Algoritmos de mineração

A mineração Ethereum usou um algoritmo conhecido como Ethash. A ideia fundamental do algoritmo é que um minerador tente encontrar uma entrada de nonce usando a computação de força bruta, para que o hash resultante seja menor que um limite determinado pela dificuldade calculada. Esse nível de dificuldade pode ser ajustado dinamicamente, permitindo que a produção de blocos ocorra em intervalos regulares.

Pré-Requisitos

Para entender melhor esta página, recomendamos que você leia primeiro sobre o consenso da prova de trabalho e a mineração.

Dagger Hashimoto

Dagger Hashimoto foi um algoritmo de pesquisa precursor para mineração Ethereum que Ethash substituiu. Era uma fusão de dois algoritmos diferentes: Dagger e Hashimoto. Foi apenas uma implementação de pesquisa e foi substituída pelo Ethash no momento em que a rede principal do Ethereum foi lançada.

Dagger(opens in a new tab) envolve a geração de um Grafo Acíclico Direcionado(opens in a new tab), cujas fatias aleatórias do hash são feitas juntas. O princípio central é que cada nonce requer apenas uma pequena porção de uma grande árvore de dados total. Recomputar a subárvore para cada nonce é proibitivo para a mineração – daí a necessidade de armazenar a árvore – mas tudo bem para uma única verificação de valor do nonce. O Dagger foi projetado para ser uma alternativa aos algoritmos existentes como o Scrypt, que fazem uso intenso de memória, mas que são difíceis de verificar conforme a utilização de memória aumenta para níveis genuinamente seguros. No entanto, Dagger era vulnerável à aceleração de hardware de memória compartilhada e caiu em favor de outras vias de pesquisa.

Hashimoto(opens in a new tab) é um algoritmo que adiciona resistência ASIC ao ser vinculado à E/S (ou seja, leituras de memória são o fator limitante no processo de mineração). A teoria é que a RAM está mais disponível do que a computação; bilhões de dólares em pesquisas já investigaram a otimização de RAM para diferentes casos de uso, o que geralmente envolvem padrões de acesso quase aleatórios (daí “memória de acesso aleatório”). Como resultado, é provável que a memória RAM existente esteja moderadamente próxima do ideal para avaliar o algoritmo. Hashimoto usa a blockchain como fonte de dados, satisfazendo simultaneamente (1) e (3) acima.

Dagger-Hashimoto usou versões modificadas dos algoritmos Dagger e Hashimoto. A diferença entre Dagger Hashimoto e Hashimoto é que, ao invés de usar a blockchain como fonte de dados, o Dagger Hashimoto usa um conjunto de dados gerados de forma personalizada, que atualiza com base nos dados do bloco a cada N blocos. O conjunto de dados é gerado usando o algoritmo Dagger, permitindo calcular com eficiência um subconjunto específico para cada nonce para o algoritmo de verificação de cliente leve. A diferença entre Dagger Hashimoto e Dagger é que, ao contrário do Dagger original, o conjunto de dados usado para consultar o bloco é semipermanente, sendo atualizado apenas em intervalos ocasionais (por exemplo, uma vez por semana). Isso significa que a porção do esforço de geração do conjunto de dados é próxima de zero, de modo que os argumentos de Sergio Lerner a respeito das acelerações de memória compartilhada tornam-se insignificantes.

Mais sobre Dagger-Hashimoto.

Ethash

Ethash foi o algoritmo de mineração, que na verdade foi usado na rede principal Ethereum real, sob a agora obsoleta arquitetura de prova de trabalho. Ethash foi efetivamente um novo nome dado a uma versão específica do Dagger-Hashimoto depois que o algoritmo foi significativamente atualizado, enquanto ainda herdava os princípios fundamentais de seu antecessor. A Rede principal do Ethereum só utilizou o Ethash. Dagger Hashimoto era uma versão de pesquisa e desenvolvimento do algoritmo de mineração que foi substituído antes do início da mineração na Rede principal do Ethereum.

Mais sobre Ethash.

Leitura adicional

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