Những thuật toán thông dụng trong đào coin (mining)

Nói đến đào coin thì một khái niệm quen thuộc được biết đến song song chính là thuật toán đào coin. Trong bài viết này CafeBitcoin sẽ giới thiệu với bạn đọc 3 thuật toán phổ biến nhất là Scrypt, SHA-256, và Ethash.

Nói đến đào coin thì một khái niệm quen thuộc được biết đến song song chính là thuật toán đào coin. Trong bài viết này sẽ giới thiệu 3 thuật toán phổ biến nhất là Scrypt, SHA-256, và Ethash.

Scrypt là gì?

Scrypt là hàm dẫn xuất khóa (hàm hash) trong bộ nhớ cứng. Những chức năng của bộ nhớ cứng đòi hỏi một số lượng lớn RAM để có thể tiến hành giải quyết.

Điều này có nghĩa một chip ASIC tiêu chuẩn được sử dụng để giải quyết Bitcoin SHA-256 Proof of Work sẽ cần phải dự trữ một khoảng không gian cho bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên thay vì sử dụng năng lượng băm tinh khiết.

Scrypt chỉ điều chỉnh số lượng mà các biến ngẫu nhiên cần lưu trữ so với SHA-256.

Scrypt là gì

Scrypt tạo ra một loạt số giả ngẫu nhiên cần được lưu trữ ở một vị trí của bộ nhớ RAM. Sau khi thuật toán truy cập các số này vài lần sẽ trả về một kết quả. Việc tạo ra các con số đòi hỏi nhiều tính toán và vì chúng được truy cập vài lần nên sử dụng bộ nhớ RAM kết hợp với sức mạnh băm hơn là tạo ra chúng bằng cách làm tắt (gộp 2 bước thành 1) – việc mà sẽ dẫn đến giảm thời gian và lãng phí bộ nhớ về tốc độ tối ưu hóa.

Lợi ích chính của thuật toán Scrypt là làm giảm lợi thế của các thợ mỏ ASIC Bitcoin trong mạng. Điều này có nghĩa là cần có thêm nhiều thợ mỏ tham gia vào mạng lưới và đóng góp đủ để làm cho nó đáng giá với công sức của họ. Một ưu thế khác là nó chiếm ít năng lượng vì tổng công suất mạng ít hơn. Thuật toán Scrypt sẽ ưu tiên nhiều RAM hơn và khả năng xử lý song song, đó là lý do tại sao các loại máy đào GPU vẫn còn có thể hoạt động khi độ khó coin tăng lên.

Các Altcoin điển hình được sử dụng Scrypt: XDG-Dogecoin, LTC-Litecoin, AUG-Auroracoin,…

Xem thêm:

SHA-256 (Thuật giải băm an toàn)

SHA

Secure Hash Algorithm hay gọi là thuật giải băm- an toàn là năm thuật toán được chấp nhận bởi FIPS – Tiêu chuẩn Xử lý Thông tin Liên bang, dùng để chuyển một đoạn dữ liệu nhất định thành một đoạn dữ liệu có chiều dài không đổi với xác suất khác biệt cao. Những thuật giải này được gọi là “an toàn” bởi vì, theo nguyên văn của chuẩn mực FIPS 180-2 phát hành ngày 1/8/2002:

Đối với một giá trị nhất định được tạo nên bởi một trong những thuật toán SHA, việc tính toán là không khả thi để:

Tìm một thông điệp tương ứng với thông điệp đã được mã hóa.
Tìm được hai đoạn dữ liệu khác nhau có cùng kết quả băm.

Bất cứ thay đổi nào trên đoạn dữ liệu gốc, dù nhỏ, cũng sẽ tạo nên một giá trị băm hoàn toàn khác với xác suất rất cao.”

SHA-256

SHA-256 là một nhánh của hàm băm mật mã học SHA-2 sử dụng trong nhiều phần khác nhau của mạng Bitcoin:

Khai thác sử dụng SHA-256 là thuật toán của Proof of work.
SHA-256 được sử dụng trong việc tạo ra các địa chỉ bitcoin nhằm cải thiện an ninh và bảo mật.

Khai thác sử dụng SHA 256

Thuật toán SHA-256 tạo ra một mã băm có kích thước cố định 256-bit (32-byte) gần như là duy nhất. Hash là một hàm mà không thể được giải mã trở lại. Điều này làm cho nó phù hợp xác nhận mật khẩu, thách thức xác thực hàm băm, chống giả mạo, chữ ký số.

SHA-256 là một trong những hàm băm kế tiếp đối sau SHA-1 và là một trong những hàm băm mạnh nhất ở hiện tại.

SHA-256 hỗ trợ sức mạnh xử lý thô. Trong những ngày đầu tiên, có thể đào coin bằng CPU hoặc GPU của chiếc máy tính bình thường tại nhà. Tuy nhiên, theo thời gian độ khó của coin sẽ tăng lên, để có thể khai thác nó, bạn cần phải dùng đến các bộ vi xử lý chuyên biệt được gọi là chips tích hợp (ASIC). Việc sử dụng bộ vi xử lý mạnh mẽ, cùng với sự gia tăng độ khó của coin, đã tạo ra một cuộc chạy đua về công nghệ, thậm chí các chip được thiết kế gần đây cũng có thể nhanh chóng trở nên lỗi thời.

Các Altcoin điển hình có sử dụng SHA-256: NMC – Namecoin, PPC – Peercoin, TRC – Terracoin,…

Thuật toán Ethash

Ethash là thuật toán băm được dùng proof-of-work trong các loại tiền điện tử dựa trên Ethereum. Sử dụng các phiên bản thay thế SHA3-256 và SHA3-512 được gọi là “Keccak-256” và “Keccak-512”. Từ phiên bản 1.0 Ethash được thiết kế để có khả năng chống lại ASIC và dễ cho việc kiểm tra. Nó cũng sử dụng một phiên bản sửa đổi nhỏ của Hashimoto [cần phải làm rõ] để làm giảm chi phí tính toán.

Ethash được dự định để đáp ứng các mục tiêu sau:

_Độ bão hòa IO: Thuật toán nên tiêu tốn gần như toàn bộ khối băng thông truy cập bộ nhớ sẵn có (đây là một chiến lược hướng tới việc đạt được kháng ASIC, hướng tới hàng hóa RAM, đặc biệt là trong GPU, nó gần với lý thuyết tối ưu hơn là khả năng tính toán hàng hoá)

_Tính thân thiện của GPU: Chúng tôi cố gắng cho việc khai thác trở nên dễ dàng nhất có thể với GPU. Nhắm mục tiêu vào CPU hầu như không thể thực hiện được vì lợi ích chuyên môn hóa quá lớn và có những chỉ trích về các thuật toán thân thiện với CPU vì chúng dễ bị tấn công bởi các các mạng máy tính được tạo lập từ các máy tính mà hacker có thể điều khiển từ xa (botnet), nhắm mục tiêu vào các GPU như một sự thỏa hiệp.

_Khả năng kiểm chứng của máy khách cấu hình thấp: máy khách cấu hình thấp có thể xác minh vòng khai thác trong khoảng dưới 0.01 giây trên máy tính để bàn trong C và dưới 0.1 giây bằng Python hoặc Javascript, tối đa 1 MB bộ nhớ (tăng theo cấp số nhân)

Thuật toán Ethash thông dụng trong đào coin (mining)

_Mức độ chậm chạp của máy khách cấu hình thấp: quá trình chạy thuật toán với một máy khách cấu hình thấp sẽ chậm hơn nhiều so với quá trình được thực hiện bởi một máy khách cấu hình vượt trội đến mức, thuật toán của máy khách cấu hình thấp không phải là một lộ trình khả thi về mặt kinh tế để thực hiện khai thác, bao gồm việc thông qua phần cứng chuyên dụng .

_Máy khách cấu hình thấp khởi động nhanh: máy khách cấu hình thấp sẽ có thể trở nên hoạt động một cách nhạy bén và có thể xác minh các khối trong vòng 40 giây trong Javascript.

Qua bài viết, hy vọng bạn có thêm những kiến thức hữu ích trong đầu tư. Nếu có thắc mắc, hãy liên hệ ngay với chúng tôi để được giải đáp sớm nhất. Chúc các bạn thành công!

Xem thêm nội dung liên quan:

Cr-Invest

Đăng lúc 11/08/2020