Алгоритм ethash как майнить

Алгоритм Ethash: что нужно знать ASIC майнеру

Прежде всего, алгоритм Ethash предназначен для майнинга крипты Ethereum. Работает он на базе PoW — последнем варианте другого алгоритма Dagger-Hashimoto.

Сама расшифровка Proof of Work указывает, что пользователи стараются найти такое решение, которое при попытках хеширования будет выдавать значение ниже предварительно определенного порога. Так, криптографические параметры хеш-функции делают крайне затруднительным обратное вычисление «nonce», подходящего пот требования целевого порога – оставалось бы подыскивать возможные варианты в ручном режиме.

Алгоритм Dagger-Hashimoto был создан в результате объединения 2 других алгоритмов: Dagger, автором которого стал один из сооснователей «эфира», и Hashimoto Thaddeus Dryja. Целью объединения было утяжеление майнинга для ASIC-оборудования при одновременной облегченной проверки и возможности нормального хранения в цепочке. Отметим, что такое затруднение майнинга позволило бы пользователям в условиях недостаточного капитала для приобретения устройства нормально добывать крипту.

Принцип работы Ethash

Базой для Ethash послужила некая последовательность узлов, или граф. Последний можно визуализировать в виде сильно разветвленного дерева. Такие параметры действительно делаю сложным создание ASIC приборов, подходящий для работы с алгоритмом. Так, для майнинга крипты на Ethash можно использовать исключительно видеокарты.

В самом начале майнинга происходит подгрузка DAG-файла на память видеокарты. Его размер стабильно растет, равно как и цикл существования крипты. Чем больше раздут объем файла, тем больше ресурсов потребуется от видеокарты для добычи монеты. Отметим, что DAG-файл разрастается в случае разработки новых 30 тысяч блоков. Так, на момент написания статьи объем его для эфириума достиг порядка 3,5 гигабайт. Реалии таковые, что совсем скоро даже мощные «видюхи» на 4 гига не смогут вывозить майнинг этого вида крипты. Но еще плачевнее ситуация с Ethereum classic, так как тут объем DAG-файла почти достиг 3,96 гигабайт. И тогда разработчики приняли решение сократить размер файла приблизительно до 2,5 гиг, что оставило возможность многим майнерам с видеокартой на 4 Гб остаться «в седле». Если бы этого маневра не произошло, то рынок крипты сконцентрировался бы в основном в руках крупных игроков, что ослабило бы надежность эфириума.

Как проходит ASIC майнинг на алгоритме Ethash

В принципе работать можно на CPU и GPU, правда в последнем случае он мало прибыльный и менее эффективный. Возможен и майнинг на ASIC-устройствах и FPGA, которые в наши дни уже способны интеллектуально проанализировать алгоритм Ethash. Правда, они все еще остаются неэффективным, если брать в сравнении с графическими процессорами, да и будем честны не особо поощряется их применение ни самими пользователями, ни компаниями-разработчиками. Делаем вывод, что майнинг на GPU более целесообразен.

Алогритм Ethash не забирает много памяти, но оперативки жрет немало – от 2-3 ГБ на 1 графический процессор. Отметим, что GPU от культового производителя AMD демонстрирует более хорошие показатели, чем аналогичные от Nvidia.

Ну и последнее – для начала майнинга нужно будет установить специальную утилиту по типу Ethminer. Помайнить в пуле также можно у успехом. Так, если у пользователя вычислительные мощности не велики, они все же могут прибыльно оставаться в майнинге. Правда, разработчики пулов за услуги удержат комиссию – небольшой процент от дохода.

Источник

Ethash – обзор алгоритма, виды монет для майнинга

Впервые этот алгоритм шифрования был использован в майнинге криптовалюты Ethereum. С целью увеличения эффективности добычи монет необходимо использовать видеокарты с внушительным объемом оперативной памяти. Предпочтительным вариантом для майнинга считаются микропроцессоры AMD, однако оборудование десятой серии от Nvidia также показывает впечатляющий результат на алгоритме Ethash.

История появления

Разработчиком алгоритма Ethash считается канадский программист Виталик Бутерин, анонсировавший в 2015 году появление новой криптовалюты Ethereum. На тот момент Виталик имел большой опыт работы в криптоиндустрии, поскольку еще в 2011 году запустил журнал Bitcoin Magazine.

Первоначальное название рассматриваемого алгоритма – Dagger-Hashimoto. Главная особенность данной разработки заключается в значительном отличии от всех существующих аналогов. В первую очередь для майнинга требуется специальное программное обеспечение.

Чтобы начать добывать монеты необходимо иметь 2 ГБ оперативной памяти, в противном случае софт просто не запустится. В дальнейшем минимальный порог был увеличен до 3,5 ГБ.

Для начала майнерам нужно было скачать и установить программу Ethminer. После этого осуществлялось подключение к интернету. Схема рабочего процесса проста и понятна: генерация файла с расширением .DAG внушительного объема. Хранился данный файл на жестком диске, так как без него невозможно запустить майнинг.

Генерация DAG-файла занимала в среднем 10 минут, однако следует учитывать тот факт, что создавалось сразу две эпохи майнинга, поэтому время ожидания увеличивалось вдвое.

Главная проблема алгоритма заключалась в том, что в ходе смены эпохи в DAG-файле программа для майнинга зависала. В 2016 году была выпущена программа ClayMore. С помощью этого софта были устранены проблемы с зависанием. В результаты таких нововведений DAG-файл начал сохраняться не на винчестер, а на видеокарту.

Появление программы ClayMore Dual Miner также расширило возможности майнеров, например, они смогли добывать сразу 2 криптовалюты. Вторая монета заметно ускоряла генерацию первой. Однако есть один значительный недостаток – возрастает количество потребляемой электроэнергии.

Технические параметры

Как уже было сказано ранее, сначала алгоритм шифрования Ethash назывался Dagger-Hashimoto. Первоначальная версия очень сильно напоминала скрипт, но механизм хеширования характеризовался существенным отличием от всех других алгоритмов майнинга. Дело в том, что Ethash создает граф, то есть дерево с огромным числом последовательных узлов.

Разумеется, что появление такой системы в разы увеличило сложность расшифровки, подобрать необходимые значения стало практически невозможной задачей. Постепенно Виталик Бутерин и его команда совершенствовали алгоритм, в определенный момент было принято решение провести ребрендинг и изменить название на Ethash.

Сегодня алгоритм майнинга криптовалюты Ethereum и многих других популярных монет представлен в виде хеширования метаданных последнего блока с использованием специального Nonce-кода. Этот код представлен в виде самого обыкновенного двоичного числа, которое определяет уникальное значение хеша.

Подобрать истинное значение практически невозможно, если сравнивать обновленный алгоритм с первоначальной версией. Чтобы определить хеш, необходимо методично перебрать абсолютно все возможные варианты.

Еще одна характерная особенность алгоритма – слишком высокий объем потребляемой электроэнергии, что объясняется максимальными требованиями к видеопамяти. Если проанализировать последние модели видеоадаптеров AMD, то каждый пользователь сможет изменить тайминг видеопамяти. В результате, производительность майнинга возрастет примерно на 20%.

Криптовалюты на Ethash

Рассмотрим самые популярные системы, майнинг которых построен на рассматриваемом алгоритме:

1. Ethereum – на сегодняшний день именно эта цифровая валюта считается главным конкурентом Bitcoin. Сам Виталик Бутерин отмечает расширенный функционал, то есть это не просто платежное средство, а децентрализованная платформа для работы со smart-контрактами.
2. Ethereum Classic – появился в результате несогласия некоторых пользователей с хард-форком. Криптовалюта построена на основе оригинального Ethereum Blockchain.
3. Expanse – децентрализованная платформа с открытым исходным кодом. Предназначена для разработки приложений. Сегодня монета торгуется на многих популярных биржах.
4. Ubiq – еще одна платформа для работы со smart-контрактами и для создания Blockchain-приложений. Блок оптимизирован в сравнении с первоначальной концепцией.
5. Pirl – цифровая валюта, совместившая майнинг на основе алгоритма Ethash и работу мастернодов. Опять-таки, в основу системы положена работа со smart-контрактами. Обеспечивается надежная защита от ASIC-майнеров

Существуют и другие криптовалюты: Musicoin, Metaverse, SOILcoin, Elementrem, Ellaism, WhaleCoin, Bowhead и другие. Вселенная Ethereum постоянно расширяется, поэтому появляются новые системы, работающие на алгоритме Ethash.

Майнинг Ethash (Dagger-Hashimoto)

Алгоритм очень требователен к объемам памяти: для возможности добычи должна быть сохранена последняя часть файла DAG, поэтому требования к ОЗУ начинаются с 1 ГБ и растут на 441 МБ в год.

Когда 30 тысяч блоков получают свою цифровую подпись, происходит смена эпох, которая увеличивает DAG-файл на 8 мб. И сегодня даже минимальный лимит с показателем 2 Гб считается недостаточным, так как рабочая программа просто не поместится в такой объем. Актуальное требование – 3,5-4 Гб памяти на 1 GPU.

Самые продуктивные результаты в работе с алгоритмом Ethash показывают микропроцессоры AMD, но и 10-я серия видеокарт NVIDIA также прекрасно справляется с данной хеш-функцией. Вот таблица с техническими показателями некоторых актуальных моделей:

GPU	Модель	Хешрейт Ethash, Mh/s
Radeon	RX-470 Sapphire Nitro+ 4096 Mb	24
	RX-480 Power Color Red Dragon 8192 Mb	25
	RX-480 Sapphire Nitro+ 8192 Mb	25
GeForce	GTX-1060 Palit 3072 Mb	20
	GTX-1070 Palit 8192 Mb	28
Radeon	R9 Fury-X ASUS 4096 Mb	27
	R9 Fury-X Sapphire 4096 Mb	27

ASIC-майнеры

Одним из первоначальных преимуществ алгоритма считалась защита от ASIC-майнеров, но в 2018 году компания Bitmain выпустила оборудование для добычи криптовалюты на основе Ethash. Мощность ASIC-майнера Antminer E3 составляет 180 MH/s.

Подписывайтесь на наш Telegram канал. Будьте в курсе новых статей.

Источник

Алгоритм Ethash

Обзор алгоритма Ethash

В этой статье я расскажу про алгоритм Ethash, который используется для майнинга различных криптовалют, но главная из них это, конечно, Ethereum. Ethash — это Proof of Work (PoW) алгоритм, который является последней версией алгоритма Dagger-Hashimoto, хотя его больше нельзя назвать таковым, так как многие из исходных функций обоих алгоритмов были кардинально изменены.

Термин Proof of Work означает, что майнеры ищут решение (“nonce” или одноразовый номер), которое при хешировании выдаст значение меньше целевого порога, который предварительно задан. Из-за криптографического характера хеш-функции практически невозможно обратное вычисление одноразового номера (“nonce”), удовлетворяющего целевому пороговому пределу. Только если вручную перебирать все возможные варианты.

Алгоритм Dagger-Hashimoto был придуман путем соединения алгоритма Dagger — Виталика Бутерина (одного из основателей Ethereum) и алгоритма Hashimoto Thaddeus Dryja. Он создавался, для того чтобы затруднить майнинг для ASIC-оборудования (Application Specific Integrated Circuits), а также для того, чтобы была легкая проверка и полное хранение в цепочке.

Затруднение майнинга для ASIC-оборудования необходимо, чтобы дать возможность добывать монеты пользователям, у которых нет достаточного объема капитала для покупки таких устройств.

Многие знают, что в данный момент майнинг монет Bitcoin невозможен даже на очень мощном компьютере. Это вызвано тем, что существует большое количество майнинговых ферм, состоящих из ASIC-оборудования, и имеющие гораздо большие вычислительные мощности чем любой персональный компьютер. Именно этой ситуации старались избежать разработчики алгоритма Dagger-Hashimoto и, соответственно, Ethash.

Что же такое ASIC-устройство? Это специальное оборудование, которое создается на основе интегральных схем, специально разработанных для майнинга монет. Мощность такого устройства сравнима с общей мощностью нескольких самых продвинутых видеокарт, однако при этом энергопотребление значительно ниже.

Создание больших ферм на ASIC-оборудовании негативно влияет на блокчейн, так как значительно уменьшает уровень децентрализации. А децентрализация необходима для надежности криптовалюты. С помощью равномерной рассредоточенности узлов блокчейна и многократному дублированию файлов платформы, получается создать систему, которая будет невосприимчива к блокировке, удалению, изменению и хакерским атакам.

В итоге, появление ASIC-устройств вынудило пользователей, у которых нет достаточного капитала для их покупки, перестать майнить Bitcoin. По прогнозам некоторых аналитиков, в скором времени Bitcoin будут майнить только крупные ASIC-фермы, что приведет к централизации.

Как уже было сказано выше, алгоритм Ethash создавался с целью предотвратить появление ASIC-устройств для майнинга на этом алгоритме. Но в начале 2018 года компания Bitmain анонсировала выпуск первых ASIC-устройств для Ethash. Однако Ethereum решительно выступил против перспективы доминирования этих устройств в их сети, что привело к разговору о “брикетировании” этого оборудования. Брикетирование это технологическое обновление сети, которое делает аппаратное обеспечение бесполезным или даже сломанным, если оно подключено к сети. Из-за этого майнеры на таком оборудование были вынуждены скрыть свое присутствие и снизить мощность хеширования своих устройств. Также план Ethereum по переходу на технологию PoW/PoS (гибрид Proof of Work и Proof of Stake) c просто PoW делает разработку ASIC устройств для Ethash очень рискованным для производителей.

Принцип работы алгоритма Ethash

В основе Ethash лежит особый граф, состоящий из последовательных узлов. Граф можно представить в виде своеобразного дерева, обладающего большим числом ответвлений. Эта особенность заметно усложняет создание ASIC-устройств для работы с этим алгоритмом. Поэтому для майнинга монет, основанных на Ethash, можно применять лишь видеокарты.

В начале процесса майнинга на память видеокарт загружается специальный DAG файл. Размер этого файла постоянно увеличивается и чем больше существует криптовалюта, тем размер большое. Поэтому необходимо помнить, что чем объемнее DAG файл, тем более мощная видеокарта нужна для добычи этой криптовалюты.

Размер DAG-файла увеличивается каждый раз, когда создаются новые 30000 блоков. На данный момент размер DAG файла для Ethereum около 3,5 Гб. Это означает, что скоро видеокарты на 4 Гб не смогут заниматься майнингом этой монеты. Еще более печальная ситуация была у Ethereum classic, когда размер DAG приблизился к 3,96 Гб. В тот момент было принято решения уменьшить размер файла до

2,5 Гб. Это было необходимо сделать, так как большая часть майнеров использовала видеокарты на 4 Гб и, соответственно, они бы не смогли майнить, что привело бы к централизации майнинга у крупных игроков и уменьшению надежности криптовалюты.

Теперь перейду к описанию алгоритма хэширования Ethash:

Процесс состоит из 6 основных этапов:

На вход алгоритму подается препроцессированый заголовок, полученный из последнего блока и “nonce”. “Nonce” число, выбранное случайным или псевдослучайным образом. Это подается на SHA-3 подобную функцию, которая создает 128 байтный микс.

Далее этот микс используется для того, чтобы определить какую 128-байтную страницу из DAG нужно извлечь.

Полученная страница сочетается с миксом с помощью специальной функции смешивания

2 и 3 шаг повторяется 64 раза

Полученный в итоге микс обрабатывается для получения более короткого 32-байтного дайджест микса.

В конце дайджест микс сравнивается с целевым порогом. Если дайджест микс меньше или равен порогу, то “nonce” считается успешным и транслируется в сеть Ethereum. Если же дайджест микс больше порога, то выбирается новый “nonce” путем рандомного выбора или прибавлением единицы к старому “nonce”. И потом алгоритм перезапускается с новым значением “nonce”.

Майнинг с помощью алгоритма Ethash

Майнинг на алгоритме Ethash можно производить как на CPU, так и на GPU. Однако, майнинг на CPU практически не приносит прибыли, так как GPU гораздо эффективнее. Также я упоминал про майнинг на ASIC-устройствах и FPGA, которые в настоящее время способны к интеллектуальному анализу Ethash, однако они неэффективны по сравнению с графическими процессорами и не приветствуются как сообществом, так и разработчиками. Поэтому наиболее выгодным является майнинг на GPU.

Ethash занимает мало памяти, однако требует не менее 2-3 ГБ ОЗУ на каждый используемый графический процессор. GPU от компании AMD обычно показывают лучшие результаты, чем GPU от компании Nvidia. Для того чтобы начать майнить, необходимо скачать специальную программу, например Ethminer.

Майнинг в пуле также очень популярный способ добычи криптовалют. Он позволяет людям с низкими вычислительными мощностями участвовать в майнинге и получать с этого какую то прибыль. За это создатели пулов берут какой-то процент, обычно в районе 1-2% от дохода.

Источник