Алгоритмы для майнинга монет

Алгоритм майнинга криптовалют: обзор основных алгоритмов хеширования

Алгоритм майнинга, или алгоритм хеширования необходим для расшифровки данных в криптовалютной сети и определения их достоверности. Разработкой алгоритмов занимаются специалисты-криптографы. Схема основана на обработке «хэша» – это число, зашифрованное из строки содержимого. Невозможно зашифровать две строки таким образом, чтобы получился одинаковый хэш.

Алгоритм майнинга криптовалют: что это и зачем нужен

В криптографии существует понятие хэш-функции , она отвечает за зашифровку данных, которые впоследствии расшифровывает алгоритм майнинга криптовалют. Хэш-функция устроена так, что нет «легкого пути» получить нужный результат – можно только раз за разом подбирать значения, пока не найдется одно работающее.

В Биткоине успешным хэшем считается тот, который начинается с определенного числа нулей. Сложность нахождения растет экспоненциально. На текущий момент в числе должно быть 17 нулей подряд, чтобы оно было признано подходящим. Таким образом, только один из 1.4×1020 чисел приведет к успешному результату. Найти хэш даже труднее, чем одну песчинку из всех существующих на Земле.

Посмотрите видео, которое объясняет, что такое алгоритм хеширования (включите субтитры и перевод на русский):

Алгоритм майнинга топовых криптовалют

Список популярных и перспективных криптовалют, доступных для майнинга, и их алгоритмы хеширования:

Криптовалюта	Тикер	Алгоритм
Bitcoin	BTC	SHA256
Ethereum	ETH	Ethash
XRP	XRP	XRP Ledger Consensus Protocol
Litecoin	LTC	Scrypt
Bitcoin Cash	BCH	SHA256
EOS	EOS	DPoS
Bitcoin SV	BSV	SHA256
Cardano	ADA	DPoS
TRON	TRX	DPoS
Monero	XMR	CryptoNight
Dash	DASH	X11
Cosmos	ATOM	PoS
NEO	NEO	PoS
Tezos	XTZ	DPoS
Ethereum Classic	ETC	Ethash
NEM	XEM	Proof-Of-Bible-Hash (POBH)
Ontology	ONT	PoS
Zcash	ZEC	Equihash
Bitcoin Gold	BTG	Equihash
Ravencoin	RVN	X16R
Beam	BEAM	Equihash
Grin	GRIN	Cuckoo Cycle
Waves	WAVES	PoS
Harmony	ONE	PoS
Libra Facebook	LIBRA	LibraBFT
Algorand	ALGO	PoS
Elrond	ERD	PoS
Decred	DCR	Blake (14r)

Основные алгоритмы майнинга криптовалют

Рассмотрим наиболее распространенные на сегодняшний день алгоритмы майнинга.

SHA-256

Сокращение SHA расшифровывается как «безопасный расчет хеша». Этот вычислительный метод обеспечивает неизменность информации в криптографическом наборе данных. Информация зашифрована или закодирована, поэтому находится в безопасности, и получить доступ могут только те люди, у которых есть код.

В 2001 году американское Агентство Национальной Безопасности разработало алгоритм SHA-2. SHA-256 – его разновидность. Название обусловлено тем, что он работает с числами размером 256 бит. Иными словами, конкретный бит данных кодируется и трансформируется в код из 256 фрагментов. Время обработки кода в SHA-256 занимает 6-10 минут.

Scrypt

В алгоритме хеширования Scrypt используется сразу 11 логических протоколов для подтверждения работы (PoW). Самое крупное преимущество применения Scrypt – эффективность, так как с ним оборудование потребляет на 30% меньше мощности и требует меньше охлаждения.

Многоуровневое вычисление начинается с загрузки информации с помощью хеш-процесса SHA-256. В это время рассчитывается анализ структуры связей, без которого невозможно завершение хеширования. Если сравнивать с SHA-256, то Scrypt потребляет меньше энергии, но значительно больше памяти. Также в Scrypt существует возможность уменьшить размер хеша, из-за чего вычисление осуществляется быстрее.

Ethash

Ethash был разработан специально для Ethereum с целью снизить уязвимость перед ASIC-майнерами. Алгоритм основан на интеллектуальном анализе данных. Ранее Эфир применял алгоритм под названием Dagger-Hashimoto, а Ethash по сути его обновленная и улучшенная версия.

Был сделан сильный упор на защиту от ASIC, однако это помогло ненадолго – интерес производителей асиков к Эфириуму возрос, и вскоре такие устройства все же были выпущены на рынок, что вызвало возмущения в сообществе. Было предложено даже «банить» слишком мощные устройства, подключенные к сети.

Алгоритм X11 был разработан в 2014 году и также как Ethash был нужен для противодействия асик-майнерам и сохранения конкурентоспособности владельцев видеокарт и процессоров. X11 работает одновременно с 11 разными хеш-функциями. Сначала первая функция создает хеш, затем передает эстафету второй и так далее.

Все одиннадцать алгоритмов, входящих в состав X11, были введены в работу Национальным институтом стандартов и технологий США, чтобы разработать новую функцию SHA-3 с повышенной безопасностью по сравнению с предшественниками. Кандидатов было 64, конкурс прошли только 11.

CryptoNight

CryptoNight – алгоритм майнинга, предназначенный для применения на обыкновенных процессорах. Изначально алгоритм закодирован в базе кода CryptoNote. Cryptonight берет информацию объемом 2 Мб, извлекает базовые данные, смешивает их с последовательными и дает на выходе идеальный результат.

Основным преимуществом протокола считается возможность дополнительного микширования. Транзакции таким образом становятся более конфиденциальными. CryptoNight используют многие криптовалюты, из которых наиболее известна Monero.

Equihash

Этот алгоритм майнинга криптовалют представляет собой асимметричную систему Proof-of-Work, ориентированную главным образом на память. Количество работы, которую может произвести устройство при работе с этим алгоритмом, определяется в основном количеством оперативной памяти, которым оно оснащено.

Алгоритм Equihash называют устойчивым к ASIC-майнерам. Память – дорогостоящий вычислительный ресурс, и поэтому ее оптимизация на асик-чипе будет дорогостоящим и невыгодным для пользователя процессом. В результате процесс майнинга на ASIC станет менее эффективным и мощным.

Decred

Криптовалюта Decred использует гибридный механизм консенсуса, сочетающий в себе принципы PoS и PoW. Такая система гарантирует, что развитие проекта на может зависеть от контроля сильных заинтересованных групп, а также в блокчейн на могут вноситься изменения без согласия сообщества.

PoW в Decred подразумевает вознаграждение в 30 монет за добытый блок, которые разделяются между майнерами, голосующими и фондом развития проекта. Далее голосующие могут отдавать свои голоса за или против предлагаемых корректировок в цепи. За то, что они защищают сеть хранением своих ставок, им отдается 30% дохода с каждого сформированного блока.

Quark

Quark – алгоритм майнинга криптовалют, базирующийся на хэш-функции с девятью уровнями шифрования. Алгоритм не требует большого количества ОЗУ, а также содержит в себе встроенную защиту от хакерских атак высокого уровня (64 бит). Отличается малым потреблением энергии. Quark разработали в 2013 году и внедрили в него шесть функций для шифрования: Grostl, Blake, Keccak и т.д.

Алгоритм Quark используется в механизмах консенсуса PoS и PoW, чтобы поддержание рабочего состояния криптовалютной системы было более определенным и безопасным. По сравнению со SHA-256, используемым в Биткоин, Quark обладает устойчивостью к возникновению SPOF (единой точки отказа), из-за которой может выйти из строя вся система.

X15 основан на X11, только вместо применения 11 функций хеширования в нем используется 15. За счет такого хода существенно повышается устойчивость к хакерским атакам. Если хакер взломает одну из пятнадцати функций, то разработчики тотчас же усовершенствуют ее, чтобы система продолжала оставаться в безопасности. Злоумышленнику, желающему взломать всю систему, необходимо будет поочередно пройти через все 15 функций, и сделать это быстро.

Безопасный алгоритм хэширования, на основе которого разработано не менее десяти усовершенствованный вариантов, в том числе SHA-256. Все хэш-функции, применяемые в семействе, основаны на структуре Меркла-Дамгора.

Суть заключается в том, что исходная информация разделяется на блоки после дополнения, а затем каждый из блоков делится на шестнадцать слов. Далее каждый блок сообщения пропускается через цикл, состоящий из 80 или 64 раундов перемешивается. На каждом этапе два слова трансформируются, а функция этой трансформации задается остальными 14-ю словами.

Cuckoo Cycle

Cuckoo Cycle – один из самых перспективных на сегодняшний день алгоритмов, устойчивых к ASIC. Изначально был изобретен для защиты от спама в электронной почте. Однако архитектура оказалась вполне подходящей для добычи криптовалют на графических процессорах. Сфокусирован в основном на использовании памяти, поэтому требует значительно меньше вычислительной энергии, чем другие PoW-алгоритмы. Следовательно, снижаются и затраты на охлаждение.

Другие алгоритмы

Также встречаются следующие виды алгоритмов майнинга криптовалют :

• SHA-3 (Keccak). Протокол основывается на конструкции Sponge. Чтобы получить хэш, берется исходная информация, после чего дополняется до длины, кратной R. К сообщению добавляется байт, некоторое число нулей и завершающий байт, обладающий значением 0x Затем, для получения нужного числа, к полученным данным неоднократно применяется хеш-функция.
• Blake. Состоит из трех основных компонентов – внутренней структуры, гарантирующей защиту от коллизий, режима итерации, противодействующего внешним атакам, и алгоритма сжатия. В результате получается тщательно проанализированная безопасная функция.
• Lyra2RE. Был разработан как замена устаревшего Scrypt-N algo для криптовалюты Vertcoin. Основная цель – снижение энергопотребления в процессе добычи токенов. Алгоритм успешно сменился в середине 2014 года.

Заключение

Чаще всего, когда речь заходит о майнинге криптовалют, то имеется в виду алгоритм SHA-256 или Scrypt, потому что на сегодняшний день они используются наиболее часто. Но знать об остальных вариантах тоже полезно и интересно, если вы хотите быть в курсе того, что происходит сейчас в криптовалютной отрасли.

Источник

Алгоритмы майнинга и консенсуса криптовалют

Мы собрали список популярных криптовалют с капитализацией выше $20 000 на момент написания статьи, и выяснили:

• по какому алгоритму хеширования осуществляется их майнинг;
• алгоритм консенсуса, на основе которого происходит генерация блоков.

Узнав, как майнится та или иная криптовалюта, определите оборудование, на котором ее выгоднее майнить — таблица хешрейта для видеокарт, процессоров и ASIC.

Таблица криптовалют и их алгоритмы майнинга (по убыванию капитализации):

№	Название	Тикер	Алгоритм шифрования	Алгоритм консенсуса	Капитализация, USD
1	Bitcoin	BTC	SHA256	PoW	947 161 956 442
2	Ethereum	ETH	Ethash	PoW	191 337 517 782
3	Litecoin	LTC	Scrypt	PoW	12 513 579 65
4	Bitcoin Cash	BCH	SHA256	PoW	9 509 413 079
5	Dogecoin	DOGE	Scrypt	PoW	6 595 960 789
6	Monero	XMR	RandomX	PoW	3 725 139 412
7	Bitcoin SV	BSV	SHA256	PoW	3 427 475 223
8	Dash	DASH	X11	PoW+PoS	2 158 111 668
9	Decred	DCR	Blake256R14	PoW+PoS	1 949 459 414
10	Zcash	ZEC	Equihash	PoW	1 429 272 305
11	Ethereum Classic	ETC	Ethash	PoW	1 333 053 641
12	Ravencoin	RVN	KawPow	PoW	1 313 829 992
13	Zilliqa	ZIL	Ethash	pBFT	1 291 924 000
14	DigiByte	DGB	SHA256, Scrypt, Myriad Groestl, Skein, Qubit, Odocrypt	PoW	772 836 059
15	Siacoin	SC	Blake (2b)	PoW	513 118 229
16	Bitcoin Gold	BTG	Equihash 144,5	PoW	507 840 115
17	Horizen	ZEN	Equihash	PoW+PoS	503 092 598
18	Conflux	CFX	Octopus	PoW	431 100 863
19	Verge	XVG	Scrypt, X17, Myriad Groestl, Blake2s, Lyra2REv2	PoW	357 050 697
20	Nervos	CKB	Eaglesong	PoW	262 599 783
21	Electroneum	ETN	CryptoNight	PoW	204 767 329
22	MimbleWimbleCoin	MWC	Cuckatoo31	PoW	198 948 305
23	Bitcoin Diamond	BCD	X13	PoW	195 894 463
24	Komodo	KMD	Equihash	PoW+PoS	186 323 133
25	Hellenic Coin	HNC	Scrypt	PoW	143 914 637
26	Haven Protocol	XHV	CryptoNight Haven	PoW	139 879 884
27	MonaCoin	MONA	Lyra2REv2	PoW	127 432 029
28	Syscoin	SYS	SHA256	PoW	124 044 144
29	Bytom	BTM	Tensority	PoW	119 649 790
30	NKN	NKN	MOCA	PoR	109 800 136
31	LBRY Credits	LBC	LBRY	PoW	107 151 477
32	QuarkChain	QKC	Ethash	PoSW	99 200 378
33	Handshake	HNS	Blake2b Sha3	PoW	95 661 487
34	Nexus	NXS	NexusHash	PoS	83 301 770
35	Aion	AION	Equihash 210,9	PoW	82 154 878
36	Ergo	ERG	Autolykos	PoW	75 978 130
37	Bytecoin	BCN	CryptoNight	PoW	75 549 330
38	Firo	FIRO	MTP	PoW	73 539 826
39	Tellor	TRB	X11	PoW+PoS	73 087 174
40	Einsteinium	EMC2	Scrypt	PoW	71 273 751
41	Aeternity	AE	Cuckoo Cycle	PoW+PoS	69 974 963
42	GroestlCoin	GRS	Groestl	PoW	54 982 688
43	Nimiq	NIM	Argon2d	PoW	54 444 930
44	VerusCoin	VRSC	VerusHash	PoW+PoS	54 119 755
45	Beam	BEAM	Equihash 150,5	PoW	51 404 537
46	Cortex	CTXC	Cuckaroo30	PoW	47 049 397
47	Kadena	KDA	Blake	PoW	41 216 241
48	Vertcoin	VTC	Lyra2REv3	PoW	37 743 073
49	CasinoCoin	CSC	Scrypt	PoW	34 208 026
50	Super Zero Protocol	SERO	ProgPow	PoW+PoS	30 681 097
51	Namecoin	NMC	SHA256	PoW	24 777 453
52	Grin	GRIN	Cuckatoo32, Cuckaroo29z	PoW	29 614 504
53	Dero	DERO	AstroBWT	PoW	24 311 358
54	Quantum Resistant Ledger	QRL	RandomX	PoW	22 837 880
55	Aryacoin	AYA	Scrypt	PoW	20 748 761
56	Metaverse	ETP	Ethash	PoW	19 736 807
57	EUNO	EUNO	X11	PoW+PoS	19 532 386
58	Zano	ZANO	ProgPowZ	PoW+PoS	19 288 682
59	Expanse	EXP	Ethash	PoW	18 805 100
60	Ubiq	UBQ	Ubqhash	PoW	15 659 731
61	Viacoin	VIA	Scrypt	PoW	14 962 734
62	DigitalNote	XDN	Bmw512	PoW	14 695 902
63	GameCredits	GAME	Scrypt	PoW	14 606 885
64	Emercoin	EMC	SHA256	PoW+PoS	13 593 848
65	Peercoin	PPC	SHA256	PoW+PoS	12 384 872
66	Florin	FLO	Scrypt	PoW	11 244 736
67	Myriad	XMY	SHA256d, Scrypt, Myriad Groestl, Argon2d, Yescrypt	PoW	10 794 738
68	Callisto Network	CLO	Ethash	PoW	10 684 980
69	Feathercoin	FTC	NeoScrypt	PoW	10 207 400
70	Zel	ZEL	Equihash 125,4	PoW	9 939 917
71	Burst	BURST	Shabal256 (PoC)	PoC	9 563 261
72	Gulden	NLG	Scrypt	PoW	8 954 648
73	Lightning Bitcoin	LBTC	Scrypt	PoW+PoS	8 832 814
74	SmartCash	SMART	Keccak	PoS	8 817 760
75	Stealth	XST	X13	PoW+PoS	8 023 770
76	Primecoin	XPM	Поиск длинных цепочек Куннингама	PoW	7 840 476
77	e-Gulden	EFL	Scrypt	PoW	7 141 858
78	Aeon	AEON	K12	PoW	6 719 985
79	Sequence	SEQ	Argon2d	PoW+PoS	6 679 479
80	LitecoinCash	LCC	SHA256	PoW	6 468 119
81	ILCoin	ILC	C2P	PoW	6 005 213
82	GridCoin	GRC	Scrypt	PoS	5 075 589
83	OTOCASH	OTO	X11	PoW	5 063 087
84	Tent	TENT	Zhash	PoW+PoS	4 701 260
85	Graviocoin	GIO	Scrypt	PoW	4 321 904
86	Carboncoin	CARBON	Scrypt	PoW	4 267 062
87	Crown	CRW	SHA256	PoW	3 869 152
88	PinkCoin	PINK	Scrypt	PoW+PoS	3 857 757
89	xRhodium	XRC	X13	PoW	3 852 563
90	Dimecoin	DIME	Quark	PoW+PoS	3 655 097
91	Turtlecoin	TRTL	Argon2id Chukwa V2	PoW	3 632 741
92	HTMLCOIN	HTML	SHA256	PoW+PoS	3 078 847
93	Ether-1	ETHO	Ethash	PoW	2 779 184
94	Pascal	PASC	RandomHash	PoW	2 764 720
95	VeriCoin	VRC	Scrypt	PoS	2 713 116
96	BitcoinZ	BTCZ	Equihash 144,5	PoW	2 493 092
97	Bismuth	BIS	SHA224	PoW	2 451 335
98	Denarius	D	Tribus	PoW+PoS	2 419 214
99	Ycash	YEC	Equihash 192,7	PoW	2 194 441
100	Pigeoncoin	PGN	X16S	PoW	2 190 482
101	BiblePay	BBP	RandomX	PoBH + PoDC	2 128 752
102	ZClassic	ZCL	Equihash 192,7	PoW	2 105 994
103	DeepOnion	ONION	X13	PoW+PoS	2 071 907
104	HempCoin	THC	Scrypt	PoS	1 979 018
105	FujiCoin	FJC	Scrypt-n	PoW	1 967 631
106	MonetaryUnit	MUE	Quark	PoW	1 951 195
107	Conceal	CCX	CryptoNight Conceal	PoW	1 830 648
108	SmileyCoin	SMLY	Scrypt	PoW	1 806 006
109	Sumokoin	SUMO	CryptoNight R	PoW	1 736 789
110	0xBitcoin	0xBTC	SHA3Solidity	PoW	1 691 436
111	Megacoin	MEC	Scrypt	PoW	1 683 509
112	Quark	QRK	Quark	PoW	1 624 047
113	Karbo	KRB	CryptoNight	PoW	1 608 690
114	GlobalBoost-Y	BSTY	Yescript	PoW	1 556 539
115	Zero	ZER	Equihash 192,7	PoW	1 436 420
116	Phoenixcoin	PXC	NeoScrypt	PoW	1 389 946
117	DubaiCoin	DBIX	Ethash	PoW+PoS	1 371 747
118	Sinovate	SIN	X25X	PoW	1 324 578
119	Creativecoin	CREA	Scrypt	PoW	1 226 582
120	LanaCoin	LANA	SHA256	PoW+PoS	1 176 733
121	Garlicoin	GRLC	Allium	PoW	1 152 683
122	Infinitecoin	IFC	Scrypt	PoW	1 109 774
123	SIBCoin	SIB	X11Gost	PoW	1 109 107
124	Peony	PNY	Scrypt	PoS	1 104 139
125	Veil	VEIL	SHA256, ProgPow, RandomX	PoW+PoS	1 093 955
126	Trezarcoin	TZC	NeoScrypt	PoW+PoS	1 078 865
127	TrezarCoin	TZC	NeoScrypt	PoW+PoS	1 052 147
128	Bata	BTA	Scrypt	PoW+PoS	1 001 964
129	CannabisCoin	CANN	X11	PoW	740 940
130	eXPerience Chain	XPC	SHA256D	PoS	662 224
131	ZCore	ZCR	Lyra2z	PoW	661 656
132	Actinium	ACM	Lyra2z	PoW	593 141
133	Swap	XWP	Cuckaroo29s	PoW	540 611
134	Lethean	LTHN	CryptoNight R	PoW	396 515
135	Ellaism	ELLA	Ethash	PoW	387 878
136	Hush	HUSH	Equihash	PoW	386 773
137	Axe	AXE	X11	PoW	340 026
138	ParallelCoin	DUO	Scrypt	PoW	293 226
139	GoByte	GBX	NeoScrypt	PoW	281 066
140	Imagecoin	IMG	X11	PoW	276 074
141	EtherGem	EGEM	Ethash	PoW	263 643
142	BitCash	BITC	X16Rv2	PoW	259 380
143	Commercium	CMM	Equihash	PoW	243 937
144	BitSend	BSD	Xevan	PoW	228 592
145	Bela	BELA	Scrypt	PoW	202 421
146	Graft	GRFT	CryptoNight V8	PoW+PoS	122 668
147	Cream	CRM	Skein	PoW	56 967
148	Bitcoin Interest	BCI	ProgPow	PoW	55 446
149	Bloc.Money	BLOC	CryptoNight Haven	PoW	53 298
150	Exosis	EXO	Exosis	PoW	22 774

Нашли ошибку? Будем благодарны, если сообщите нам в комментариях.

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

Источник