Алгоритмы майнинга

Бизнес — 13 Сентября 2021, 17:45

Текст подготовил: Дмитрий Коновалов — автор блога Сryptoteam. Опыт в трейдинге криптовалют более 5 лет.

Каждая монета работает по определенным правилам — алгоритмам майнинга. Во многом именно добыча криптовалют определяет общие параметры сети: количество доступных монет, скорость обработки транзакций, комиссии и так далее. Алгоритм SHA 256 считается наиболее популярным, поскольку на нем работает сеть Bitcoin. О главных преимуществах алгоритма уже успели рассказать эксперты Cryptos.Team — статья окажется полезной не только для начинающих майнеров, но и новичков на криптовалютном рынке. Разобравшись в базовых принципах, пользователю будет легче понять как работают цифровые активы.

Самые популярные алгоритмы: топ 10

Алгоритм Монеты SHA-256 BTC, BTH, EOS, LCC Ethash ETH, ETC Scrypt LTC CryptoNight XMR, BCN, ETN, DNC X11 DASH Equihash ZEC, BTG, KMD, ZCL, ZEN, BTCP ProgPow BCI, VEIL, ZANO, ERCR, SERO Quark QRK, AMS, BIOS

1. Алгоритм майнинга SHA-256

В 2001 году появился Secure Hash Algorithm — это безопасный алгоритм хеширования данных. Количество бит может быть разное, но чем больше число, тем выше оказывается надежность. В случае с сетью Bitcoin разработчик Сатоси Накамото остановился на 256. Спустя десять лет этого оказалось достаточно, чтобы обеспечить высокую безопасность биткоинов. Изначально разработкой алгоритма занималось Агентство национальной безопасности США. Перед программистами стояла задача обеспечить высокий уровень безопасности для ряда важных протоколов: SSL, PGP, TLS и SSH. В 2003 два независимых эксперта подтвердили надежность метода SHA. В 2008 программистам из Индии удалось обнаружить уязвимость — она заключалась в сообщения с одинаковым хэшем. Чуть позже разработчики представили более безопасную версию алгоритма SHA, которая в итоге и легла в основу Bitcoin. Первая монета начала работать 3 января 2009 года. Основатель увеличил количество бит до предела, но взамен ему пришлось смириться с медленной работой. Если начальной пропускной способности оказывалось достаточно, чтобы удовлетворить потребности пользователей, то в будущем начнут разрабатываться более быстрые криптовалюты. Сегодня на алгоритме SHA работает сразу несколько монет, но эта технология нашла применения и в других сферах:

• IPSec — поддержка протоколами ESP и IKE.
• SHACAL-2 — алгоритм шифрования на основе блоков.
• PGP — обеспечивает создание электронной цифровой подписи.
• X.509 — используется для создания электронных сертификатов.

Один из главных недостатков Биткоина стал следствием использования алгоритма SHA. При подключении оборудования постоянно увеличивается сложность нахождения нового блока. Из-за этого на криптовалютном рынке началась своеобразная гонка вооружений. Если ранее добывать BTC можно было с помощью домашнего компьютера, то сегодня нужно использовать специальное оборудование под названием ASIC.

2. Ethash

Ethash представляет собой обновленную версию Dagger Hashimoto. Новый алгоритм образовался благодаря симбиозу Hashimoto Thaddeus Dryja и Dagger. Последний подход разрабатывался лично Виталиком Бутерином, который в будущем на основе Ethash выпустить свою криптовалюту — Ethereum. Необходимость разработки нового алгоритма была обусловлена следующими проблемами:

1. Наплыв на рынок ASIC-оборудования, из-за которого майнинг становится менее доступным для обычных пользователей. Подобная техника всегда находится в дефиците, а ее стоимость исчисляется тысячами долларов.
2. Обеспечение легкой и быстрой проверки клиента. На формирование одного блока Биткоину требуется 10 минут, когда у Ethereum на это уходит 20-30 секунд.

Защитить новую криптовалюту от ASIC было приоритетной задачей. Против заточенного оборудования выступают и обычные пользователи. Модели постоянно обновляются, из-за чего предыдущие версии становятся менее прибыльными. Вдобавок крупные игроки на рынок могут быстро скупить наиболее мощное оборудование, из-за чего остальные участники просто не смогут начать добывать криптовалюту. Это частично нарушает базовые принципы децентрализации, поскольку большое количество новых монет оказывается в одних руках сразу после эмиссии. Идеи Бутерина нашли отклик у сообщества. Об этом свидетельствует второе место по размеру капитализации. Однако в 2018 году компанию Bitmain объявила о создании ASIC под алгоритм Ethash. Разработчиков Ethereum подобная ситуация не устраивала, поэтому они объявили о бойкоте подобного оборудования. Сеть Ethereum может обновиться в любой, из-за чего ASIC станут не пригодными для использования. В дальнейшем Бутерин намеревается вовсе кардинально изменить алгоритм — в 2022 сеть уже может работать на Proof-of-Stake. В этом случае для добычи новых монет уже не потребуется никакая техника. Вдобавок при добыче на Ethash следует учитывать увеличение DAG-файла. По мере роста сети он постоянно увеличивается в размерах. В сентябре 2021 года для сети Ethereum он составил 4,42 Гб. Соответственно для майнинга необходимо использовать видеокарты от 6 Гб. Аналогичная ситуация обстоит и с Ethereum Classic, поскольку эта криптовалюта работает на старой версии Ethash. При майнинге ETC майнерам приходится загружать DAG-файл 2,75 Гб.

3. Scrypt

Scrypt образовался в результате появления «цифрового серебря» — Litecoin. Ее так прозвали из-за того, что основатель Чарльз Ли во многом копирует идеи Сатоши Накамото, однако при этом делает саму монету быстрее и увеличивает максимальную эмиссию. В результате всего может быть выпущено 84 млн. монет, а на создание нового блока у майнеров уходит около 2 минут. Несмотря на эти изменения в алгоритме, Litecoin не удалось обойти Bitcoin, поэтому она так и осталась в тени первой криптовалюты. У Scrypt есть свои особенности. Это один из первых алгоритмов, который подходит для добычи монет с помощью CPU и GPU. Таким образом, мощность того компьютера может оказаться куда выше, если одновременно задействовать центральный и графический процессоры. Однако сегодня практически никто не использует ПК для добычи LTC. К Scrypt уже давно разработали эффективный ASIC, поэтому другой оборудование работает в убыток. Другие разработчики пытались усовершенствовать алгоритм Scrypt, чтобы защитить его от ASIC. На базе Scrypt-N работает криптовалюта Vertcoin. Попытка не принесла особого успеха — популярность монеты постоянно падает. В сентябре 2021 VTC находился на 638 месте в рейтинге CoinMarketCap. Большинство трейдеров никогда не слышали об этой криптовалюте. Более успешной вариацией оказался NeoScrypt. Его взяли на вооружение сразу несколько монет: VIVO, Phoenixcoin и Innova. Алгоритм обладает высокой устойчивостью к разработке ASIC — по состоянию на сентябрь 2021 года ни одной компании не удалось разработать специальное оборудование для добычи монет на NeoScrypt. Однако на этом алгоритме нет криптовалют, которые бы заслуживали внимания.

4. CryptoNight

В мире криптовалюты CryptoNight занимает особое место. Изначально Биткоин считался анонимной монетой, однако при наличии достаточно мощного оборудования некоторые платежи все же можно отследить. Алгоритм CryptoNight отличается более высоким уровнем конфиденциальности. Часть кода в подписи затемняется, из-за чего отследить движения монеты становится невозможным. Для дополнительной защиты в алгоритм добавили функцию миксера — транзакции перемешиваются в общем пуле, а после монеты уходят получателям. На алгоритме CryptoNight работает криптовалюте Monero — одна из самых анонимных. Разработчики пытались сделать ее добычу доступной для всех, поэтому в майнинге используются центральный и графический процессоры. Основатели уверяли в высокой защищенности от ASIC, но уже в 2018 году появилось специальное оборудование для добычи XMR. Для решения проблемы и избавления от нежеланный майнеров, основатели Monero приняли решение провести хардфорк. Так появилась улучшенная версия старого алгоритма — CryptoNight V8. Разработчикам удалось устранить некоторые ошибки и на время избавиться от ASIC. Однако вместе с этим упала производительность большинства видеокарт на 20-30%. Вместе с этим нависла угроза атаки 51%, о которой первым заговорил блогер ValeraTV. Разработчикам снова пришлось искать выход. Для избежания повторной ситуации они приняли решение вовсе заменить алгоритм работы. Так на рынке появился RandomX. Главная особенность состоит в произвольном распределении нагрузки между GPU и CPU. Это негативно сказалось на показателях хешрейта у графических и центральных процессоров, но больше всего пострадали ASIC. Производителям стало менее выгодно создавать новые модели для добычи XMR и они переключились на другие криптовалюты.

5. Х11 и выше

Название Х11 наилучшим образом характеризует работу алгоритма. В основе лежит использовании 11 функций, который должны обеспечить высокую степень защиты от ASIC. Теоретически производителям понадобиться слишком много времени на разработку подходящего оборудования. Впервые Х11 начала использовать сеть Darkcoin, которая появилась в 2014 году. Чуть позже на базе этого алгоритма появилась популярная монета Dash. На протяжении двух лет 11 функций успешно сдерживали разработку ASIC. В 2016 году один из производителей сообщил об обходе «защиты». Эта новость послужила отправной точки для эволюции алгоритма. Разработчики не стали искать сложных путей и начали увеличивать количество функций. В итоге на рынке начали появляться Х12, Х13, Х14 и так далее. Последним успешным вариантом оказался алгоритм Х17. Сейчас его используют сразу несколько монет:

• MTKCoin;
• Bitmark;
• GlobalToken;
• Verge;
• SHIELD;
• Volvox и другие.

Наиболее успешной считается Verge — она занимает 116 место среди остальных монет по размеру капитализации. Пока для Х17 еще не разработали ASIC, поэтому криптовалюта привлекает новых майнеров. Добывать монету можно с помощью GPU и CPU, однако графические процессоры оказываются более эффективными.

6. Equihash

В 2015 году на криптовалютном рынке появляется конкурент CryptoNight — алгоритм Equihash. Он лег в основу новой анонимной криптовалюты Zcash. Благодаря нововведениям пользователи получили возможность передавать монеты, но при этом скрывать сумму перевода, получателя и отправителя. За созданием новой сети стоят Александр Бирюков и Дмитрий Ховратов. Многие возлагали большие надежды на Zcash, поскольку монета обладает более высоким уровнем анонимности, чем Bitcoin. ZEC не оправдал ожиданий энтузиастов — ранее монета входила в топ-10, но сейчас может вылететь из топ-100 по размеру капитализации. Алгоритм Equihash оказался достаточно требовательным к объему памяти. Это делает сеть достаточно устойчивой относительно ASIC, но производителям со временем удалось найти решение. Сегодня компании предлагают сразу несколько моделей: Antminer Z9 mini и A9 ZMaster. Основатели Zcash отказались от принятия мер для улучшения алгоритма, что и стало основной причиной резкого падения курса. Отказ разработчиков стал поводом для создания нового алгоритма и криптовалюты — на рынке появилась монета Zero. В ее основе лежит алгоритм EquihashZero. Для добычи монет лучше всего подходит GPU, а по состоянию на сентября 2021 года производителям пока не удалось создать ASIC. Однако, сторонние разработчики не смогли заручиться поддержкой крупных бирж, поэтому криптовалюта остается далеко за пределами топ-1000.

7. ProgPow

В 2018 году на криптовалютно рынке появился алгоритм ProgPow. Программисты снова попытались создать наиболее оптимальный набор функций, чтобы противостоять разработке ASIC. Для привлечения внимания разработчики провели хардфорк BTC, в результате чего образовалась монета Bitcoin Interest. Основатели проекта достигли своей цели. Им даже удалось привлечь внимания Виталика Бутерина — основатель Ethereum похвалил разработчиков за реализацию интересных идей. За 2 года ни одной компании не удалось создать специализированное оборудование для майнинга монет на алгоритме ProgPow. Однако успех кроется не только в коде, но и низкой популярности монет — ни одна криптовалюта на этом алгоритме не входит в топ-100. Разработчикам попросту невыгодно создавать ASIC для монет, которые только теряют в цене. В сентябре 2021 года Bitcoin Interest по уровню капитализации упал ниже 2200 места.

8. Quark

В 2013 году на рынке появилась криптовалюта Quark на базе одноименного алгоритма. За ее разработку ответственны 4 профессора. Чем-то Quark напоминает X11, поскольку также используется несколько хеш-функций. Изначально новый алгоритма разрабатывался для возможного использования совместно с протоколом RFID — он нуждается в облегченных хеш-функциях и не совместим с SHA-256. Quark взяли на вооружение другие разработчики криптовалют. С его помощью можно создавать монеты с разными алгоритмами майнинга, как PoW, так и PoS. При использовании PoW для майнинга криптовалюты подходили как центральные, так и графические последние, хотя последние зачастую оказывались более эффективными. Однако монеты на Quark не стали пользоваться большой популярностью — пользователям было выгоднее использовать GPU для майнинга ETH.

Какой алгоритм майнинга наиболее выгодный

Новичкам сперва стоит ознакомиться с базовыми принципами, от которых зависит доходность добычи криптовалюты:

• Цена электроэнергии. Тарифы в странах заметно колеблются. Сейчас дешевле всего добывать цифровые активы в Китае благодаря специальным экономическим зонам — подобные регионы с освобождением от налогов есть и в других странах.
• Стоимость оборудования. За последние годы многие криптовалюты заметно прибавили в цене. Из-за этого образовался дефицит на оборудование под майнинг — на рынке сложность достать последние ASIC и видеокарты.
• Курс монеты. Стоимость криптовалюты может в любой момент обвалиться — тогда прибыль будут получать только те пользователи, которые платят меньше всего за электричество.
• Хешрейт. Чем больше мощность оборудования пользователя относительно общего хешрейта сети, тем выше окажется его доходность.

Колебания курса вносит свои коррективы на рынке. Однако несмотря на изменения котировок, нескольким монетам удается удерживать лидерство. Bitcoin остается на первой строчке уже на протяжении 10 лет. Для его майнинга лучше всего использовать Antminer S17. На втором месте расположился Ethereum. Для майнинга ETH лучше всего подходит GPU, например, AMD Radeon VII. Рассчитать доходность и оценить эффективность оборудования можно с помощью онлайн-калькулятора WhatToMine.

Заключение

1. На криптовалютном рынке присутствует множество различных алгоритмов, причем их количество в будущем начнет расти. Разработчики пытаются усовершенствовать старые методы криптографии, чтобы создать более надежную и привлекательную монету.
2. У Bitcoin достаточно много клонов. Несмотря на свои явные недостатки SHA-256 остается наиболее популярным алгоритмом. Общая мощность сети BTC уже сопоставима с некоторыми странами размеров с Нидерланды.
3. Для майнинга криптовалюты новичкам проще собирать видеокарты. Во-первых, на ASIC большой дефицит на рынке. Во-вторых, GPU не затачивают под конкретную монету, поэтому оказываются более гибкими в майнинге.

Версия для печати

Зарегистрируйтесь чтобы прокомментировать новость