Αποδοτικότητα εξορυγών ASIC

Scrypt βασίζεται σε ένα σχεδιασμό που απαιτεί μνήμη με διαδοχικό τρόπο, ο οποίος προωθεί μεγάλες εργαζόμενες σειρές μέσω ROMix και BlockMix χρησιμοποιώντας Salsa20/8, έτσι ώστε η χωρητικότητα μνήμης να γίνεται ο περιοριστικός παράγοντας απόδοσης και όχι η καθαρή αριθμητική· οι παράμετροι N, r και p αυξάνουν το κόστος μνήμης, το μέγεθος μπλοκ και τις παράλληλες λωρίδες και κάθε μία μπορεί να ρυθμιστεί για να ταιριάξει με υλισμικά ή μοντέλα απειλών· αυτή η προσέγγιση θα μπορούσε να εξασθενήσει την άκρη του ειδικού πυριτίου επειδή η παροχή μεγάλων μνημών χαμηλής καθυστέρησης σε κλίμακα είναι δαπανηρή και δύσκολη· τα πρώιμα δίκτυα βασίστηκαν σε αυτή την παραδοχή για να διευρύνουν τη συμμετοχή πέρα από την εξόρυξη SHA-256, και τα μπλοκ 2,5 λεπτών του Litecoin συν την 1 λεπτή παρουσίαση του Dogecoin απεικονίζουν μια προτίμηση προς ταχύτερη επιβεβαίωση· το Dogecoin αργότερα υιοθέτησε πρόσθετη απόδειξη εργασίας με το Litecoin, που αύξησε την ασφάλεια και σταθεροποίησε τα κίνητρα μέσω συγχωνευμένων ανταμοιβών· το Scrypt-N προχώρησε την ιδέα αυτή περαιτέρω ανεβάζοντας το N με την πάροδο του χρόνου για να κρατήσει τα ASIC να κυνηγούν έναν κινούμενο στόχο, αν και τα σύγχρονα Scrypt ASIC πλέον αποστέλλονται με σημαντική μνήμη εντός τσιπ ή στενά συνδεδεμένη μνήμη και ανακτούν μεγάλο μέρος του πλεονεκτήματος· παρόλα αυτά, το προφίλ περιορισμένης μνήμης περιορίζει την τέλεια παράλληλη κλιμάκωση και αφήνει χώρο για GPUs και, σε μικρότερα δίκτυα, CPUs; πέρα από την εξόρυξη, το Scrypt σταθεροποιεί την παράγωγη κλειδιών που βασίζεται σε κωδικό πρόσβασης, όπως καθορίζεται στην RFC 7914, όπου η μεγάλη μνήμη ανά προσπάθεια και οι άλτες αυξάνουν την τιμή των επιθέσεων βίας· οι αναπτύξεις επιλέγουν μνήμη από δεκάδες έως εκατοντάδες megabytes και προσαρμόζουν τη διάρκεια εκτέλεσης για να συναντήσουν τους προϋπολογισμούς καθυστέρησης, ενώ το p προσθέτει ταυτόχρονη επεξεργασία χωρίς να μειώνει τη μνήμη ανά προσπάθεια· τα πρακτικά αποτελέσματα εξόρυξης εξαρτώνται από την αποδοτικότητα ισχύος σε joules ανά megahash, την ψύξη και τον χρόνο λειτουργίας, τις χρεώσεις πισίνας και τα ποσοστά παλιάς μετοχής, τις τάσεις δυσκολίας δικτύου και τα χρονοδιαγράμματα ανταμοιβών, και τα πιθανά έσοδα από συγχωνευμένη εξόρυξη· ένας υπολογιστής κερδοφορίας που επεξεργάζεται αυτές τις μεταβλητές, μαζί με το hashrate και τους τοπικούς συντελεστές ηλεκτρικού ρεύματος, θα αντικαταστήσει τις ενστικτώδεις υποθέσεις με δοκιμές σεναρίων και ανάλυση ευαισθησίας· το καθαρό αποτέλεσμα είναι ένα σύστημα που προσκαλεί ευρύτερη συμμετοχή, αλλά προειδοποιεί τους εξορυχτές ότι η ειδίκευση ποτέ δεν κοιμάται; οι παράμετροι πρέπει να εξελίσσονται για να κρατήσουν τη decentralization ζωντανή.

Το Scrypt είναι ένας μνημονικής έντασης κρυπτογραφικός αλγόριθμος που υποχρεώνει τους υπολογισμούς να διατρέχουν μια πυκνή ζούγκλα μνήμης RAM, καθιστώντας τις επιθέσεις brute-force και τα πλεονεκτήματα εξειδικευμένου υλικού πιο δύσκολα, και εισήχθη από τον Colin Percival το 2009 για την υπηρεσία backup Tarsnap πριν σταθεροποιηθεί στο RFC 7914. Στην ουσία του, το scrypt περιτυλίγει το PBKDF2-HMAC-SHA256 γύρω από μια κατασκευή ROMix που επανειλημμένα ανακατεύει δεδομένα με Salsa20/8, και οι ρυθμιζόμενες παράμετροι Ν (κόστος, δύναμη του δύο), r (μέγεθος μπλοκ), και p (παράλληλη εκτέλεση) επιτρέπουν στους σχεδιαστές να ρυθμίζουν την πίεση μνήμης και εύρους ζώνης, με τη χρήση μνήμης περίπου 128 · r · N bytes (για παράδειγμα, η ρύθμιση Litecoin N=1024, r=1, p=1 χρησιμοποιεί περίπου 128 KiB ανά περίπτωση), και η αύξηση αυτών των τιμών αυξάνει τόσο το χρόνο όσο και τη RAM που απαιτείται ώστε οι επιτιθέμενοι να αντιμετωπίζουν απότομες ανταλλαγές χρόνου-μνήμης αν προσπαθήσουν να περικόψουν διαδικασίες. Αυτή η αρχιτεκτονική αρχικά περιόρισε την κυριαρχία των ASIC και διεύρυνε τη συμμετοχή σε GPUs και CPUs, και η υιοθέτησή της από το Litecoin το 2011, ακολουθούμενη από το Dogecoin, βοήθησε στη διαδικασία αποκέντρωσης εξόρυξης ενώ επίσης επέτρεψε ταχύτερους χρόνους μπλοκ από το Bitcoin-περίπου 2,5 λεπτά για το Litecoin και 1 λεπτό για το Dogecoin-βελτιώνοντας την καθυστέρηση επιβεβαίωσης των συναλλαγών και, μέσω της συγχωνευμένης εξόρυξης που εισήχθη το 2014, επιτρέπει στο Dogecoin να επωφεληθεί από τον μεγαλύτερο προϋπολογισμό ασφάλειας του Litecoin. Αν και οι ειδικευμένοι ASIC scrypt εμφανίστηκαν τελικά μέσω της ολοκλήρωσης μεγάλης μνήμης on-chip ή υψηλής ζώνης εξωτερικής μνήμης, παραμένουν πιο πολύπλοκοι, πιο ακριβοί για σχεδίαση και περιορισμένοι σε ισχύ και εύρος ζώνης σε σύγκριση με τους ASIC SHA-256, διατηρώντας ένα μέτρο προσβασιμότητας για το εμπορικό υλικό και μετριάζοντας την ακραία συγκέντρωση, με τους miners GPU να είναι ακόμα βιώσιμοι λόγω των βαριών, διαδοχικών προτύπων πρόσβασης μνήμης του scrypt. Πέρα από την εξόρυξη, το scrypt χρησιμοποιείται ευρέως ως συνάρτηση παραγωγής κλειδιών βασισμένη σε κωδικούς πρόσβασης, επειδή η ένταση μνήμης του διογκώνει το κόστος των επιθέσεων μαντείας, και η καλή πρακτική περιλαμβάνει τη χρήση μιας μοναδικής αλατισμένης τιμής τουλάχιστον 128 bit, επιλέγοντας παραμέτρους που στοχεύουν σε μια αισθητή καθυστέρηση (για παράδειγμα, της τάξης των εκατοντάδων χιλιοστών του δευτερολέπτου) με σημαντική μνήμη ανά hash (δεκάδες έως εκατοντάδες megabytes για λογαριασμούς υψηλής αξίας), και ρυθμίζοντας το Ν, r και p καθώς εξελίσσεται το υλικό, ενώ οι υλοποιητές θα πρέπει να εξετάσουν ότι οι υπερβολικές παραμέτροι πλευράς διακομιστή μπορούν να επιτρέψουν επιθέσεις άρνησης υπηρεσίας εάν πολλά hashes υπολογίζονται ταυτόχρονα. Το scrypt υποστηρίζεται σε κοινές βιβλιοθήκες όπως η libsodium και το OpenSSL, παραμένει δοκιμασμένο, και αν και οι σύγχρονες οδηγίες γενικά ευνοούν το Argon2id για νέα συστήματα, το scrypt εξακολουθεί να παρέχει ισχυρές, ρυθμιζόμενες άμυνες όπου η συμβατότητα και η ωριμότητα έχουν σημασία. Σε συμφραζόμενα εξόρυξης, η δικαιοσύνη βελτιώνεται όταν περισσότεροι συμμετέχοντες μπορούν να συμβάλλουν με τυπικές GPUs, και η κερδοφορία μπορεί να εκτιμηθεί εξετάζοντας το hashrate, την αποδοτικότητα ισχύος, τη δυσκολία δικτύου, τις ανταμοιβές μπλοκ και τις χρεώσεις, ενώ η ρύθμιση επιδόσεων συνήθως περιστρέφεται γύρω από την εύρος ζώνης μνήμης, την καθυστέρηση και τη σταθερή θερμοκρασία. Τελικά, με την δέσμευση της υπολογιστικής διαδικασίας στη μνήμη όπως οι ρίζες σε πλούσιο έδαφος, το scrypt προάγει την αποκέντρωση σε δίκτυα proof-of-work και ενισχύει την αποθήκευση κωδικών πρόσβασης, μια ταλαντούχα σχεδίαση της οποίας η ανθεκτικότητα αντέχει ακόμη και καθώς η τοπία του υλικού μετατοπίζεται γύρω της.