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.

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»).

Монеты алгоритма Ethash

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:

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

Отзывы, комментарии и обсуждения