編集者注：ブロックチェーンには、インターネットの最下層から未知の暗号に至るまで、多くの技術が関わっていますが、通貨の価格に注目する人が多く、技術を学ぶ人が少ないことが多いです。強気相場の時はみんなコイン投機の勉強をしますが、弱気相場の時はとにかく何もすることがないのでもっと勉強できると思います。文系学生である私には、理系学生が馬鹿げていると思われるような質問が確かにたくさんあります。記者として、業界を理解し、人間的な言葉で説明してくれる人を見つけるのは難しくありませんし、面と向かって私を嫌がることはほとんどありません。
これは Xiao Ming の学習ノートの 6 回目です。他にも興味深い質問がありましたら、投稿して質問してください。
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過去を振り返ると、Xiaoming の学習ノートは毎週から毎月になり、今回は以前のものから四半期ごとに変更されたと言えます。現在の仕事は編集がメインのため、記者を連れて取材に行ったり原稿を書いたりすることが多く、自分で原稿を書くことはほとんどないので、学習ノートの更新は無限にあると予想されます。
この号で共有したいのはマイニング プールです。まず第一に、xDAG のコア開発者である Xie Rui に感謝したいと思います。彼は xDAG の公式マイニング ソフトウェアのデザイナーでもあります。彼は私に多くの知識を与えてくれました。何年も前のこの地域。
私がこの業界を初めて知ったのは、2017 年の ViaBTC へのインタビューWeibit にとって、Yang Haipo 氏は当時、マイニングプールは採掘者の同盟のようなもので、全員が採掘に集まるものであると結論付けました。これは確かに、マイニングプールにとって非常に重要で一般的な説明です。
ビットコインで生まれた PoW コンセンサスメカニズム、そのマイニングプロセスの本質は乱数の衝突であり、乱数を推測した人が正しく簿記を取得し、このラウンドのブロックプロデューサーになることができることは誰もが知っています。ランダムな推測であるため、単位時間あたりの推測数が多いほど、正しく推測できる確率が高くなります。
専門的なマイニングマシンやその他の機器の出現により、ネットワーク全体でビットコイン、ライトコイン、その他の通貨のマイニングパワーが増加しましたが、ほとんどのマイナーが単独でマイニングしてコインをマイニングすることは困難であり、マイニングプールが登場しました。時間が必要です。マイニングプールは、これら分散したマイナーや採掘する鉱山を集めて、計算能力の割合に応じてマイナーに収入を与える同盟のようなものです。これにより、コインのマイニングの確率が高まるだけでなく、マイナーの収入も安定します。副題
マイニングプールはマイナーにどのようなタスクを与えますか?
Shenyu はまた、マイニングプールが実際には全員にタスクを割り当てていると結論付けました。しかし、もっと詳しく知りたいのです。つまり、マイナーは何をしているのでしょうか?マイニングプールはどのようにタスクを割り当てますか?
「マイニングプールとマイニングファーム（マインプール）の話」この記事では、マイニング プロセスを説明するための例を示します。「マイニング プールは、ブロックの難易度を、より難易度の低い多くのタスクに分割し、計算のためにマイナーに送信します。マイナーはタスクを完了した後、結果をマイニングに送信します。」ネットワーク全体の難易度により n の値が 100 である必要がある、つまり最初の 100 ビットが 0 であると仮定すると、マイニング プールはマイナーにタスクを割り当て、最初のタスクを要求します。 30 ビットが 0 になるようにし、送信されたすべてのタスクから一致があるかどうかを調べます。最初の 100 ビットの目標値は 0 です。」
Xie Rui 氏は、理論的には、マイニング プールがマイナーにタスクを割り当てるには 2 つの方法があると教えてくれました。
最初のタイプでは、マイニング プールは単なるノードであり、トランザクションをパッケージ化するのはマイナーです。マイニング プールはタスクの完全な情報をマイナーに提供し、マイナーはトランザクションをパッケージ化してブロードキャストします。マイナーは完全な情報を知っていますが、記入しなければならないことがたくさんあり、署名もマイナーによって署名されています。
2 番目のタイプのマイニング プール ノードは直接パックし、マイナーに与えられるのは結果の中間状態、つまり不完全な情報であり、マイナーは埋めたいものを埋めます。ブロックの最終的な組み合わせはマイニング プールによって行われます。マイナーは通知をマイニング プールに送信し、署名はマイニング プールです。
「変更されない唯一のことは、このマイニング プールにアクセスするデータ同期方法です。」
上記の 2 つの方法を読んだ後、ほとんどの商用マイニング プールが 2 番目の方法を選択し、マイニング収入の分配が署名に基づいていることは明らかです。私がマイナーとマイニングプールの所有者の両方である場合、この 2 つに違いはないため、最初のものを選択できます。
上記のノーンス値を見ると少し混乱するかもしれませんが、これは実際に PoW のプロセスで衝突するとよく言われる乱数であり、以下で説明します。
『Mastering Bitcoin』という本によると、マイニングの目標は、ブロックヘッダーのハッシュが目標難易度よりも小さいノンスを見つけることです。画像の説明
ブロック ヘッダーには、マイニング ノードが変更できるものは基本的に 2 つあります: トランザクションとアナウンスです。マイニングの目的は、ブロック ヘッダーのハッシュ値をターゲットより小さくすることであるため、全体のステップは基本的に次のとおりです。パッケージ化するトランザクションを決定し、対応するマークル ツリー ルートを形成する - アナウンスを推測する - アナウンスをハッシュするブロックヘッダー しばらくすると、ターゲットのハッシュ値より小さいか、つまりターゲットの難易度より大きいかどうかがわかります。
副題
マイニングマシンの対AISC特性について話しましょう
マイニング マシンについて言えば、ASIC に耐性のあるアルゴリズムは本当に存在するのでしょうか? Xie Rui 氏は一般的に、本質的に反 ASIC は存在しないと考えていますが、アルゴリズムが異なると、ASIC マイニング マシンの製造コストが高くなるでしょう。
この記事この記事。
なぜ冗長性があるのでしょうか? 5+5 などの仮説的な例 (正確ではありませんが、理解には役立ちます) を考えてみましょう。FPGA には 5 の概念がない場合があり、1+1+1+1+1 になります。ASIC は 5+5 を直接計算できます。これは、Odaily のインタビューで王家平氏が述べたことを思い出させます。コンピューター分野では、柔軟性/汎用性と効率性はしばしば矛盾します。
「ASIC の最も強力な側面は並列コンピューティングであり、FPGA はそれよりわずかに劣っています。実際、本質的に反 ASIC はなく、逆導出の各ステップがより困難になるだけです。たとえば、物を格納する必要があるなどです。分散計算の必要性など、計算用のメモリが必要になります。GPU から FPGA、ASIC に至るまで、すべてのデータがメモリに入れられます (ASIC) には、GPU の 100 倍のビデオ メモリ チップが必要になる場合があります (AISIC マイニング マシンを開発するかどうか)。一般的に言えば、イーサリアムをマイニングするための ASIC マイニング マシンを開発することは、ビットコイン ASIC マイニング マシンを開発するよりも難しいと理解されており、同時に開発されたチップには、通常のCPU/GPUと比較して明らかな改善。ビットコインは数万倍、イーサリアムは数倍から数十倍に増える可能性があり、その効果は計り知れません。
同様の分析は、Ear Finance の次の一節など、公開情報でも見ることができます。
「イーサリアムは、以前はダガー アルゴリズム (Vitailk によって発明) として知られていた Ethash アルゴリズムを使用しており、その目的は ASIC マイニング マシンに対抗することです。ASIC マイニング マシンに対抗するにはどうすればよいでしょうか? マイニングとメモリ帯域幅をバンドルすることによって、つまりコンピューティングの利点を削減することによって、他のハードウェアの同等のマイニング機器の概念を実現するために。
Ethash アルゴリズムは ASIC マイニング マシンの出現を妨げることはできませんでしたが、出現を遅らせただけです。
メモリ帯域幅のバインドとは、メモリ帯域幅の速度を上げることで計算能力を向上させることができる、または同じメモリ帯域幅の速度で消費電力を削減できるが、現在のメモリ帯域幅の価格が高すぎ、ETH の価格が低すぎることを意味します。コストを考慮すると、ASICマイニング マシン GPU に比べてお金の価値がありません。
ライトコインは、2009 年に出版された論文「Stronger Key Derivation via Sequential Memory-hard Functions」の中で暗号学者兼プログラマーの Colin Percival が発明した scrypt アルゴリズムを使用しています。この原理は Ethash の原理と似ており、マイニング中のメモリ使用コストが増加し、ASIC マイニング マシンの出現が遅れます。
2014 年、Zeusminer は暗号アルゴリズム専用の ASIC マイニング マシンを開発しました。これは、特定のハードウェア (メモリなど) をバインドしてマイニングのコストを増加させることによって、ASIC マイニング マシンを完全に排除する方法がないことも示しています。 」
アンチ ASIC であると主張するマイニング アルゴリズムのほとんどは、メモリとコンピューティングを組み合わせています。
イーサネット中国語ネットワークまた、さまざまな PoW アルゴリズムに ASIC を導入した後のマイニング効率の増加率も整理しました。
SHA256 約1000回
Scrypt と NeoScrypt を約 1000 回実行
X11、X16R 約1000回
約100回の等価ハッシュ
カッコーサイクル約100回
CryptoNight 約50回
副題
マイニングプールの収益分配モデル
最後に、マイニング プールの収入分配モデルについて簡単に説明します (実際、これについては多くの記事で説明されています)。マイニング プールには 2 種類の分散モードがあります。
1 つ目は実際のブロックの配分です。期間内にマイニング プールによって掘削されたブロックの数、およびマイニング収入はコンピューティング パワーの割合に応じて配分されます。
この方法の期間は通常、ブロックが掘り出された時間、つまりブロックが掘り出された2回の時間内の計算能力の分配に基づいて収入を分配しますが、毎日決済することもできます。 . マイニング プールがいくつかのブロックを爆発させた場合、その日の収入は非常に高くなります。マイニング プールが 1 日ブロックを掘らなかった場合、今日は全員が収入を得ることができなくなります。これは PPLNS (Pay Per Last N Shares) と呼ばれます。
2 つ目は、理論値に従ってコインを分割することです。一定期間 (通常は 1 日) 内に、マイニング プールが理論的にどれだけの利益を得ることができ、計算能力に比例してマイナーにお金を分配します。これは、以前の方法よりも安定しています。前回のもの。
この記事から例を借用: ある 10 分間に、特定のマイニング プールに 1 T のコンピューティング パワーを提供したとします。報酬は 12.5 BTC で、マイニング プールはネットワーク全体の総コンピューティング パワーの 10 分の 1 を占め、その期待値はマイニングプールの収入は 1.25 BTC、あなたの計算能力はマイニング プールの計算能力の 1% を占め、マイニング プールがエリア ブロックを掘ったかどうかに関係なく、あなたの収入は 1.25 BTC の理論上の収入です。これをPPS（Pay Per Share）といいます。 PPSモードのため、マイニングプールはリスクを負うため、手数料の比率が高くなります。
2018年8月頃、F2Poolは、PPSとは一味違うPPS+配信モデルを採用した、手数料2.5％の新しいETHマイニングプールを開始しました。
ここまでで、マイニングプールの基本的な知識が普及しました。最近（何年も前に取材したことがあるのですが…）記事を読んで、イーサリアムの空きブロック率がかなり上がっていることをふと思い出し、なぜ空きブロックが採掘されたのかマイニングプールに聞いてみたところ、その答えが得られました。時間の節約になりました: 「ブロックを空洞にする利点は、データの同期やダウンロードの必要がなく、アップロードが高速であることですが、(短期間に) ブロックが多すぎると難易度が高くなります。」
詳細については、を参照してください。「ポピュラーサイエンス入門 | 空きブロックって何？」なぜマイナーは空のブロックを採掘するのでしょうか? 」この記事：
「空ブロック技術の唯一の利点は、空ブロックには情報が 1 つしかないため、空ブロック マイナーが大量の情報を「パッキング」する時間を節約できることです。これにより、空ブロック マイナーは掘削することができます。ブロックを削除し、次のブロックを直接開始するブロックマイニング。
大規模なマイニング ファームやマイニング プール レベルのハードウェアの場合、この操作で節約できるのは数秒だけですが、大規模なマイニング プールを数秒で処理できる計算能力は、まったく誇張ではありません。
通常の状況では、マイニングプールは空のブロックをマイニングすることを好みません。結局のところ、そのわずかな時間を節約しても収入の6〜8％の価値はありません。
最後に、ブロックチェーンネットワークの維持の問題ですが、大量のブロックが空きブロックになると、送信すべき情報が流通できなくなり、ブロックチェーンネットワークの大規模な閉塞やブロックのパフォーマンスの低下を引き起こす可能性があります。遮断によりチェーンネットワークが減少し、デジタル通貨の価格が引き下げられる可能性があります。
私は Odaily の編集者、Lu Xiaoming です。私は実際のブロックチェーンを研究しています。ニュース速報やコミュニケーションのために lohiuming を追加してください。名前、部隊、役職、理由をメモしてください。
私は Odaily の編集者、Lu Xiaoming です。私は実際のブロックチェーンを研究しています。ニュース速報やコミュニケーションのために lohiuming を追加してください。名前、部隊、役職、理由をメモしてください。
最初の学習期間は仮想マシンです (「Xiao Ming の学習ノート | ブロックチェーンのクロスチェーンメカニズムを 1 つの記事で理解する」)、第 2 フェーズはクロスチェーン (「Xiao Ming の学習ノート | ブロックチェーン仮想マシンを 1 つの記事で理解する」)、第 3 号「Xiao Ming の学習ノート | インターネット TCP/IP プロトコルを 1 つの記事で理解する」、第4回目は「Xiao Ming の学習ノート | 検証可能なランダム関数 VRF を理解するための 1 つの記事』、第5回目は『参考記事：》
参考記事：
FPGAとCPU、GPU、ASICの違い、クラウドコンピューティングにおけるFPGAの応用スキーム
ASIC ターミネーター: X16R アルゴリズムの突然の出現
グラフィックス カードのパフォーマンスの最適化、ASIC への耐性、ProgPoW アルゴリズムとは正確には何ですか
