Оборудование для майнинга
Изначально криптовалюты, основанные на алгоритме PoW, предполагалось добывать с помощью вычислительных мощностей, доступных обычному пользователю в сети. Первое время монеты «майнили» с помощью обычных процессоров (CPU), но по мере роста популярности криптовалют, майнинг становился все более доходным занятием. В результате производители вычислительных мощностей воспроизвели узкоспециализированное оборудование, с помощью которого можно было работать с конкретным алгоритмом хеширования.
Не все в сообществе майнеров обрадовались появлению ASIC. Интегральные схемы для конкретного применения (от английского: «application-specific integrated circuit» или «ASIC») оказались чрезвычайно эффективными в майнинге, однако помимо этих схем майнеры активно добывали криптовалюту на видеокартах (GPU). А поскольку CPU и GPU были доступны большинству пользователей, конкурировать с ASIC стало довольно сложно, поэтому GPU-майнеры начали искать новые монеты для майнинга. Вместе с этим возникла идея сопротивления ASIC.
Что такое ASIC-сопротивление
Концепция сопротивления ASIC-майнингу возникла как попытка поддерживать равные правила игры в майнинге, где более мелкие игроки с оборудованием потребительского уровня по-прежнему могли участвовать и получать награду за свой вклад в хешрейт сети. Эта концепция исходит из того, что путем разработки или модификации алгоритма консенсуса, нужно усложнять (очень часто до невозможности) майнинг на ASIC. Таким образом, сеть станет более децентрализованной и устойчивой к монополизации со стороны крупных майнинговых пулов с недостижимыми для обычного пользователя вложениями. То есть, речь идет о демократизации майнинга и возвращении мелким игрокам возможности получать награды даже при использовании неспециализированного оборудования.
Блокчейн, устойчивый для ASIC-майнинга
Основным подходом к достижению устойчивости к ASIC является использование жестких функций памяти. Эти функции требуют, чтобы значительный объем памяти был доступен оборудованию для майнинга для выполнения вычислений, необходимых для добычи блока. Это значительно увеличивает затраты на исследования, разработку и производство ASIC по сравнению с теми устройствами, которые умеют решать только одну вычислительную задачу.
Алгоритм майнинга Ethash, который использовался для добычи криптовалют с 2015 по 2022 годы, является примером жесткой функции памяти. Для майнинга нужно было прочитывать большое количество данных, и со временем это требование должно было возрастать, усложняя добычу криптовалют на старом оборудовании. Использование этой функции памяти создавало значительно больше трудностей для майнинга при помощи ASIC, нежели для GPU-майнинга.
Аналогичным образом блокчейн Grin использует жесткую функцию памяти, называемую Cuckoo Cycle. Этот алгоритм требует от майнеров находить циклы в большом ориентированном графе, что требует значительного объема памяти и высокоскоростного доступа к ней.
ASIC наносит ответный удар
Проблема сопротивления ASIC в том, что если майнить устойчивую к ASIC монету будет рентабельно, производители схем найдут способ преодолеть устойчивость. Например, так случилось с Эфириумом. На производство первых ASIC-майнеров под него ушли годы, но со временем они стали составлять 50% хешрейта сети. После перехода проекта на PoS у этих ASIC не было другого выбора, кроме как перейти на другую цепочку, защищенную Ethash — Ethereum Classic. И теперь майнить Ethereum Classic с помощью чего-либо, кроме ASIC, невыгодно.
Любопытно, но до перехода блокчейна на PoS гонка вооружений могла продолжится с разработкой алгоритма ProgPoW. Это алгоритм доказательства работы, модифицирующий Ethash и разработанный специально для устранения разрыва в эффективности между ASIC и GPU.
Примечательно, что в пояснении к предложению о введении ProgPoW (EIP-1057), авторы отказались от термина «сопротивление ASIC» и вместо этого постулировали цель снизить разрыв в производительности между ASIC и видеокартами для большей децентрализации сети и уменьшения порога входа в майнинг. Эта инициатива вызвала большую дискуссию, и многие представители сообщества склонялись в ее пользу, но переход на PoS поставил в споре точку, так как майнинг вообще перестал быть актуальным.
Монеты с высоким сопротивлением ASIC
Помимо Эфириума, который до перехода на PoS считался довольно устойчивым (по крайней мере до тех пор, пока не начали выпускаться ASIC-майнеры, специально заточенные под Ethash), есть и другие монеты с высоким сопротивлением.
Так, Monero (XMR) является монетой, устойчивой к ASIC — для создания блоков не требуется специального оборудования. Эта криптовалюта использует хеш-функцию RandomX и протокол CryptoNote, а потому монеты XMR можно добывать с помощью GPU и даже центральных процессоров.
Safex Cash (SFX) — это криптовалюта, использующая алгоритм майнинга RandomSFX, что также делает ее весьма устойчивой к ASIC. Помимо этого, устойчивыми можно назвать Ravencoin (RVN) и Haven Protocol (XHV).
Вывод
Выходит, что ASIC-сопротивление не бывает абсолютным. Речь идет лишь о разной степени предрасположенности блокчейнов к ASIC-майнингу. Там, где ASIC-майнинг будет особенно прибыльным, специализированные устройства скорее всего разработают несмотря на сопротивление. В целом ASIC-сопротивление может поспособствовать децентрализации и демократизации сети за счет снижения порога требований для оборудования. Защита от ASIC не дает полной гарантии того, что рынок майнинга в конкретном блокчейне навсегда будет устойчивым к ASIC.
