ASI:ASIC 矿机中心化太严重?我们设计了一种对抗“矿霸”的算法

编者按:本文来自QuarkChain,作者:QuarkChain团队,星球日报经授权转载。

我们写作这篇文章的目的,主要是想通过展示我们关于这个主题的一些初步想法,来和同行进行讨论,欢迎大家提意见。动机

众所周知,比特币挖矿主要是由是由ASIC矿机来完成的。这是因为ASIC设备的效率比普通CPU高1000多倍。由于高性能ASIC的制造被掌控在少数几个厂商手中,这引起了人们对于挖矿中心化的担忧。因此,开发者们提出了几种抵抗ASIC优化的算法,其中包括:Ethhash、CyptoNight和Equihash。但不幸的是,市场上还是出现了一些针对以上算法进行ASIC优化的矿机,它们声称比CPU或者显卡挖矿显著的提高了效率。在这些算法中,Ethash可能是被ASIC优化后效率增益最小的一种。Ethash算法的核心思想是通过执行内存密集型操作而取代计算密集型操作。这样内存的读取性能成为哈希算法的瓶颈,从而限制ASIC的优化效果。如果假设定制开发的硬件很难提高内存的读取速度,则通过ASIC对Ethash算法进行优化获得的性能增益应该非常有限。基于顺序统计的哈希算法的想法

Do Kwon首次承认其是失败算法Stablecoin项目Basis Cash匿名成员:8月15日,Terra创始人Do Kwon在Terra崩盘后首次接受采访时表示,承认其是失败算法Stablecoin项目Basis Cash匿名成员Rick Sanchez,但未承认是 Basis Cash的联合创始人。

5月11日,据CoinDesk爆料,Terra创始人、Terraform Labs首席执行官Do Kwon是失败的算法Stablecoin项目Basis Cash背后的匿名联合创始人之一。该项目算法Stablecoin BAC于2021年年初脱锚后未能再次与美元重新锚定,目前价值不足1美分。

据Terraform Labs (TFL) 的前工程师Hyungsuk Kang爆料,Basis Cash实际上由Terra的一些早期创始成员创立,包括他自己和Do Kwon(化名Rick Sanchez)。[2022/8/15 12:26:49]

在Ethash算法的启发下,我们提出一种新的算法,旨在通过限制ASIC的并行计算能力,从另一个方面来抵抗ASIC对挖矿效率的提升。先让我们看看ASIC的优化是如何工作的。一组固定指令实际上可以被分解成一个电路流水线,因此每个时钟周期,ASIC可以同时求解多个输入值的哈希值。例如,a+b+c+d的指令可以被流水线化,使得每个运算周期可以同时计算3个不同的输入:1,a0+b0;2,b1+c1;3,c2+d2可以在ASIC中建立多个电路逻辑,同时并发的计算多个指令。例如,上文的a+b+c+d指令可以被设计为(a+b)+(c+d),将在2个周期中完成计算。目前,这种流水线化的思想还被广泛地应用于诸如x86之类的现代处理器中,这些x86中具有分支预测器和流水线微处理器。一种避免处理器计算流水线的方法是执行多个if-then-else命令,然后在不同的分支上执行不同的代码路径,这使得流水线和分支预测变得很难。为了打破执行过程的并发性,我们可以考虑采用于状态依赖的思路——任何未来的指令都依赖于当前状态,而这种状态可以频繁地被改变,这意味着我们不能预先执行未来的指令。基于顺序统计的哈希算法

隐私计算网络 Oasis 推出官方钱包 Oasis Wallet:11月8日消息,区块链隐私计算网络 Oasis 推出官方钱包 Oasis Wallet,Oasis 钱包具有 Web 端、Chrome 拓展程序两种版本,满足不同用户使用偏好需求。由于助记词兼容性,网站和浏览器扩展程序之间可以进行切换。用户可以使用 Oasis 钱包进行发送、接收、质押或取消质押 ROSE 等操作,包括管理 Ledger 钱包中的 Oasis 网络生态代币 ROSE 资产、通过私钥导入 ROSE 账户、查看交易记录等。[2021/11/8 6:38:23]

在本节中,我们将介绍我们提出的顺序统计哈希算法。该算法试图打破流水线,使代码的执行路径变得更加随机。在介绍这种新算法之前,让我们重新回顾一下Ethash算法的核心内容,看看Ethash是如何生成一个哈希值的:Input:-state:128-bytestate-datablock:anarrayoflargeamountofdata,eachdatais64bytes-H(x,y):afasthashalgorithm,xandyhasthesamesize,returnthehashvaluewiththesamesizeasx-R(x):returnan32-bitrandomintegerderivedfromxAlgorithm:foriinrange(64):p=R(state)%(len(datablock)-1)newdata=,datablock]state=H(state,newdata)returnstateOshash算法的初步方案如下:Input:-state:128-bytestate-datablock:anlongarraywitheachentrybeing8bytes-H(x,y):afasthashalgorithm,xandyhasthesamesize,returnthehashvaluewiththesamesizeasx-R(x):returnan64-bitrandomintegerderivedfromxAlgorithm:foriinrange(64):p=R(state)%len(datablock)newdata=forjinrange(128/8):newdata=newdata.add(datablock.find_by_order(p))#Removethepthsmallestelementfromdatablockdatablock.remove_by_order(p)#Addarandomdatatothedatablock,e.g.,#datablock.insert(R(]))#Findthenextindex,e.g.,#p=R()%len(datablock)state=H(state,newdata)returnstateOshash算法与Ethash的关键差异如下:原算法是根据随机索引数p去寻值,而新算法根据第p位的最小值去寻值。在读取了datablock变量中的一个数据后,该数值将被删除,新的随机数值值将被插入到datablock中。由于datablock是一个支持有序数据查找的动态列表,因此datablock的有效实现方式可以是一棵具有顺序统计的动态搜索树。想要使用流水线来加速树的删除/插入操作是困难的,因为树的执行路径是随机的,并且高度依赖于随机输入量。CPU和FPGA实现的性能比较

Basis Cash即将在Curve上创建BAC池:1月15日,算法稳定币项目Basis Cash官方宣布,即将在Curve上创建BAC资金池。[2021/1/15 16:13:07]

我们将对比CPU和FPGA的实现对动态搜索树进行插入/删除操作性能,来初步验证以上思路是否成立。实验中,我们使用具有以下配置的CPU,CPU的代码可以在这里找到:CPU型号:Inteli7-7700KOS操作系统:Ubuntu16.04LTS编译器:g++5.4.0编译命令:g++-O3-std=gnu++17线程数:1键值数:64K键值类型:unsigned64-bitrandomintegers性能结果:FPGA:每秒执行397万个插入/删除操作CPU:每秒执行446万个插入/删除操作几点补充说明跟FPGA实现的搜索性能比较,FPGA实现的插入/删除操作的性能要低得多,这是因为每个插入/删除操作需要更多的执行周期,而每个搜索任务可以在一个周期中完成。实验中,FPGA的性能是根据Virtex5LX330FPGA测算的,该FPGA可能已经过时了。如果采用最新的FPGA,性能可能会提升一些。CPU的性能是根据单线程/单核测算的,如果使用多线程/多核,性能可能会更高。本测算中CPU中的键值大小是64位,FPGA中的是32位。参考文献https://github.com/ifdefelse/ProgPOWBranchpreditor,Wikipedia,https://en.wikipedia.org/wiki/Branch_predictorYang,Y-H.E.andPrasanna,V.K.,HighThroughputandLargeCapacityPipelinedDynamicSearchTreeonFPGA,18thAnnualACM/SIGDAInt.Symp.onFieldProgrammableGateArrays,2010

日本公司宣布全球首款7纳米芯片ASIC矿机设计成功:据Bitdays报道,日本TRIPLE-1株式会社今日宣布该公司已设计完成全球首款7纳米芯片ASIC矿机。据悉,该款矿机将会命名为KAMIKAZE,中文可译为神风,试验品将会在8月完成,计划10月投入量产,2019年生产目标为每月1000万台。[2018/4/11]

以太雾基金宣布抵制ASIC挖坑:ASIC矿机的出现致使全网算力过于集中,算力垄断程度不断扩大,市场存在被操纵的风险增加,破坏了社区和生态的稳定发展,以太雾基金呼吁全体社区成员一起通过技术手段抵制ASIC矿机。[2018/4/2]

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地球链

XRP区块链:区块链是信贷业务难点的全能解药吗?

编者按:本文来自香帅的金融江湖,作者:陈靖,星球日报经授权转发。香帅如是说:区块链为代表的“跨时间的共识机制”已经成为人类社会最渴望的技术——无他,信用问题不仅仅是金融行业,也是整个社会网络,包.

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