瞭解挖掘算法
挖礦算法是比特幣和其他協議等基於區塊鏈的網絡的支柱。
在區塊鏈技術中，挖礦算法是交易驗證和網絡安全的必需品。挖礦算法指示礦工的計算機遵循一組規則來生成有效的區塊。
工作量證明 (PoW) 是比特幣和其他加密貨幣使用的著名共識算法。在 PoW 中，礦工利用計算能力競爭以找到能爲他們提供新區塊的特定哈希值。專用集成電路 (ASIC) 是礦工在如此耗能的過程中保持競爭力所必需的專用硬件，但在 ASIC 出現之前，用戶在家中使用的是低規模的 CPU 和 GPU 挖礦設備。
ASIC 挖礦主要使用 SHA-256 哈希函數，該函數由美國國家安全局 (NSA) 設計，並於 2001 年作爲數據完整性標準發佈。比特幣使用 SHA-256 來確保最大程度的安全性和完整性，因爲算法的細微變化都會改變挖礦哈希函數的輸出。
爲了跟上工業規模的挖礦業務，許多礦工加入礦池以整合他們的計算能力，從而增加成功挖出區塊的機會。區塊獎勵根據每個成員的貢獻按比例分配。
對於加密貨幣項目來說，選擇挖礦算法是一個至關重要的決定，因爲它決定了創建和保護區塊鏈網絡所需的規則和要求，而不是參與者如何獲得新鑄造的硬幣獎勵。其他流行的挖礦算法的例子包括以太坊區塊鏈使用的 Ethash 和門羅幣網絡使用的 CryptoNight。
什麼是 CryptoNight 算法？
CryptoNight 是最快的挖掘算法之一，也是 CryptoNote 共識協議的一部分。
CryptoNight 是一種用於 CPU 和 GPU 挖礦的 PoW 挖礦算法，旨在抗 ASIC 以防止挖礦權的中心化。它希望幫助用戶使用哈希函數組合更有效地挖礦，包括 CryptoNight 和 Keccak 哈希函數。
其加密哈希函數以高級加密標準 (AES) 爲核心，這是一種軍用級極度安全的算法，這使得 CryptoNight 成爲一種高度注重安全性的挖礦算法。自從門羅幣開始將其用作區塊鏈共識的哈希算法以來，CryptoNight 作爲安全算法的聲譽在整個加密世界中不斷增強。
CryptoNight 算法的創建令人着迷，讓人想起比特幣的起源。它的創造者——化名 Nicolas van Saberhagen——就像著名的中本聰一樣消失了。
鑑於相似性，許多人認爲這兩位開發者是同一個人，而 CryptoNote 的詭異發佈日期 2012 年 12 月 12 日 (12/12/2012) 則進一步增加了神祕感。CryptoNote 是一種安全協議和隱私工具，它提倡機密交易、不可鏈接交易和環簽名。
CryptoNight 挖礦算法如何工作？
CryptoNight 使用 CryptoNote 共識協議來加強隱私，以便沒有人能夠知道交易中的哪個參與者在付款以及誰在收錢。
CryptoNight 適合 GPU 挖礦，但其特性使其成爲 CPU 挖礦的理想選擇。憑藉其 64 位快速乘法器組以實現最大速度，CPU 架構非常高效；此外，大量使用 CPU 緩存可確保最佳性能。
其工作過程主要包括三個步驟：
創建“便箋簿”
在哈希函數期間，會存儲一個包含中間值的大型內存。第一個輸入數據使用 Keccak-1600 哈希函數進行哈希處理，從而生成 200 字節的隨機數據。
加密變換
然後，它獲取此 Keccak-1600 哈希的前 31 個字節並將其轉換爲 AES-256 算法的加密密鑰，這是 AES 系列中的最高值。
最終哈希值
CryptoNight 會獲取上一步中由 AES-256 和 Keccak 函數創建的整個數據集，並將其傳遞給其餘哈希函數。最終，CryptoNight 工作量證明會生成最終哈希值。此哈希值具有 256 位擴展名，即總共 64 個字符。
爲什麼 CryptoNight 很重要？
CryptoNight 的設計目標是讓 CPU 和 GPU 有平等的機會挖掘區塊，並阻止 ASIC 礦工的使用。
CryptoNight 之所以重要有三個關鍵原因：它通過不可追蹤的交易提供更強的隱私性、其 ASIC 抗性以及可擴展性。包括比特幣 (BTC) 在內的大多數加密貨幣都是私密的，因爲某人的交易和餘額可以通過公共地址在開源區塊鏈上輕鬆追蹤。
另一方面，CryptoNight 旨在滿足更多注重隱私、希望執行私人區塊鏈交易的用戶的需求。它的創建者將兩個關鍵的隱私工具集成到算法中，以實現最大程度的安全性和匿名性：環簽名和隱身地址，這兩者都是由 Monero 團隊開發的。
減輕由於 ASIC 挖礦設備而導致的加密貨幣中心化日益增長的擔憂是 CryptoNight 開發的一個重要原因。該項目的開發人員專注於挑戰 ASIC 的主導地位，並推進了一種 GPU 和 CPU 可以在挖礦中保持競爭優勢的系統。
可擴展性和高效率也是 CryptoNight 的核心，其計算量呈指數級增長，從而保證通過更快的交易實現更大的可擴展性。
哪些加密貨幣使用 CryptoNight 挖礦算法？
Bytecoin 是第一個將 CryptoNote 協議應用於其區塊鏈的加密貨幣，但它在 Monero 上的應用幫助該項目獲得了更多的聲譽和知名度。
許多加密貨幣都集成了 CryptoNight 算法，第一個例子是 CryptoNoteCoin，這顯然是對 CryptoNight 項目的引用。
字節幣
儘管最初致力於抵制 ASIC 的主導地位，但支持該項目發展的第一個 CryptoNight 幣在 2018 年宣佈將整合 ASIC 挖礦，同時保留算法以防止安全性和匿名性問題。
門羅幣
儘管門羅幣不再使用 CryptoNight，但它是其反對 ASIC 權力立場的最堅定支持者之一。門羅幣在 2014 年繼承了 CryptoNight 作爲其工作量證明，從那時起，它對算法進行了輕微的改進，創建了 CryptoNight-R，以故意打破與現有 ASIC 的兼容性。
然而，比特大陸於 2017 年開發出了一種高效的兼容 ASIC 的 CryptoNight，到 2018 年，ASIC 重新加入了門羅幣網絡。2019 年，門羅幣將其挖礦算法更改爲專注於 CPU 挖礦的 RandomX。
Electroneum（ETN）
Electroneum 採用 CryptoNight 挖礦算法，其移動版本具有顯著創新，用戶不僅可以通過傳統方法挖掘加密貨幣，還可以通過移動礦機利用智能手機挖掘加密貨幣。
其他不太知名的實施 CryptoNight 算法的項目包括 Boolberry、Dashcoin、DigitalNote、DarkNetCoin 和 Pebblecoin。然而，這些項目在 2017 年遭受了惡意攻擊，引發了人們對其網絡安全性和 CryptoNight 算法可靠性的擔憂。
CryptoNight 算法有不同的變體，CryptoNight Heavy 是哈希算法的一個版本。它已在各種加密貨幣項目中實現，包括 Ryo Currency、Sumokoin 和 Loki。
然而，由於 CryptoNight Heavy 依賴於無需信任的點對點網絡，因此可能會導致嚴重的漏洞。由於節點必須檢查每個新區塊的 PoW，並花費大量時間評估每個哈希值，因此它們可能更容易受到分佈式拒絕服務 (DDoS) 攻擊，這是一種協調的針對殭屍網絡的活動，會用虛假流量淹沒網絡。
CryptoNight 算法的前景如何？
自 2012 年成立以來，CryptoNight 算法經歷了重大變化、升級和輕微修改，以適應不同的加密貨幣項目，直到推出由 Monero 創建的最終版本 CryptoNight-R。
CryptoNight 仍然是一種有效的挖礦算法，還是它未能完成成爲平等工具的使命？所有不同版本都有一個共同的目標：抵抗 ASIC 並防止其在加密挖礦中進一步佔據主導地位。
許多人認爲這並沒有發生，該項目未能實現其最初的立場。Monero 團隊表示，失敗是由於安全原因。由於 CryptoNight 哈希值驗證成本相當高且耗時，它可能對節點造成 DoS 風險，正如之前針對一些基於 CryptoNight 的加密貨幣所強調的那樣。
其他人認爲它盡力阻止了 ASIC 公司權力的進一步擴張。它誕生於一種平等的算法，可以保證人們在挖礦時享有平等的權利，而不僅僅是企業界。
它仍然可以作爲一種對所有人開放的挖礦工具，儘管由於 ASIC 能夠適應併成功挖掘此算法，ASIC 抗性能力已不再可行。 儘管如此，它仍然可以成爲開發未來加密貨幣項目的良好起點，尤其是對於重視隱私和公平挖礦的用戶而言。