ASIC 礦機中心化太嚴重？我們設計了一種對抗“礦霸”的算法_ATA

編者按：本文來自QuarkChain，作者：QuarkChain團隊，星球日報經授權轉載。

我們寫作這篇文章的目的，主要是想通過展示我們關于這個主題的一些初步想法，來和同行進行討論，歡迎大家提意見。動機

眾所周知，比特幣挖礦主要是由是由ASIC礦機來完成的。這是因為ASIC設備的效率比普通CPU高1000多倍。由于高性能ASIC的制造被掌控在少數幾個廠商手中，這引起了人們對于挖礦中心化的擔憂。因此，開發者們提出了幾種抵抗ASIC優化的算法，其中包括：Ethhash、CyptoNight和Equihash。但不幸的是，市場上還是出現了一些針對以上算法進行ASIC優化的礦機，它們聲稱比CPU或者顯卡挖礦顯著的提高了效率。在這些算法中，Ethash可能是被ASIC優化后效率增益最小的一種。Ethash算法的核心思想是通過執行內存密集型操作而取代計算密集型操作。這樣內存的讀取性能成為哈希算法的瓶頸，從而限制ASIC的優化效果。如果假設定制開發的硬件很難提高內存的讀取速度，則通過ASIC對Ethash算法進行優化獲得的性能增益應該非常有限。基于順序統計的哈希算法的想法

Cardano：Vasil測試期間發現先前節點版本存在Bug:金色財經報道，根據Cardano區塊鏈背后開發團隊Input Output官方社交媒體披露最新開發周報顯示，該團隊在Vasil測試期間發現先前節點版本存在Bug，目前正在開發即將發布的最新節點版本v1.35.2，旨在改進并修復這些Bug。7月初，Input Output團隊在Cardano測試網上啟動了Vasil硬分叉，旨在推動月末進行Vasil主網升級，此前已在v1.35.1版本中修復了快照重放問題。[2022/7/24 2:34:05]

在Ethash算法的啟發下，我們提出一種新的算法，旨在通過限制ASIC的并行計算能力，從另一個方面來抵抗ASIC對挖礦效率的提升。先讓我們看看ASIC的優化是如何工作的。一組固定指令實際上可以被分解成一個電路流水線，因此每個時鐘周期，ASIC可以同時求解多個輸入值的哈希值。例如，a+b+c+d的指令可以被流水線化，使得每個運算周期可以同時計算3個不同的輸入：1,a0+b0；2,b1+c1；3,c2+d2可以在ASIC中建立多個電路邏輯，同時并發的計算多個指令。例如，上文的a+b+c+d指令可以被設計為(a+b)+(c+d)，將在2個周期中完成計算。目前，這種流水線化的思想還被廣泛地應用于諸如x86之類的現代處理器中，這些x86中具有分支預測器和流水線微處理器。一種避免處理器計算流水線的方法是執行多個if-then-else命令，然后在不同的分支上執行不同的代碼路徑，這使得流水線和分支預測變得很難。為了打破執行過程的并發性，我們可以考慮采用于狀態依賴的思路——任何未來的指令都依賴于當前狀態，而這種狀態可以頻繁地被改變，這意味著我們不能預先執行未來的指令。基于順序統計的哈希算法

STASIS計劃在XRP Ledger上發行歐元穩定幣EURS:2月17日消息，區塊鏈服務提供商Ripple最近宣布，歐元穩定幣發行公司STASIS將在XRP Ledger（XRPL）上發行EURS。STASIS強調了可擴展性、速度、成本效益和碳中性是選擇XRP Ledger發行EURS的一些關鍵原因。

Ripple表示，公司將在2022年下半年為EURS與XRP Ledger的集成提供必要的技術支持。去年9月，Ripple啟動了2.5億美元的創作者基金，以支持在XRP Ledger上發布NFT。（Finance Magnates）[2022/2/17 9:58:34]

在本節中，我們將介紹我們提出的順序統計哈希算法。該算法試圖打破流水線，使代碼的執行路徑變得更加隨機。在介紹這種新算法之前，讓我們重新回顧一下Ethash算法的核心內容，看看Ethash是如何生成一個哈希值的：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算法與Ethash的關鍵差異如下：原算法是根據隨機索引數p去尋值，而新算法根據第p位的最小值去尋值。在讀取了datablock變量中的一個數據后，該數值將被刪除，新的隨機數值值將被插入到datablock中。由于datablock是一個支持有序數據查找的動態列表，因此datablock的有效實現方式可以是一棵具有順序統計的動態搜索樹。想要使用流水線來加速樹的刪除/插入操作是困難的，因為樹的執行路徑是隨機的，并且高度依賴于隨機輸入量。CPU和FPGA實現的性能比較

Osasion公鏈錢包最新版本將部署開放社區功能模塊:據F.VOB社區聯合基金會最新消息，Osasion公鏈錢包即將在最新版本中增加社區生態端治理協議，協議已全部部署完畢并已通過有效驗證。將于近期隨機開啟升級，升級涉及鏈上交互，同時對于社區治理和競選模塊也將形成社區治理端的初級版本。

據悉，最新版本將開放節點社區的激活端口，正式開啟區塊同步節點競選并公布競選的相關規則。同時優化錢包端性能和用戶體驗并加速交易量處理速度，將增設日本語和越南語版本。版本升級迭代持續時間預計2個小時，升級期間不會影響主鏈區塊數據。請各位節點用戶做足準備，確認私鑰和助記詞的有效備份，以防止更新后終端設備錯誤導致數據被覆蓋，所帶來的賬戶丟失風險。[2021/2/28 18:01:29]

我們將對比CPU和FPGA的實現對動態搜索樹進行插入/刪除操作性能，來初步驗證以上思路是否成立。實驗中，我們使用具有以下配置的CPU，CPU的代碼可以在這里找到：CPU型號:Inteli7-7700KOS操作系統:Ubuntu16.04LTS編譯器:g++5.4.0編譯命令:g++-O3-std=gnu++17線程數:1鍵值數:64K鍵值類型:unsigned64-bitrandomintegers性能結果：FPGA：每秒執行397萬個插入/刪除操作CPU：每秒執行446萬個插入/刪除操作幾點補充說明跟FPGA實現的搜索性能比較，FPGA實現的插入/刪除操作的性能要低得多，這是因為每個插入/刪除操作需要更多的執行周期，而每個搜索任務可以在一個周期中完成。實驗中，FPGA的性能是根據Virtex5LX330FPGA測算的，該FPGA可能已經過時了。如果采用最新的FPGA，性能可能會提升一些。CPU的性能是根據單線程/單核測算的，如果使用多線程/多核，性能可能會更高。本測算中CPU中的鍵值大小是64位，FPGA中的是32位。參考文獻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

動態 | 迪拜數字貨幣交易所BitOasis下線XMR和ZEC:據ambcrypto報道，根據Reddit上的一篇文章，迪拜數字貨幣交易所BitOasis在并沒有通知用戶的情況下下線XMR和ZEC。BitOasis對此進行道歉，并告訴用戶他們很快會分享有關ZEC和XMR交易對的更多細節。[2019/5/26]

動態 | Squire Mining的ASIC芯片與預期參數不符，正進一步測試審查:據globenewswire報道，在加拿大證券交易所上市的挖礦公司Squire Mining宣布，其為挖BCHSV、比特幣等SHA-256加密貨幣而設計的ASIC芯片的實際結果與設計參數不一致。Squire已開始對結果進行獨立審核，Squire子公司AraCore Technology的總裁，以及領導該設計項目的前端微芯片工程師和程序員團隊已經對芯片設計進行了進一步的測試和審查。Squire還宣布Taras Kulyk辭去首席執行官和董事的職務。[2019/1/23]

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