Dagger hashimoto чем майнить

Специфика алгоритма Dagger Hashimoto

Впервые алгоритм Dagger Hashimoto, обновленная версия которого стала называться Ethash, появился в криптосети Эфириум (Ethereum) как ответ на проблему централизации майнинга, которая была присуща Биткоину. Процесс майнига в Эфириуме требователен к вычислительной мощности узлов, так как он предполагает исполнение хеширующего алгоритма, требующего интенсивного использования памяти. PoW, или алгоритмом доказательства работы, для протокола Ethereum как раз и стал Dagger Hashimoto (Ethash)

Ниже мы разберёмся, в чём специфика Даггер Хашимото и что за валюта, кроме Эфира, работает на этом алгоритме.

Содержание статьи

Монеты семейства Dagger Hashimoto

На алгоритме Ethash (который часто по старинке называют Dagger Hashimoto) функционирует целый ряд криптосетей, среди которых, кроме Эфира, наиболее известны Ethereum Classic, Ubiq, Musicoin, Daxx, Expanse, Whale, Pegas, Soil, Dubaicoin и некоторые другие.

• Ethereum. Флагман рынка и лидер криптосемейства с капитализацией в размере 46,6 млрд. долларов (к июлю 2018 года). Платформа является «законодателем мод» даже для своих ближайших конкурентов и идеологических противников.
• Ethereum Classic. 14-ое место рейтинга Coingecko с капитализацией 1,67 млрд. долларов. Потенциально располагает теми же возможностями, что и Эфир, но в их реализации заметно отстаёт от лидера индустрии.
• Musicoin. Узко ориентированная платформа, нацеленная на создание музыкального контента авторами и исполнителями музыки.
• Expanse. Многими инвесторами считается надежной монетой. Известна как один из первых стабильных форков Эфириума, а весной 2016 года считался еще и самым популярным его «ответвлением». Криптосистема претерпела множество внутренних усовершенствований, но хеш-функция (Dagger Hashimoto) осталась прежней.
• Soil. Ещё один форк Эфириум-сети на Dagger Hashimoto. В 2018 году занимает очень низкие рейтинговые позиции (во второй тысяче) и с капитализацией ниже $100 тыс. торгуется очень слабо (в пределах $25000/ сутки даже на «волне»).

Все эти монеты семейства Dagger Hashimoto объединяет специфические требования к ресурсам памяти, которые ещё и постепенно увеличиваются с течением времени.

DAG-файл: что обуславливает специфику алгоритма

Dagger Hashimoto является защитой протокола Эфириум от оптимизации вычислительных устройств под майнинг. Это требовательный к памяти алгоритм, который, как считается, нельзя забрутфорсить с помощью интегральной специализированной схемы (ASIC). Причина такой требовательности – в файле с направленным ациклическим графом, который называется DAG-файлом. Фактически он представляет собой комплект данных размером более 1 Гб, который используется для нахождения решений блока и переиздается каждые 30 тысяч блоков. Такие 30-тысячные периоды называются эпохами.

То, что здесь названо «направленным ациклическим графом» является обозначением «дерева», где каждому узлу разрешается иметь нескольких «родителей», в число которых входит 10 уровней (вместе с корнем) общим числом до 225 значений.

Когда пользователь начинает майнить криптовалюту, каждый узел, по сути, приступает к угадыванию nonce, валидирующего текущий блок. В случае правильно угадывания, ему достаётся награда. Если результат неверный, то перебор продолжается до тех пор, пока не поступит информация о том, что другой узел сети был более успешным. Тогда узел отбрасывает прежде майнящийся блок, и загружает новый, который начинает майнить поверх старого. В этом смысле DAG-файл алгоритма Dagger Hashimoto становится способом регламентирования и нормирования периода решения PoW. Он группирует временные отрезки вокруг единой отметки и выравнивает «игровое» поле для майнеров. Таким образом, даже при задействовании огромных вычислительных мощностей скорость в угадывании правильного nonce не становится на порядок больше.

Процесс настройки узла при подборе «правильного ответа» можно описать следующей последовательностью действий:

1. Майнинговый узел от seed (начального значения шифра), присланного из заголовка блока, создает псевдослучайный кэш (16 Мб).
2. Этот кэш начинает использоваться для генерации DAG – комплекта данных с объемом, превышающим 1 Гб, с одинаковыми параметрами от узла к узлу. DAG хранится всеми полными узлами и линейно увеличивается с течением времени.
3. Процесс угадывания nonce требует подхватывания случайных подграфов комплекта данных и хеширования их между собой.

При запуске майнера именно DAG-файл начинает загружаться в память видеокарт. Каждые 30000 блоков (то есть, каждую эпоху) его размер увеличивается, и поэтому каждой эпохе в Dagger Hashimoto соответствует свой размер комплекта данных DAG. Чтобы узнать текущий размер в выбранной криптовалюте, можно воспользоваться функционалом сервиса investoon.com/tools/dag_size. По ссылке можно найти размер файла для главных криптовалют на алгоритме Dagger Hashimoto (Ethash) и провести обратное вычисление размера по эпохе (по номеру блока).

Каждую эпоху файл комплекта данных увеличивается на 8 Мб. Но поскольку время нахождения решения у каждой криптовалюты разное, то и смена эпох в различных криптосетях будет происходить в разном темпе. Так в текущий момент (на июль 2018 года), по информации сервиса, можно составить следующую таблицу:

Наименование криптосети семейства Dagger Hashimoto	Номер блока	Время создания блока, сек	Номер эпохи	Размер DAG-файла, Гб
Ethereum	5899435	14,79	196	2,53
Ethereum Classic	6112940	14,29	203	2,59
Expanse	1256819	42	41	1,32
Musicoin	2858253	13	95	1,74
Ubiq	518684	87	17	1,13

Если произвести простой математический расчёт, например, для Ethereum, то получим, что 15 (секунд) *30000 (блоков) = 450000 (секунд) = 5,21 (дней) до смены эпохи. Когда разработчики криптовалюты летом 2017 года планировали запустить Ice Age, время нахождения очередного блока должно было наоборот увеличиться с 30 секунд (которые были в сети на тот момент). Однако с переносом запуска Ice Age, время создания сократилось, и эпохи стали сменяться приблизительно раз в 5 дней.

Однако из этого линейного роста размера файла с данными следует еще один вывод: видеокарты с малым объёмом памяти постепенно перестанут майнить криптовалюты.

Период актуальности майнинга на видеокартах для Ethash

Как видно из приведённой выше таблицы, в Ethereum и Ethereum Classic размер DAG-файла уже превышает 2 Гб, то есть, с видеокартами, объём памяти которых меньше этой величины, майнинг можно даже не начинать. Тот же Эфир карты с 2 Гб перестали манить еще в конце 2016 года. Но с двухгигабайтными картами всё ещё актуально майнить Expanse, Ubiq, Soil и любые другие монеты с показателями размера файла меньше 2 Гб. Другими словами, актуальность добычи криптовалюты напрямую зависит от объёма памяти видеокарт. Однако есть один важный фактор, который в данный момент, например, относится к криптовалюте Musicoin.

При оценке потенциала памяти нельзя рассчитывать на все 100%, указанных в описании и спецификациях. Часть объёма используется для буфера, что легко проверить, взглянув на данные загрузки майнером Claymore:

При подключении к видеокарте монитора, объем доступной памяти ещё сильнее сокращается приблизительно на 150-200 Мб.

Расчёт показывает, что для Эфириума трёх гигабайтные видеокарты потеряют актуальность уже к концу 2018 года. А вот видеокарты с 4 Гб при сохранении текущего положения дел для добычи Эфира будут актуальны еще почти 2,5 года. Но и с двухгигабайтными картами добыча других криптовалют сохраняет экономическую целесообразность, а нередко какие-то валюты из числа «второстепенных» дают даже больший экономический эффект, чем добыча топовых крипт

Источник

Dagger Hashimoto (Ethash): алгоритм нового поколения

Основа любой криптовалюты – технология блокчейн. Майнинг – это построение цепочки блоков, за каждый из которых положено вознаграждение в виде виртуальных монет. Главным принципом блокчейн является невозможность создания нового блока без закрытия предыдущего. Закрытие происходит после того, как майнер путем сложных вычислений подбирает криптографическую подпись в виде хэша. Порядок определения хэша и называется алгоритмом хэширования или майнинга. Новый алгоритм разрабатывается с учетом уязвимости предыдущих. Dagger Hashimoto, используемый для добычи Ethereum, второй по капитализации криптовалюты после Bitcoin, отличается не только серьезной защитой от использования высокопроизводительного майнинг-оборудования, которая всё-таки не устояла и сейчас на рынке есть асики под этот алгоритм, но и широкой сферой применения.

Алгоритмы в криптовалюте

На сегодняшний день существует около тридцати различных алгоритмов, каждый из которых разработан с определенной целью и принципиально отличается от других. В таблице приведены наиболее популярные и перечислены известные криптовалюты, созданные на их основе.

Алгоритм	Примечание	Криптовалюта	Год
SHA256	На этом алгоритме построен классический биткоин, а также множество копирующих его криптовалют. Для майнинга создано специальное оборудование – ASIC.	Bitcoin	2009
		Steemit	2016
		DigiByte	2014
		Peercoin	2012
		Namecoin	2011
Scrypt	Создавался как альтернатива биткоину, предполагалась доступность любому майнеру. С появлением Scrypt-ASIC это преимущество теряется.	Litecoin	2011
		Dogecoin	2013
		Syscoin	2014
		BelaCoin	2014
		Einsteinium	2014
		Potcoin	2014
		ViaCoin	2014
		DNotes	2014
Dagger Hashimoto	Специфика алгоритма требует использования видеокарт с большим объемом оперативной памяти.	Ethereum	2015
		EthereumClassic	2015
		Expanse	2015
		PinkCoin	2014
X13	Поначалу предназначался для майнинга с использованием видео-карт, которые грелись меньше, чем при работе с Scrypt, но китайцы уже разработали ASIC для X13	Navcoin	2014
CriptoNight	Является основой для построения анонимных криптовалют. Это свойство реализовано путем использования кольцевых подписей, чтобы скрыть отправителя. Анонимность получателю обеспечивают одноразовые адреса.	Monero	2014
		ByteCoin	2012
		Dashcoin	2014

SHA 256: с чего все начиналось

Алгоритм, лежащий в основе майнинга легендарного Bitcoin и множества его форков, разработан Агентством национальной безопасности США. При использовании системы безопасности или алгоритма консенсуса Proof-of-Work задача вычисления хэша решается с помощью процессора, CPU и GPU. Понятно, что возможности майнера напрямую зависят от производительности его оборудования. Благодаря этому, алгоритм SHA-256 реализован в большинстве выпущенных на настоящий момент специализированных ASIC-майнеров. Добыча Bitcoin стала привилегией владельцев крупных майнинговых ферм. Алгоритм SHA-256 помимо криптовалюты используется в некоторых протоколах.

Scrypt: баланс между памятью и временем

Для того, чтобы устранить уязвимость SHA-256, разработан второй по популярности алгоритм Scrypt. Процесс майнинга с использованием этих двух протоколов одинаков:

1. На вход подается блок данных.
2. К его обработке применяется хэш-функция.
3. На выходе получается хэш с заданными параметрами.

Принципиальная разница в хэш-функции. Она нарочито сложна. В начале вычислений генерируется вектор битовых последовательностей, которые хранятся в памяти. В процессе получения ключа эти последовательности запрашиваются в случайном порядке, комбинируются, функция постоянно обращается к памяти. В принципе, алгоритм генерации последовательностей известен. Можно не хранить их, а вычислять нужную в момент запроса. В таком случае процесс становится очень медленным. Созданный на основе Scrypt ASIC уже не сможет на порядки превзойти простых майнеров, использующих память.

Какой алгоритм используется в Ethereum

В алгоритме Ethash (до ребрендинга Dagger Hashimoto), применяемом для майнинга Ethereum, также максимально используется фактор памяти. Ethash задает метаданные последнего блока с применением кода Nonce. Случайным образом угадать его невозможно, требуется переборка всех возможных вариантов. Возрастающие требования к памяти объясняется тем, что подмножества для расчетов выбираются из фиксированного файла для вычисления хэшей. Он является направленным ацикличным графом или Directed Acyclic Graph (DAG). Меняется DAG через 125 часов работы или через 30 тысяч блоков. Этот интервал времени, когда задействован определенный DAG, называется эпохой.

Увеличивающаяся сложность майнинга Ethereum обусловлена тем, что алгоритмом консенсуса для Ethash является Proof-of-Work или «Доказательства выполнения работы». Это принцип защиты сетевых систем, цель которого в криптографическом доказательстве того, что для получения результата была выполнена определенная последовательность действий. Надежность защиты Proof-of-Work обеспечивается ростом сложности вычислений. А рост возможен только в процессе активного майнинга.

В недалеком будущем Ethereum планирует перейти на систему защиты Proof-of-Stake или «Доказательства доли владения». Переход требует переписывания значительной части кода и длительной отладки жизнеспособности системы. Хардфорк, посредством которого будет произведен переход на новый алгоритм консенсуса, планируют назвать Constantinople. Основное преимущество – независимость безопасности системы от объемов майнинга. Монеты на алгоритме Ethash станут самыми безопасными среди подобных.

Важно! К 2020 году из-за роста сложности вычислений значительно увеличатся затраты электроэнергии затраченной на майнинг. Переход на Proof-of-Stake – стремление разработчиков Ethereum быть боле экологичными, но при этом сохранить надёжность системы.

В структуре алгоритма Ethash есть существенная особенность, отличающая ее от Bitcoin. Это дополнительное поле в транзакции, содержащее смарт-контракт. В нем может быть заключен алгоритм определенной процедуры (например, перевод денег) между двумя участниками. Все условия и сроки прозрачны для сторон сделки, выполнение отслеживается и регулируется смарт-контрактом. Такие возможности обеспечивают востребованность алгоритма не только для майнинга, но и во многих других сферах: финансах, страховании, торговле и других.

История от Hashimoto до Dagger Hashimoto или Ethash

Алгоритм Dagger Hashimoto соединил в себе лучшие характеристики двух алгоритмов:

1. Hashimoto от Thaddeus Dryja, использующий блокчейн в качестве источника данных. Этот алгоритм позволил реализовать два важных преимущества платформы Ethereum: сложность создания ASIC устройств и полноценное хранение blockchain.
2. Dagger, разработанный канадским программистом с российскими корнями Виталиком Бутериным, использующий в качестве источника данных DAG файл размером более 2ГБ, на данный момент, обновляющийся через определенное количество созданных блоков. Этот алгоритм реализует третье существенное преимущество Ethereum: сочетание трудоемких вычислений с задействованием большого количества памяти с достаточно легкой и эффективной поверкой блока тонким клиентом.

Dagger Hashimoto появился в 2013 году. Тогда же Виталик Бутерин впервые сообщил в своей публикации о проекте криптовалюты Ethereum. В следующем 2014 году он выиграл за идею этого проекта престижную премию World Technology Award, обойдя самого Цукерберга. Весной 2015 года описание Ethereum появилось в Желтой книге, а 30 июля 2015 года состоялся официальный запуск. В это же время разработчики упростили Dagger Hashimoto и произвели ребрендинг. Алгоритм теперь называется Ethash. От Hashimoto его отличает использование в качестве источника данных DAG файла. Разница между Dagger и Ethash в том, что этот набор является полупостоянным и обновляется через определенные промежутки времени.

Получится ли у производителей ASIC сделать реального конкурента рядовым майнерам Ethereum

Новость о том, что крупнейшая китайская компания Bitmain работает над созданием первого ASIC-майнера для добычи Ethereum давно мелькала в интернете и в китайских средствах массовой информации. Выход нового устройства на рынок ожидается в июле 2018 года. Начиная с 2015 года алгоритм Ethash успешно сопротивлялся появлению мощного спецоборудования за счет предъявления высоких требований к быстродействию и объему памяти.

По информации, что появилась в открытом доступе, новый ASIC Antminer E3 будет содержать три материнские платы, в каждой из которых установлено 6 чипов для майнинга и столько же модулей памяти по 4 ГБ оперативной памяти третьего поколения DDR3. Эффективная вычислительная мощность или hashrate составит 180 мегахэш в секунду. Энергопотребление 800 Ватт. Вес 13 килограмм и не совсем стандартные размеры, по высоте он почти вдвое превышает другие продукты компании Bitman.

Анализ перспектив использования Antminer E3, проведенный на основании имеющихся данных, показывает, что ASIC по производительности почти не будет превосходить обычную майнинг-ферму на современных видеокартах GPU. В ситуации с другими криптовалютами появляющиеся устройства ASIC показывали производительность в десятки раз выше универсальных процессоров. Так что можно сказать, что труды по защите алгоритма от асик устройств не прошли даром.

Важно! Имея такое небольшое преимущество, Antminer E3 не сможет убрать майнеров на GPU с рынка, у него получится лишь снизить их прибыль.

Вполне реально, что разработчикам Ethereum удастся раньше 20 года перейти на алгоритм консенсуса Proof-of-Stake и тогда Antminer E3 окажется бесполезным. Для реализации этого перехода разработчики Ethereum Виталик Бутерин и Влад Замфир работают над протоколом Casper, котрый снизит влияние майнинга на сеть, за счет частичного перехода на Proof-of-Stake. Некоторые криптовалюты уже используют гибридную систему эмиссии, но платформа Ethereum – это совсем другой уровень. Если протокол Casper удастся успешно реализовать, разработчики других криптовалют тоже задумаются о переходе и это может перейти в массовое явление.

Источник