Алгоритм криптовалюты – почему это важно для майнинга

Различные типы алгоритмов майнинга криптовалюты

Задавали ли вы когда-нибудь такие вопросы: «Что такое алгоритм в криптовалюте? Что такое алгоритмы майнинга? Какой алгоритм используется в Биткоине? Почему для криптовалюты важно иметь алгоритм хеширования?»

Если да, то вы находитесь в нужном месте. У нас есть подробная статья о том, как работает майнинг, и какова роль алгоритма в криптовалютах.

Криптовалюты, как правило, являются децентрализованными виртуальными валютами. Они не существуют в физическом пространстве.

И по большей части они даже не полагаются на какие-либо физические объекты для определения их стоимости. Цена криптовалюты зависит от спроса и предложения.

Дело в том, что у криптовалют фиксированный объём денежной массы, в отличие от фиатных валют.

Кроме того, фиатные или традиционные валюты контролируются соответствующими правительствами.

Правительственные органы обладают властью создавать новые единицы, а также уничтожать их при необходимости.

В традиционной экономике также существуют центральные банки. Эти банки регулируют поток денежных единиц. Они также поддерживают централизованный валютный реестр для расчётов по транзакциям.

Но, как уже говорилось выше, криптовалюты являются децентрализованными. Это значит, что ни один конкретный орган не имеет права управлять криптовалютой. У каждого криптовалютного инвестора есть право голоса.

Кроме того, криптовалюты обычно имеют публичные реестры, легко доступные для любого человека. У криптовалют нет централизованных учреждений, таких как банки.

Но криптовалютам также необходим механизм проверки транзакций.

Этот процесс может выполняться двумя способами

1. Первый – это использование алгоритма Proof of work и майнеров для проверки и добавления транзакций в блокчейн.
2. Второй – с помощью алгоритма Proof of stake и валидаторов, которые голосуют за достижение консенсуса.

В этой статье мы рассмотрим только майнинг. И поговорим о разных алгоритмах майнинга, используемых популярными монетами.

Что такое майнинг криптовалюты

Для криптовалюты, которая использует Proof of work для проверки транзакций, процесс майнинга является критически важным. Без этого транзакции будут оставаться незавершёнными.

Кроме того, криптовалютные майнеры генерируют новые единицы монеты.

Майнеры – это специальные ноды в криптовалютной сети. У них имеется специализированное оборудование для решения чрезвычайно сложных математических задач.

И майнер с лучшим решением получает награду. В случае Bitcoin в настоящее время её размер составляет 12,5 BTC за блок.

Процесс майнинга является очень сложным. Но мы изо всех сил постараемся изложить его самыми простыми словами.

Прежде всего, криптовалютная сеть собирает все транзакции, выполненные за определённый период.

Из этих транзакций создаётся блок. В сети Bitcoin генерация блока длится 10 минут. В случае более новых альткоинов, таких как Monero, этот процесс занимает 1 минуту. А у криптовалюты Verge – всего 30 секунд!

Биткоин может обрабатывать блоки размером до 1 МБ. Но более новые криптовалюты поддерживают размер блока до 8 МБ.

Каждый раз, когда сеть генерирует новый блок транзакций, она объявляет о создании блока майнерам. Затем начинается настоящая борьба.

Используя необработанные данные из блока (данные транзакций), а также информацию из предыдущего блока, майнеры генерируют хеши.

За счёт использования данных из предыдущего блока, новый блок связывается с предыдущим, чтобы продолжить цепочку блокчейн. Хеши генерируются с использованием криптографического алгоритма.

При их создании майнеры используют также другую часть данных. Эти данные являются случайными и могут изменяться – их называют NONCE или числом, которое можно использовать только один раз.

Вы знаете, что каждая криптовалютная сеть имеет собственные требования относительно того, как должен выглядеть хеш.

Поэтому майнерам необходимо найти хеш, который идеально соответствует требованиям сети. Эти требования изменяются после генерации каждого нового блока.

Майнеры не могут манипулировать ни деталями транзакции, ни данными из предыдущего блока. Но можно без проблем использовать новый NONCE, если генерируемый хеш не соответствует требованиям.

Майнер, который генерирует соответствующий хеш раньше остальных, получает вознаграждение. После этого сеть добавляет сгенерированный блок в блокчейн.

Именно так работает процесс майнинга, если заглянуть внутрь.

Разные алгоритмы майнинга/хеширования

Теперь, когда вы знаете, как работает весь процесс майнинга криптовалют, давайте разберёмся в различных алгоритмах хеширования.

Классификация алгоритмов

Алгоритм SHA-256

Итак, что такое sha-256?

SHA-256 – самый широко используемый и чрезвычайно популярный алгоритм хеширования. Он был разработан Агентством национальной безопасности Соединенных Штатов.

Помимо криптовалют, SHA-256 также используется во многих других технологиях. Некоторые широко используемые приложения и протоколы безопасности, такие как TLS, SSL, PGP, SSH, также используют SHA.

SHA расшифровывается как Secure Hash Algorithm (Безопасный алгоритм хеширования). В стандарте SHA-256 генерируется 256-битный хеш.

Таким образом не только шифруются данные, но также стандартизируется размер.

На самом деле, это относится ко всем алгоритмам хеширования.

Хешрейт для SHA-256 обычно вычисляется в гигахешах в секунду или GH/s.

В основном известен как алгоритм майнинга биткоина.

Монеты, которые используют этот алгоритм

Биткоин, прародитель всех криптовалют, использует алгоритм SHA-256. Помимо биткоина, SHA-256 также используют многие другие криптовалюты такие как Bitcoin Cash, Peercoin, Namecoin, Devcoin и Terracoin.

Особенности майнинга

Когда биткоин только появился на свет в 2009 году, конкуренция в области майнинга была крайне низкой. Причина в том, что монету использовало очень мало людей, и ещё меньше занималось её майнингом.

Таким образом, в те дни любой владелец компьютера мог использовать свой процессор для майнинга. Но потом некоторые люди поняли, что при майнинге с использованием графического процессора хешрейт получается выше.

Когда конкуренция в сфере майнинга с использованием GPU стала очень высокой, эксперты начали искать более эффективное оборудование. Так появились майнеры FPGA. Но они тоже были не очень эффективными.

Поэтому через какое-то время их заменили ASIC‘и. ASIC расшифровывается как интегральная схема специального назначения (Application Specific Integrated Circuit).

Они разрабатываются для выполнения только одной задачи: в данном случае, это майнинг определённой криптовалюты.

С тех пор оборудование на базе ASIC продолжает доминировать в отрасли майнинга Bitcoin. Поэтому, если вы хотите заняться майнингом биткоина, вам придется купить майнер ASIC.

Китайская компания Bitmain производит самые эффективные ASIC-майнеры для Bitcoin под названием Antminer.

Вы также можете попробовать приобрести контракт на облачный майнинг в таких проверенных компаниях, как Hashflare, Genesis Mining, Hashnet и т. д.

Стоит ли начинать майнинг по этому алгоритму

По нашему мнению, новичкам в сфере майнинга следует избегать криптовалют, использующих SHA-256. Дело в том, что размер первоначальных инвестиций огромен.

Кроме того, ASIC’и генерируют много тепла, поэтому вам понадобятся эффективные системы охлаждения.

Они также потребляют огромное количество электроэнергии. Так что заходите в эту сферу только в том случае, если вы можете себе всё это позволить.

Если у вас есть деньги, и вы хотите рискнуть, то купите лучше контракт на облачный майнинг. Потому что с этим будет намного меньше хлопот.

Алгоритм SCRYPT

Scrypt – это ещё один очень популярный алгоритм хеширования. Большинство прямых последователей Биткоин использовало этот алгоритм. Он требует намного больше памяти, чем SHA-256.

Это очень сильно уменьшает вероятность атак с использованием специального оборудования.

Поскольку алгоритм Scrypt является более требовательным к памяти, для него сложнее разрабатывать майнеры ASIC. Хешрейт майнинга Scrypt обычно обозначается с использованием единицы MH/s.

Монеты, которые используют этот алгоритм

Litecoin, непосредственный преемник биткоина, в качестве своего алгоритма хеширования использует именно Scrypt.

Другие популярные валюты, такие как Dogecoin, Novacoin, WorldCoin, Latium, DigitalCoin и так далее, тоже используют Scrypt.

Особенности майнинга

Как и  случае SHA-256, майнинг Scrypt можно осуществлять с помощью процессоров и видеокарт. Но это совершенно не выгодно. Самый выгодный способ майнинга – с использованием установок ASIC.

Для майнинга по алгоритму Scrypt доступно множество ASIC’ов. Самыми популярными являются устройства от Antminer, A2 Mega, Gridseed и так далее.

Стоит ли начинать майнинг по этому алгоритму

Мы не рекомендуем заниматься майнингом криптовалют на основе Scrypt так же, как и на базе SHA-256.

Кинжал Хашимото – алгоритм Ethash

Алгоритм Ethash или «Кинжал Хашимото» (Dagger Hashimoto) был разработан специально для Ethereum. Алгоритм использует два разных алгоритма хеширования – Dagger от Виталика Бутерина и Hashimoto (hash, shift, modulo) Тадеуша Дрийя.

Алгоритм Dagger – это требовательный к памяти алгоритм хеширования, похожий на Scrypt. Но он работает лучше, чем Scrypt, когда сложность увеличивается до очень высокого уровня.

Однако и в нём имеется ряд уязвимостей. Именно поэтому он используется в сочетании с Hashimoto.

Для краткости мы можем называть его майнингом Eth. Это алгоритм майнинга Ethereum.

Алгоритм Хашимото, разработанный Тадеушем Дрийя, зависит от операций ввода-вывода.

Таким образом, он ограничивает скорость майнинга, вызывая операции ввода-вывода, такие как чтение и запись памяти.

Алгоритм Ethash требователен к памяти, а также к пропускной способности для ввода-вывода. Поэтому практически невозможно создать ASIC для Ethash.

Хешрейт Ethash измеряется в мегахешах в секунду.

Монеты, которые используют этот алгоритм

Алгоритм Ethash был разработан специально для Ethereum.

Поэтому неудивительно, что он используется в Ethereum. В итоге он также используется проектами Ethereum Classic, UBIQ, Music Coin и т. д. Expanse – это ещё одна криптовалюта, которая использует данный алгоритм.

Особенности майнинга

Самым выгодным способом майнинга криптовалют на базе Ethash является использование видеокарт. В частности, установок, собранных из графических процессоров AMD.

Такие видеокарты, как AMD RX 480, RX 570, RX 580, обеспечивают наилучшее соотношение цены и производительности.

Но на данный момент видеокарты AMD пользуются огромным спросом.

Поэтому майнерам приходится переключаться на сторону «зелёных«. Такие карты от команды Nvidia, как GTX 1070, GTX 1070Ti, также могут быть прибыльными.

Стоит ли начинать майнинг по этому алгоритму

Вы можете собрать прибыльную ферму для Ethash всего за 2000–2500 долларов. Поэтому мы рекомендуем вам заняться майнингом криптовалют на основе Ethash, если у вас есть необходимая сумма для инвестирования.

Кроме того, для ферм на базе GPU не требуется особо сложных систем охлаждения. Наличия нормальной вентиляции будет вполне достаточно.

Алгоритм X11

Алгоритм хеширования X11 создан основным разработчиком криптовалюты Dash Эваном Даффилдом. В нём используется 11 различных алгоритмов хеширования. Отсюда и название X11.

Алгоритм X11 является чрезвычайно эффективным. Настроенные под него фермы потребляют на 30-50% меньше электроэнергии, чем оборудование для Scrypt. Это означает, что оборудование при работе намного меньше греется.

В настоящее время хешрейт рассчитывается в гигахешах в секунду.

Монеты, которые используют этот алгоритм

Как уже упоминалось выше, алгоритм X11 используется криптовалютой Dash. Используя установки для X11, вы также можете добывать CannabisCoin, KarmaCoin и XCurrency.

Особенности майнинга

Поначалу майнинг алгоритма X11 осуществлялся с использованием ферм на базе видеокарт. Но теперь для этого алгоритма разработаны установки ASIC.

Вы можете выполнять майнинг X11, используя установки ASIC от Antminer, Baikal, Innosilicon и т. д. Цена этих ASIC’ов может варьироваться от 1500 до 13000 долларов.

Стоит ли начинать майнинг по этому алгоритму

Мы не рекомендуем начинать майнинг X11, если вы не имеете большого опыта. Лучше придерживаться более простых криптовалют.

Алгоритм Cryptonight

Первоначально Cryptonight был разработан для майнинга с помощью любых процессоров. Он был реализован в CryptoNote, протоколе конфиденциальности с открытым исходным кодом.

Лимитирующим фактором в этом алгоритме являются операции, связанные с вводом-выводом. В этом алгоритме хеширования каждый новый блок зависит от всех предыдущих блоков.

Обычно каждый экземпляр блока Cryptonight весит около 2 МБ. Поэтому практически невозможно разработать ASIC для Cryptonight.

Хешрейт Cryptonight измеряется в хешах в секунду.

Монеты, которые используют этот алгоритм

Данный алгоритм стал популярным в основном благодаря криптовалюте Monero, ориентированной на конфиденциальность.

Кроме того, он используется в некоторых других криптовалютах, таких как DigitalNote, DarkNetCoin и, с недавних пор, в Electroneum.

Особенности майнинга

Майнинг Cryptonight возможен даже на процессорах мобильных устройств. Eletroneum проводит бета-тестирование для изучения потенциала таких процессоров.

Многие сайты использовали особый код javascript для майнинга Monero, используя процессоры посетителей. И это оказалось очень выгодным делом.

Но если вы хотите стать полноценным майнером, лучше собрать установку на базе GPU. В идеале вам следует использовать видеокарты AMD Vega 56.

Именно они обеспечивают наилучший хешрейт среди всех графических процессоров. Отчасти это связано с высокой пропускной способностью памяти, установленной на этих картах.

С картами Vega при разгоне и использовании пользовательского BIOS вы можете ожидать хешрейт до 2000 H/s.

Стоит ли начинать майнинг по этому алгоритму

Да, мы рекомендуем майнинг криптовалют на основе Cryptonight. Вы можете добывать либо Monero, либо Electroneum.

Electroneum всё ещё проводит бета-тестирование своих функций. То есть, в настоящее время вам следует выбирать сольный майнинг Monero.

Алгоритм equihash

Equihash, разработанный Алексеем Бирюковым и Дмитрием Ховратовичем из Люксембургского университета, – это ещё один требовательный к памяти алгоритм хеширования.

Он основан на криптографической концепции под названием Generalized Birthday Problem (Обобщённая проблема для рождения).

Высокие требования к памяти снижают риск появления ASIC-майнеров. В случае Equihash хешрейт зависит в основном от того, сколько у вас оперативной памяти, а не от тактовой частоты вашего оборудования.

Команда Zcash заявляет, что они используют этот алгоритм, потому что «Equihash имеет очень эффективную процедуру верификации. В будущем это может иметь важное значение для лёгких клиентов на устройствах с малой мощностью или для реализации клиента Zcash внутри сети Ethereum«.

Для обозначения хешрейта обычно используется количество решений в секунду или Sol/s.

Монеты, которые используют этот алгоритм

Как уже упоминалось выше, Equihash использует очень популярная криптовалюта Zcash. Hushcoin, Bitcoin Gold, Verge также являются примерами валют, которые его используют.

Особенности майнинга

Лучший способ майнинга криптовалют на базе Equihash – видеокарты Nvidia. Модели GTX 1070 и GTX 1070Ti обеспечивают лучшие параметры производительности за свои деньги.

Стоит ли начинать майнинг по этому алгоритму

Да, вы можете заняться майнингом криптовалют, основанных на Equihash. Мы рекомендуем майнинг Zcash и Verge, поскольку обе эти монеты очень популярны.

И конкуренция не такая уж высокая. Поэтому ожидайте снижения срока окупаемости.

Заключительные слова

Надеемся, в этой статье нам удалось предоставить вам полезную информацию. Мы физически не можем охватить все алгоритмы хеширования. Но мы постарались рассказать о самых популярных (и прибыльных).

Для самых любопытных читателей скажем только, что существует много других алгоритмов хеширования, таких как Groestl, Lyra2REv2, Blake (2b, 2s, 14r), LBRY, NeoScrypt, Pascal, Skunkhash и так далее.