitcoin používá SHA-256 k zajištění maximální bezpečnosti a integrity, protože sebemenší změna algoritmu by změnila výstup hashovací funkce těžby.
Aby drželi krok s těžebními operacemi v průmyslovém měřítku, mnoho těžařů se připojuje k těžebním fondům, aby spojili svůj výpočetní výkon, čímž se zvýší šance na úspěšnou těžbu bloku. Blokové odměny se dělí proporcionálně na základě příspěvku každého člena.
Výběr těžebního algoritmu je pro projekt kryptoměny zásadním rozhodnutím, protože určuje pravidla a požadavky nezbytné k vytvoření a zabezpečení blockchainové sítě, kromě toho, jak jsou účastníci odměňováni nově vyraženými mincemi. Příklady dalších populárních těžebních algoritmů zahrnují Ethash, který používá blockchain Ethereum, a CryptoNight, který používá síť Monero.
Co je algoritmus CryptoNight?
CryptoNight je jedním z nejrychlejších těžebních algoritmů a součástí konsenzuálního protokolu CryptoNote.
CryptoNight je algoritmus těžby PoW pro těžbu CPU a GPU, navržený tak, aby byl odolný vůči ASIC, aby se zabránilo centralizaci těžební energie. Doufá, že pomůže uživatelům efektivněji těžit pomocí kombinace hashovacích funkcí, včetně funkcí CryptoNight a Keccak.
Jeho kryptografická hašovací funkce funguje kolem Advanced Encryption Standard (AES), vojenského algoritmu pro extrémní zabezpečení, díky čemuž je CryptoNight těžebním algoritmem vysoce zaměřeným na bezpečnost. Od doby, kdy jej Monero začalo používat jako hashovací algoritmus pro svůj blockchainový konsensus, reputace CryptoNight jako bezpečnostního algoritmu posílila v celém kryptosvětě.
Vytvoření algoritmu CryptoNight je fascinující a připomíná původ bitcoinu. Jeho tvůrce — vystupující pod fiktivním jménem Nicolas van Saberhagen — zmizel, stejně jako slavný Satoshi Nakamoto.
Vzhledem k podobnosti se mnozí domnívají, že tito dva vývojáři jsou tatáž osoba, přičemž záhadu ještě umocnilo strašidelné datum vydání CryptoNote, 12. prosince 2012 (12. 12. 2012). CryptoNote byl bezpečnostní protokol a nástroj na ochranu soukromí, který podporoval důvěrné transakce, nepropojitelné transakce a kruhové podpisy.
Jak funguje těžební algoritmus CryptoNight?
CryptoNight používá protokol CryptoNote consensus k posílení soukromí, takže nikdo nemůže říct, který účastník transakce platí a kdo dostává peníze.
CryptoNight je přátelský k těžbě GPU, ale díky svým vlastnostem je ideální pro těžbu CPU. Díky sadě 64bitových rychlých násobičů pro maximální rychlost je architektura CPU velmi efektivní; navíc intenzivní využití mezipaměti CPU zaručuje nejlepší výkon.
Jeho pracovní proces zahrnuje tři hlavní kroky:
Vytvoření „zápisníku“
Během hašovací funkce je uložena velká paměť s mezihodnotami. První vstupní data jsou hašována pomocí hashovací funkce Keccak-1600, což má za následek 200 bajtů náhodně generovaných dat.
Transformace šifrování
Poté vezme prvních 31 bajtů tohoto hashe Keccak-1600 a převede je na šifrovací klíč pro algoritmus AES-256, což je nejvyšší hodnota v rámci rodiny AES.
Konečné hashování
CryptoNight vezme celou datovou sadu vytvořenou funkcemi AES-256 a Keccak v předchozím kroku a předá ji zbytkem hašovacích funkcí. Nakonec z proof-of-work CryptoNight vyplývá konečný hash. Tento hash má 256bitovou příponu nebo celkem 64 znaků.
Proč je CryptoNight důležitý?
CryptoNight byl navržen tak, aby poskytl CPU a GPU stejnou příležitost těžit bloky a odradil těžaře ASIC od používání.
CryptoNight je důležitý ze tří zásadních důvodů: Poskytuje silnější soukromí s nesledovatelnými transakcemi, svou funkcí odolnosti ASIC a škálovatelností. Většina kryptoměn, včetně bitcoinu (BTC), jsou všechny kromě soukromých, protože něčí transakce a zůstatek lze snadno sledovat na open-source blockchainu prostřednictvím veřejné adresy.
Na druhou stranu byl CryptoNight navržen tak, aby uspokojil více uživatelů, kteří se zajímají o soukromí a chtějí provádět soukromé blockchainové obchody. Jeho tvůrci do algoritmu integrovali dva klíčové nástroje na ochranu soukromí, aby dosáhli maximální bezpečnosti a anonymity: vyzváněcí podpisy a tajné adresy, oba vyvinuté týmem Monero.
Zmírnění rostoucích obav ohledně centralizace kryptoměn kvůli těžebním zařízením ASIC bylo jedním z klíčových důvodů vývoje CryptoNight. Vývojáři projektu se zaměřili na zpochybnění dominance ASIC a vyvinuli systém, kde by si GPU a CPU mohly udržet svou konkurenční výhodu v těžbě.
Škálovatelnost a vysoká efektivita jsou také jádrem CryptoNight, jehož výpočet se exponenciálně zvýšil, což zaručuje větší škálování díky rychlejším transakcím.
Které kryptoměny používají těžební algoritmus CryptoNight?
Bytecoin byl první kryptoměnou, která na svůj blockchain aplikovala protokol CryptoNote, ale jeho aplikace na Monero pomohla projektu získat větší reputaci a proslulost.
Řada kryptoměn integrovala algoritmus CryptoNight, přičemž vůbec prvním příkladem je CryptoNoteCoin, jasný odkaz na projekt CryptoNight.
Bytecoin
Přestože se zpočátku zavázal bránit dominanci ASIC, první mince CryptoNight, která podporovala vývoj projektu, v roce 2018 oznámila, že bude integrovat těžbu ASIC při zachování algoritmu, aby se zabránilo problémům se zabezpečením a anonymitou.
Monero
Přestože Monero již nepoužívá CryptoNight, byl jedním z jeho nejsilnějších zastánců pro svůj postoj proti síle ASIC. Monero zdědilo CryptoNight jako svůj důkaz v roce 2014 a od té doby algoritmus mírně vyvinulo a vytvořilo CryptoNight-R, aby záměrně narušilo kompatibilitu se stávajícími ASIC.
V roce 2017 však Bitmain vyvinul efektivní CryptoNight kompatibilní s ASIC a do roku 2018 se ASIC znovu připojily k síti Monero. V roce 2019 Monero změnilo svůj těžební algoritmus na RandomX, který se zaměřil na těžbu CPU.
Electroneum (ETN)
Electroneum využívá těžební algoritmus CryptoNight s pozoruhodnou inovací ve své mobilní verzi, která uživatelům umožňuje těžit kryptoměnu nejen konvenční metodou, ale také pomocí jejich chytrých telefonů prostřednictvím mobilního těžaře.
Mezi další méně známé projekty, které implementují algoritmus CryptoNight, patří Boolberry, Dashcoin, DigitalNote, DarkNetCoin a Pebblecoin. Tyto projekty však byly v roce 2017 vystaveny škodlivým útokům, což vyvolalo obavy ohledně bezpečnosti jejich sítí a spolehlivosti algoritmu CryptoNight.
Pro algoritmus CryptoNight byly vytvořeny různé varianty a CryptoNight Heavy je jednou z verzí hashovacího algoritmu. Je implementován v různých kryptoměnových projektech, včetně Ryo Currency, Sumokoin a Loki.
Protože však CryptoNight Heavy spoléhá na nedůvěryhodnou síť peer-to-peer, může to vést k vážným zranitelnostem. Vzhledem k tomu, že uzly musí kontrolovat PoW každého nového bloku a strávit značné množství času vyhodnocováním každého hash, mohou se stát zranitelnější vůči distribuovaným útokům odmítnutí služby (DDoS), koordinovaným aktivitám cíleným na botnety, které zahltí síť falešným provozem. .
Co čeká algoritmus CryptoNight?
Od svého založení v roce 2012 prošel algoritmus CryptoNight významnými změnami, upgrady a drobnými úpravami, aby vyhovoval různým kryptoměnovým projektům, dokud nebyla představena konečná verze vytvořená společností Monero, CryptoNight-R.
Je CryptoNight stále platným těžebním algoritmem, nebo selhal ve svém poslání stát se rovnostářským nástrojem? Všechny různé verze měly jeden společný cíl: odolnost vůči ASIC a zabránění jeho další dominanci v těžbě kryptoměn.
Mnozí se domnívají, že se tak nestalo a projekt nedokázal splnit svůj původní postoj. Tým Monero uvedl, že selhání bylo způsobeno bezpečnostními důvody. Protože je hash CryptoNight poměrně drahý a jeho ověření je časově náročné, může představovat riziko DoS pro uzly, jak bylo dříve zdůrazněno u některých kryptoměn založených na CryptoNight.
Jiní si myslí, že udělali maximum, aby zabránili dalšímu rozšiřování podnikové síly ASIC. Zrodil se jako egalitářský typ algoritmu, který mohl zaručit stejná práva pro lidi na těžbu, nejen pro korporátní svět.
Stále funguje jako těžební nástroj otevřený všem, i když schopnost odolnosti ASIC již není proveditelná, protože ASIC se dokázala přizpůsobit, aby úspěšně těžila tento algoritmus. Přesto může být stále dobrým výchozím bodem pro rozvoj budoucích kryptoměnových projektů, zejména pro uživatele, kteří oceňují soukromí a férovou těžbu.