Перевод Форк как средство против майнинга посредством ASIC: анализ проблемы на примере Monero

Тема в разделе "Статьи", создана пользователем Mr. Pickles, 12 июн 2018.

  1. Mr. Pickles

    Команда форума Модератор Редактор

    Регистрация:
    11 сен 2017
    Сообщения:
    252
    Симпатии:
    71
    Это исследование профинансировано LBRY, свободной, открытой и управляемой сообществом цифровой платформой.

    Разработка устойчивых к майнингу с применением микросхем ASIC блокчейнов, использующих алгоритм доказательства работы, и, в частности, реализация хардфорка с целью обеспечения такой устойчивости является новой и спорной проблемой в криптовалютном пространстве. Микросхемы ASIC являются специализированными вычислительными устройствами, разработанными под конкретный блокчейн или алгоритм хеширования. По сути, они намного более эффективны при майнинге, чем обычное потребительское аппаратное обеспечение такое, как центральные (CPU) или графические (GPU) процессоры.

    Форк, направленный на обеспечение устойчивости к майнингу посредством ASIC, который далее в данной статье будет обозначен как AAHF (Anti-ASIC Hard Fork), изменяет алгоритм майнинга, используемый блокчейном, таким образом, что схемы ASIC, разработанные под старый алгоритм, более не обеспечивали эффективного майнинга. AAHF — это не просто теория. Недавно в блокчейне Monero был реализован такой форк, а команда Zcash теперь тоже в раздумье, не сделать ли то же самое. В LBRY поступили запросы относительно хардфорка. Это связано с выпуском майнера Baikal, который скоро должен появиться на рынке (однако есть вероятность, что в основе этого майнера будет лежать FPGA, а не ASIC).

    Эта статья является своеобразным исследованием на примере недавнего AAHF, хардфорка, реализованного Monero 6-го апреля и представляющего интерес по следующим причинам.
    • Хардфорк настроил разработчиков/сообщество Monero против компании Bitmain, являющейся производителем ASIC и пользующейся дурной славой.
    • В результате хардфорка чейна возникли различные альтернативные проекты, которые продолжили использовать старый чейн в том виде, в котором он был до форка (более подробная информация изложена здесь)
    Цель этой статьи состоит в том, чтобы рассмотреть поддающиеся проверке данные, а не в том, чтобы просто порассуждать о природе форка и о том, какие уроки мы можем извлечь из всего произошедшего.

    Как это повлияло на хешрейт

    Для начала давайте рассмотрим значения хешрейта Monero до и после хардфорка. На графике ниже зелёным цветом показан хешрейт Monero. Чёрной линией представлен хешрейт всевозможных проявившихся проектов, альткоинов, которые стали использовать старый чейн Monero после хардфорка (далее в статье обозначены как Monero Original)*.

    * Следует обратить внимание на то, что со слов использующих GPU майнеров, с которыми мне удалось поговорить, алгоритм POW до и после форка Monero был абсолютно идентичен по сложности вычисления, так что хешрейт до и после того, как форк был реализован, должен быть сопоставимым.

    1.png

    Один из возможных выводов, которые можно сделать, исходя из этого графика, заключается в том, что общий хешрейт схемы ASIC, разработанной Bitmain, составляет приблизительно 500 Мегахешей/сек. Это совпадает с тем значением, на которое понизился хешрейт Monero после форка, а также совпадает со значением, сохранившемся после форка на чейне Monero Original. Однако мы не можем утверждать наверняка, что вышеупомянутый вывод верен, так как невозможно привязать хешрейт к определённому типу майнера.

    Независимо от значения совокупного хешрейта ASIC-майнеров Bitmain, потеря почти что 50% хешрейта после форка должна обеспокоить сообщество Monero. Недавняя атака 51% на Bitcoin Gold наглядно иллюстрирует реальность связи между хешрейтом и безопасностью.

    Возможности ASIC

    Основной аргумент в пользу AAHF состоит в том, что следствием использования ASIC является повышение уровня централизации майнинга за счёт вытеснения майнеров, использующих аппаратное обеспечение потребительского класса. Чтобы подтвердить это заявление, достаточно взглянуть на производительность ASIC-майнеров и сравнить её с производительностью потребительского оборудования. Ниже приводятся соответствующие спецификации майнера Bitmain, разработанного под алгоритм Monero, и майнера, основанного на GPU, находящегося в топе изделий AMD:
    • Bitmain X3: 220 KH/s, 50 ватт, 0,4KH/s за ватт, розничная стоимость: 1900 $;
    • AMD HD 7990: 1,1 KH/s, 110 ватт, 0,01 KH/s за ватт, розничная стоимость: 900 $.
    Мы видим, что майнер Bitmain в 220 раз мощнее, чем отдельно взятый самый производительный GPU из линейки AMD. Но что ещё более важно, он потребляет в 40 раз меньше энергии при майнинге. Очевидно, что обычные GPU будут вытеснены такими специализированными майнерами, однако также важно отметить, что в мире есть огромное количество GPU. Примите во внимание, что только в 2017 компания AMD выпустила 19,6 миллиона отдельных GPU. AMD не обнародует цифры по продаже определённых моделей, но если предположить, что все 19,6 миллиона проданных GPU принадлежали к дешёвой серии 400, то в итоге значение общего хешрейта составит 7,84 GH/s (в сети Monero 400-я серия обеспечивает приблизительно 0,4 KH/s). Это в 15 раз больше, чем значение 0,5 GH/s, вычисленное нами для совокупного хешрейта схем ASIC компании Bitmain и текущего хешрейта Monero.

    Эти вычисления должны продемонстрировать, что, несмотря на неспособность AMD/NVIDIA выпустить прибыльные майнеры, общий хешрейт, обеспечиваемый их устройствами, огромен. А такие производители ASIC, как Bitmain, может и способны монополизировать прибыльный майнинг, но они не сделают этого. Если Bitmain попытается произвести атаку 51%, сообщество Monero, вероятно, будет в состоянии противостоять этому, используя обычные потребительские GPU. Если предположить, что 0,5 GH/s является правильной оценкой общего хешрейта ASIC-майнеров Bitmain, то для решения проблемы потребуется 1,25 миллиона GPU AMD 400-й серии. При потреблении 150 ватт одним устройством и цене в 12 центов за кВт/ч, мы получаем затраты на электроэнергию в размере 22 500 $ в час. Очевидно, что эта цифра была бы более щадящей при условии использования GPU более высокого уровня.

    Последствия для пользователей

    Любое обновление программного обеспечения по своей природе является вектором атаки. Всё может закончиться тем, что некоторые пользователи начнут загружать взломанную версию обновления, которая, например, перешлёт все их монеты на адрес хакера. Фактически мы можем получить информацию о количестве загрузок Monero 0 и Monero Original. После форка Monero оба проекта стали использовать старый чейн и опубликовали свои бинарные файлы на GitHub (GitHub отслеживает количество загрузок через API).

    В общей сложности приблизительно 1 тыс. пользователей загрузили бинарники либо Monero Original, либо Monero 0 и, по-видимому, использовали их. Я не имею в виду, что эти двоичные файлы являются вредоносным программным обеспечением, но они представляют собой неподписанные бинарные файлы от анонимных разработчиков. Само собой разумеется, что есть значительный риск, связанный с использованием такого программного обеспечения. Непременно стоит учитывать, стоит ли это подвергать своих пользователей таким векторам атаки при хардфорке.

    А некоторые пользователи могут даже не знать, что в сети Monero произошёл хардфорк, и могут проводить транзакции в старой сети, понятия не имея о том, что происходит. Невозможно сказать, являются ли транзакции, проводимые в чейне Monero Original намеренными или случайными, но на графике ниже видно, что количество транзакций в чейне Monero Original по-прежнему мало (обратите внимание на то, что торговля по чейну Monero Original происходит на hitbtc.com, так что все транзакции на графике должны быть намеренными).

    2.png

    Заключение

    Есть несколько поводов для беспокойства в отношении AAHF Monero.

    Первый повод заключается в том, что форк AAHF, возможно, был ненужным, потому что сообщество Monero недооценило общий показатель хешрейта, который может быть достигнут путём использования потребительского аппаратного обеспечения. Если у сообщества были опасения по поводу того, что компания Bitmain покушается на их мощности, то они, конечно, могли бы противостоять этому, не прибегая к хардфорку.

    Второй повод — это векторы атаки, созданные AAHF, которые могут использоваться против пользователей. Пониженный хешрейт может использоваться для атаки 51% на чейн, а в результате обновления программного обеспечения, необходимого для хардфорка, пользователи могут остаться на неправильном чейне или просто скачать вредоносное ПО.

    Ещё неизвестно, как эти проблемы аукнутся Monero в будущем. До сих пор всё шло гладко, поскольку цена Monero была стабильна и не наблюдалось каких-либо значимых проблем с сетью. Рынок по большей части рассматривает этот AAHF как успешный. Тем не менее этот же AAHF, вероятно, может стать только первым сражением в войне за контроль над сетью Monero. Bitmain да и остальные производители ASIC не остановятся ни перед чем, если речь зайдёт о серьёзных деньгах. И в следующей битве все эти проблемы всплывут вновь.

    Источник: Forking for ASIC Resistance: A Monero Case Study

    Перевод:
    Mr. Pickles (@v1docq47)
    Редактирование:
    Agent LvM (@LvMi4)
    Коррекция:
    Kukima (@Kukima)
     
    #1 Mr. Pickles, 12 июн 2018
    Последнее редактирование: 12 июн 2018
  • О нас

    Наш сайт является одним из уникальных мест, где русскоязычное сообщество Monero может свободно общаться на темы, связанные с этой криптовалютой. Мы стараемся публиковать полезные мануалы и статьи (как собственные, так и переводы с английского) о криптовалюте Monero. Если вы хорошо владеете английским (или можете писать собственные статьи/мануалы) и хотите помочь в переводах и общем развитии Monero для русскоязычной аудитории - свяжитесь с одним из администраторов.