ASIC Bányász Jövedelmezőség

A RandomX 2019 novemberében váltotta fel a Monero korábbi algoritmusát az ASIC-ok felemelkedésének megakadályozása és a napi CPU-k előnyben részesítése érdekében, véletlenszerű programvégrehajtás és intenzív memóriahasználat révén, és ebben a választásban a hálózat a Vákumhoz szól hétköznapi gépekkel, aranyidolatok helyett; a bányászok egy blokk fejlécet állítanak össze engedélyezett mezőkkel és egy nonce-szal, majd iterálják azt a nonce-t, amíg a kapott hash meg nem felel a mozgó nehézségnek, amelyet minden blokk esetében később hangolnak, hogy a blokkidők közel álljanak egy állandó célhoz és a kibocsátás előrejelezhető maradjon; a motor véletlenszerű programokat futtat egy virtuális gépben, amely integer munkát, lebegőpontos lépéseket és adatfüggő memóriahozzáférést kever, így a teljesítmény a cache viselkedésén és a memória sávszélességen múlik, nem pedig egzotikus csöveken, ezért a általános célú CPU-k jól teljesítenek, míg sok GPU és ASIC nem; két mód létezik, a Gyors mód körülbelül 2 GB RAM-ot igényel a bányászathoz, míg a Könnyű mód körülbelül 256 MB-ot igényel a teljes csomópontok érvényesítéséhez, és ez a felosztás lehetővé teszi az érvényesítés hozzáférhetőségét, miközben a bányászok egy nagy kulcsos adathalmazon dolgoznak, amely megakadályozza az előzetes számítást; a biztonság a hash függvény preimage és ütközés ellenállására támaszkodik, valamint az utasításáramlás és az adathalmaz kiszámíthatatlanságára, amely a legfrissebb láncadatból származik, így minden blokk átformálja a labirintust; a teljesítmény a hash arány energiafogyasztás, memória-latencia és aktuális nehézség alapján becsülhető, és a skálázás közel lineáris a magok számával, amíg a memória csatornák telítődnek; a bányászok gyakran csatlakoznak bányász poolokhoz, hogy csökkentsék a kifizetési varianciát, míg a főkönyv bármely csomópont által függetlenül ellenőrizhető, így a konszenzus nyitott marad a vizsgálatra; az algoritmus az energia arányosságát ösztönzi, mivel a hasznos erőfeszítés valós memóriaforgalmat és számítási lépéseket követ, nem pedig inaktív várakozást vagy specializált trükköket, így a költség a munkát tükrözi; a jogosulatlan bányászat könnyebben észlelhető a kezelt rendszereken, mert a RandomX nehéz és megkülönböztető memória lábnyomot hagy, jellegzetes hozzáférési mintákkal, bár a gondos üzemeltetőknek továbbra is szükségük van a monitoringra; nagyon régi eszközök, amelyeknek kevés szabad RAM-juk van, ki lehetnek zárva a bányászatból, de még így is érvényesíthetnek a Könnyű módban, így továbbra is megőrizhetik hangjukat a kórusban; összességében a rendszer a számítást szálak és memória oldalak között osztja el úgy, hogy megnehezítse a rövidítéseket, miközben megőrzi a kiszámítható teljesítményt, és a verseny tisztességes marad, mert a szabályok minden hardvert ugyanazzal a késleltetési pórázzal kötnek össze; a nonce megpróbálása olyan, mint egy kicsi kérdés feltevése a sötétségnek, és amikor a hash a célzónába esik, a hálózat igennel válaszol, mint a matematikai csendes isten, és amikor nem, az üres memória suttogja, hogy próbálkozzon újra, és ebben a mért válaszban és visszhangzásban a decentralizált konszenzus megőrzi alakját.

RandomX, amelyet 2019 novemberében vezettek be, amikor a Monero felváltotta a CryptoNight-ot, egy proof-of-work a célja, hogy előnyben részesítse az általános célú CPU-kat a véletlenszerű programok végrehajtásával egy nagy memóriaalapú adatbázison, a kiszámíthatatlanságot és a memória késleltetést egyenlítőként használva a specializált hardverrel szemben; blokkhenceket tartalmaz, amelyek tömörített tranzakciós adatokat, egy hivatkozást az előző blokkra és egy nonce-t hordoznak, és egy virtuális gépen futtatja őket, amely keveri az egész számú és lebegőpontos aritmetikát memóriaintenzív, ágazás-nehéz műveletekkel, gyakran JIT-tel fordítva natív kódra, és opcionálisan kihasználva a CPU funkciókat, mint például az AES utasítások, úgy, hogy minden futás gyors legyen egy közönséges processzor számára, mégis ellenséges a rigidepipeline-kkal és a széles SIMD-vel szemben. A számítás szálakon és elkülönített memóriaoldalakon oszlik meg, adatalapú hozzáférési mintákkal, amelyek cache-hibákat és ágazás-előrejelzési hibákat okoznak, illetve iteratív állapottranszformációkkal, amelyek maximalizálják a diffúziót, ami miatt a kis bemeneti módosítások lavinákat generálnak a kimeneten, és a rövidítési kísérleteket statisztikai zsákutcákba sodorják. A biztonság a standard pre-image és ütközés ellenállásra épül, de a tervezés továbbá megakadályozza a prekomputálást azáltal, hogy a véletlenszerű végrehajtását periódikusan változó, blokkfüggő magokhoz kapcsolja, kényszerítve a friss munkát, és tönkreteszi a visszajátszott optimalizációkat. Az algoritmus két működési módot kínál: Gyors Mód, amely körülbelül 2 GB RAM-ot tart fenn a teljes adatbázis számára a magas bányászati ​​átviteli sebesség eléréséhez, és Könnyű Mód, amely körülbelül 256 MB RAM-ot használ azáltal, hogy a szükséges adatbázis-elemeken keresztül derivál, lehetővé téve a teljes csomópontok számára a blokkok érvényesítését anélkül, hogy a bányászat memória-fölöttét igénybe vennék. Ez az architektúra szándékosan CPU-barát és viszonylag hatástalan a GPU-kon és az ASIC-okon, mivel a eltérő vezérlési áramlás, szabálytalan memóriaolvasások és magas memória nyomás elnyomja a specializált egységek párhuzamos előnyeit, ezáltal szélesítve a bányászathoz való hozzáférést és csökkentve a centralizációs kockázatokat. A RandomX nehéz, megkülönböztethető lábnyoma - mind számítási, mind memóriaalapú - szintén gyakorlati elrettentő hatással bír az illegális bányászattal szemben, megkönnyítve az engedély nélküli tevékenységek észlelését a rendszermonitorozás révén, míg az utasítások változatosságának, memória-nehéz műveleteinek és ellenőrizhető véletlenszerűségének keveréke olyan hash-eket termel, amelyek kimenete kiszámíthatatlan, belső állapotuk pedig költséges a modellezéshez vagy manipuláláshoz. Összességében a RandomX a végrehajtást összhangba hozza a mindennapi hardver valóságával és a decentralizált konszenzus tudományával: hideg az előnyökkel szembeni közömbösségében, precíz a korlátozásaiban, és csendesen halálos a rövidítésekre, amelyek aláásnák a tisztességes, globális bányászati ökoszisztémát.