ASIC 礦機中心化太嚴重？我們設計了一種對抗“礦霸”的算法_DATA

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升級將在不到24小時內進行，三個臨界質量指標均已達到:金色財經報道，Cardano Vasil的升級將在不到24小時內進行，Cardano團隊指出，觸發升級所需的所有三個“臨界質量指標”現在都已達到。Input Output Hong Kong（IOHK）9月21日在Twitter上的更新稱，在過去48小時內，有13家加密貨幣交易所確認為硬分叉做好準備，占Cardano（ADA）流動資金的87%以上。

他們還表示，觸發升級的三個“臨界質量指標”都已達到。39家交易所已升級（按流動性計算為87,59%）。超過98%的主網區塊現在是由Vasil節點（1.35.3）創建的。頂級Cardano DApps已經確認他們已經測試并準備好了。（Cointelegraph）[2022/9/22 7:13:06]

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

外媒：BitOasis裁員5%，OKX等繼續招聘:6月20日消息，據路透社報道，BitOasis已裁員5%，首席執行官兼聯合創始人Ola Doudin表示，本周早些時候，迪拜、阿布扎比和安曼辦事處有9名員工被裁員。而OKX表示將繼續招聘。

據悉，除BitOasis之外，已經開始裁員的公司還有Coinbase、BlockFi和Crypto.com。除OKX之外，繼續招聘的公司還有Binance、Kraken和FTX。（Beincrypto）[2022/6/20 4:40:56]

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

英特爾：Intel Blockscale ASIC比特幣挖礦芯片將于三季度發貨:4月4日消息，英特爾今日宣布全新比特幣挖礦芯片 Intel Blockscale ASIC 將在今年三季度發貨，該芯片將支持達 580 GH/s 的哈希率和高達 26 J/TH 的功率。據英特爾稱，他們已經在比特幣挖礦領域研究了數十年時間來提高工作量證明（PoW）的挖礦能耗效率，據英特爾加速計算系統和圖形事業部區塊鏈和商業解決方案總經理 Jose Rios 稱：Intel Blockscale ASIC 芯片將幫助比特幣挖礦公司在未來幾年實現可持續和算力擴展目標。

不過，英特爾公司表示，只會為客戶提供芯片，而不會提供完整的 ASIC 礦機，Argo Blockchain、Block, Inc.、Hive Blockchain 和 GRIID Infrastructure 是首批獲得英特爾芯片的加密挖礦公司之一。（BitcoinMagazine）[2022/4/4 14:03:52]

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

Osasion歐賽數據庫API接口受限觸發區塊同步節點GAS分配合約延遲 ?:據Osasion歐賽鏈上數據監測，北京時間4月30日15:40，API端反饋數據出現異常，數據庫備份出現延遲和積攢現象，IOV194DE藍衛士協議端觸發鏈上預警，提示數據監測異動，并于15:53分46秒處理完畢。得益鏈上甄別機制和分布式服務器的運算能力，截止目前，觀測中數據，數據滑點值維持在0.0000099%，礦工出礦踏空系數維持0.01%正常的區間值。

目前Troy網體數據為：共識標的：2.31$；激活節點數：24569；休眠節點數：12319；銷毀池記錄持續9天0增加，目前銷毀池累積已達到19553.92748984枚，占比流通總量的0.508%。超級節點GAS費歸集累計已超過21499枚，當前各項數據正常，區塊同步節點GAS分配已全部到位。[2021/4/30 21:14:46]

動態 | 比特大陸宣布即將量產下一代7nm ASIC芯片BM1391:9月21日，比特大陸宣布推出全新自研的下一代7nm ASIC芯片BM1391。可用于挖掘BTC、BCH加密數字貨幣。據悉，該芯片將包含超過10億個晶體管，實驗測試中功耗效率（Power efficiency）低至42J/TH，這也是比特大陸性能最強的芯片。比特大陸CEO吳忌寒在全球數字貨幣生態產業鏈峰會暨礦業交流峰會中表示，7nm芯片將應用于全新螞蟻礦機產品，并將于近期發布。[2018/9/21]

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