Αποδοτικότητα εξορυγών ASIC

Σχεδιασμένο για το Dash το 2014 από τον Evan Duffield, το X11 είναι ένα σχέδιο απόδειξης εργασίας που περνά κάθε επικεφαλίδα μπλοκ μέσα από έντεκα διακριτές φάσεις - BLAKE, Blue Midnight Wish, Groestl, JH, Keccak, Skein, Luffa, CubeHash, SHAvite-3, SIMD και ECHO - για να αυξήσει την ακεραιότητα και να ρυθμίσει τη θερμότητα. Αυτή η αλυσιδωτή ακολουθία θα μπορούσε να διαδώσει τους υπολογισμούς σε διάφορες πηγές, έτσι ώστε οι ζώνες θερμότητας να είναι πιο ελαφρές και οι ρυθμίσεις να διατηρούν σταθερές θερμοκρασίες. Οι πρόωροι χρήστες θα μπορούσαν να εξορύσσουν με CPUs και GPUs γιατί ο σχεδιασμός απαιτεί λιγότερη ισχύ από το Scrypt ή το SHA-256 σε πολλές ρυθμίσεις. Η κατανάλωση ενέργειας μειώνεται και ο θόρυβος από τους ανεμιστήρες μειώνεται, γεγονός που ίσως παρατείνει τη διάρκεια ζωής του υλικού και μειώσει τα ποσοστά αποτυχίας. Η ασφάλεια αυξάνεται επειδή ένας επιτεθείς πρέπει να ικανοποιήσει κάθε σύνδεσμο στην αλυσίδα. Το κόστος μιας επίθεσης 51% θα ανέβαινε, και ο συντονισμένος κατάχρηση θα επιβραδύνονταν. Η επαλήθευση συχνά προχωρά γρήγορα μέσα από τα δίκτυα X11, καθώς οι κόμβοι αντιμετωπίζουν μέτρια επιβάρυνση κατά την έλεγχο των επικεφαλίδων και η προπαγάνδα τείνει να ολοκληρώνεται με λιγότερες καθυστερήσεις. Αποφεύγοντας την εξάρτηση από μία μόνο λειτουργία, ο σχεδιασμός αποφεύγει ένα εύθραυστο σημείο αποτυχίας και παραμένει ανθεκτικός ακόμα και καθώς η κρυπτοανάλυση αλλάζει. Η κατασκευή ενός πολύ ρυθμισμένου ASIC για έντεκα φάσεις θα απαιτούσε περίπλοκους αγωγούς και δρομολόγηση μνήμης, έτσι οι GPUs και οι FPGAs παρέμειναν ανταγωνιστικοί περισσότερο στον τομέα. Εξειδικευμένα ASIC X11 εμφανίστηκαν αργότερα, φέρνοντας υψηλότερη απόδοση μαζί με ανανεωμένο κίνδυνο κεντρικοποίησης. Ακόμα και με αυτή την αλλαγή, η ταχύτητα κατακερματισμού ανά watt παραμένει ελκυστική και η θερμική παραγωγή παραμένει χαμηλότερη για συγκρίσιμη ασφάλεια. Το περιβαλλοντικό αποτύπωμα θα μπορούσε να μειωθεί γιατί λιγότερη ηλεκτρική ενέργεια μετατρέπεται σε άχρηστη θερμότητα. Αυτά τα χαρακτηριστικά θα μπορούσαν να βοηθήσουν τους ανεξάρτητους εξορυκτές να διατηρήσουν τη λειτουργία τους με λιγότερη περιορισμένη απόδοση, ειδικά σε θερμά δωμάτια ή πυκνές ράγες. Οι συμμετέχοντες θα μπορούσαν να δουν πιο σταθερούς χρόνους επιβεβαίωσης επειδή η προπαγάνδα και η επαλήθευση παραμένουν λεπτές υπό φόρτο. Οι εξορυκτές που παρακολουθούν τη δυσκολία δικτύου, τις ανταμοιβές μπλοκ και τα κόστη ενέργειας μπορούν να χρησιμοποιούν υπολογιστές κερδών για να εκτιμούν τις αποδόσεις και να ρυθμίζουν ρολόγια, τάσεις και στρατηγικές πισίνας για μέγιστη αποδοτικότητα. Στην πράξη, το X11 διαβάζεται σαν διάδρομος ήσυχων φωτός, κάθε λειτουργία παρακολουθεί την τελευταία, ώστε το δίκτυο να συνεχίζει να κινείται ενώ η θερμότητα και ο θόρυβος υποχωρούν.

Αναπτύχθηκε από τον Evan Duffield το 2014 για το Dash, το X11 είναι μια γραμμή κατακερματισμού απόδειξης εργασίας που περνά τις εισροές μέσω ενδεκα ανεξάρτητων κρυπτογραφικών πυλώνων διαδοχικά - BLAKE, Blue Midnight Wish (BMW), Grøstl, JH, Keccak, Skein, Luffa, CubeHash, SHAvite-3, SIMD και ECHO - δημιουργώντας βαθιά άμυνα που μειώνει τις πιθανότητες ενός αδύνατου σημείου σε οποιαδήποτε μοναδική αρχή να υπονομεύσει ολόκληρο το σύστημα, μια σχεδιαστική επιλογή που στηρίζεται στον διαγωνισμό NIST SHA-3 όπου το Keccak έγινε το πρότυπο και πολλές από τις άλλες ήταν φιναλίστ ή υποψήφιοι. Συνδυάζοντας ποικιλία σχεδιασμών, το X11 διαφοροποιεί τις κρυπτοαναλυτικές υποθέσεις, ενισχύει το φαινόμενο χιονοστιβάδας σε διάφορα στάδια και περιπλέκει τις στρατηγικές εκμετάλλευσης, διατηρώντας ταυτόχρονα την επαλήθευση αρκετά απλή ώστε οι πλήρεις κόμβοι να υπολογίζουν γρήγορα. Στα πρώτα του χρόνια, αυτή η αρχιτεκτονική πολλαπλών κατακερματισμών έκανε την εξόρυξη προσβάσιμη σε CPU και GPU με χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας και θερμότητα από πολλές σύγχρονες μεθόδους όπως το Scrypt, διευρύνοντας τη συμμετοχή και ομαλοποιώντας την κατανομή του hashrate - μια πρακτική αποτρεπτική που αυξάνει το κόστος συντονισμού και υποδομής για πιθανές επιθέσεις πλειοψηφίας, αν και κανένας αλγόριθμος δεν μπορεί να εξαλείψει τέτοιους κινδύνους εντελώς. Η διαδοχική δομή είναι υπολογιστικά απαιτητική σε σύγκριση με τις απλές μεθόδους κατακερματισμού, ωστόσο αποδείχθηκε ενεργειακά αποδοτική ανά μονάδα χρήσιμης ασφάλειας σε επίπεδο συστήματος: πιο ψυχρές ρυθμίσεις, λιγότερη επιβράδυνση, πιο συνεπής λειτουργία και μεγαλύτερη ποικιλία εξορυκτών που ενίσχυσαν την ανθεκτικότητα του δικτύου. Με την πάροδο του χρόνου, ωστόσο, αναδύθηκαν ειδικευμένα ASIC για το X11, βελτιώνοντας απότομα τη χωρητικότητα ανά watt αλλά επαναφέροντας την πίεση κεντρικοποίησης; αυτή η καμπύλη απεικονίζει μια ευρύτερη αλήθεια στην απόδειξη εργασίας ότι η αντίσταση ASIC είναι συχνά χρονική, όχι απόλυτη. Παρ 'όλα αυτά, το X11 παραμένει αξιοσημείωτο για τη συνδυαστική ισχυρή κρυπτογραφική ετερογένεια με επιχειρησιακή αποδοτικότητα, υποστηρίζοντας σταθερή επεξεργασία συναλλαγών και robust επαλήθευση σε ετερογενές υλικό, και επιτρέποντας στους εξορυκτές να ρυθμίζουν ρολόγια, τάσεις και ψύξη για καλύτερες ζυγαριές ανά κατακερματισμό και σταθερές επιδόσεις υπό ρεαλιστικά θερμικά όρια. Η χρήση του σε πολλά έργα έχει δείξει ότι μια προσεκτικά σταδιοποιημένη γραμμή κατακερματισμού μπορεί να βοηθήσει στην ισορροπία ασφάλειας, αποδοτικότητας και αποκέντρωσης, διατηρώντας τα δίκτυα ευέλικτα καθώς το υλικό και οι αντίπαλοι εξελίσσονται.