SHA-256 алгоритм, используемый для майнинга, вызывает интерес у многих, кто интересуется криптовалютой. Некоторым может быть непонятно понятие «криптография» и сложно разобраться в Bitcoin-протоколе. Но давайте попытаемся объяснить это простыми словами.
SHA256 — это хеш-функция из семейства алгоритмов SHA-2, которая используется для создания «отпечатков» или «дайджестов» для сообщений разных размеров. Она применяется в приложениях и компонентах, связанных с защитой информации.
Криптографические хэш-функции — это математические операции, которые выполняются с цифровыми данными. Путем сравнения вычисленного «хэша» (результата выполнения алгоритма) с известным и ожидаемым хэш-значением, можно определить целостность данных. Например, можно вычислить хэш загруженного файла и сравнить результат с предыдущим хэш-значением, чтобы узнать, был ли файл изменен или подделан. Важным свойством криптографических хэш-функций является их сопротивление столкновению — невозможность найти два разных входных значения, которые дадут одинаковый хэш-выход.
Алгоритм хеширования SHA 256
Алгоритм хеширования SHA 256 используется каждый день каждым пользователем интернета, хотя они и не осознают этого. Каждый интернет-ресурс защищается сертификатом SSL, который использует алгоритм SHA-256.
SHA-256 был разработан Агентством нац. безопасности США в 2002 году и предназначался для шифрования и обработки данных. Через два года была выпущена улучшенная версия алгоритма, а через три года патент на алгоритм был выпущен, что позволило его использование гражданским населением.
Протокол выполняет криптографическую операцию на блоках информации, где каждый блок состоит из 512 бит. SHA производит результат в виде 256-битного кода. Технические параметры протокола включают:
- Размер слова — 4 байта.
- Размер блока — 64 байта.
- Допустимая длина сообщения — 33 байта.
- Размер дайджеста сообщения — 32 байта.
- Длина внутреннего состояния — 32 байта.
- Количество операций в цикле — 64.
- Скорость — 140 MiB/s.
Изначально входной показатель разделяется на блоки, а затем на слова. Затем информация проходит через 80 или 64 операции в цикле. Хэширование выполняется на каждом этапе цикла для составляющих блока слов. Результаты складываются и образуют хэш-код, который ищут майнинговые машины. Для генерации каждого нового блока требуется информация от предыдущего блока. Преобразование отдельных блоков невозможно, они всегда рассматриваются в контексте общего ряда.
Майнинг SHA-256
Классический алгоритм SHA-256 лежит в основе майнинга биткоинов. Это также является основой для майнинга других криптографических валют (альткоинов). SHA-256 — это криптографическая хэш-функция. Его основная задача — преобразовать данные (произвольный набор) в определенное значение длины, известное как «дайджест». Майнеры, вовлеченные в процесс, работают над созданием блока, решая криптографические задачи. Когда найдено правильное решение, блок добавляется в публичный реестр, известный как блокчейн. Сложность вычислений возрастает с каждым новым блоком, гарантируя, что сеть остается безопасной и децентрализованной.
SHA-256 — это вычислительный протокол и алгоритм шифрования, используемые для обработки блоков и предоставления значений, которые ищут майнеры. Значение всегда непредсказуемо, и компьютерам приходится перебирать все возможные варианты, пока один из них не найдет правильный ответ. В сети Биткойн используется двойной SHA-256, что означает, что алгоритм выполняется дважды всякий раз, когда генерируется информация для решения.
Для майнинга с использованием SHA-256 используются специализированные процессоры и видеокарты. Пользователи следят за процессами конвертации через интерфейс программы. Алгоритм эффективно определяет правильное значение хэша.
Сложность майнинга заключается в том, что найти правильный хэш (решение конкретной задачи) возможно только путем длительных проб и ошибок. Необходимо найти не просто какой-либо хэш, а число с определенным количеством нулей в начале. Шансы найти правильное значение очень малы. Следовательно, ключевым параметром является сложность, устанавливаемая пулом майнинга.
Не нужно быть специалистом, чтобы понять сложность хэширования в протоколе SHA-256. Следовательно, майнеры должны использовать невероятно мощное оборудование, способное решить вышеупомянутые проблемы. Чем больше вычислительной мощности используется, тем быстрее добываются цифровые монеты.
Монеты на алгоритме SHA-256
Алгоритм SHA-256 задействован в майнинге не только биткоинов, но и других криптовалют. Значительную популярность приобрели следующие криптовалюты, основанные на алгоритме SHA-256: Peercoin, Namecoin, Terracoin, Tekcoin, Ocoin, Zetacoin, PremineCoin и другие.
Популярные криптовалюты, использующие алгоритм SHA-256, включают:
- Bitcoin
- Peercoin
- Namecoin
- Unobtanium
- Deutsche eMark
- BetaCoin
- Joulecoin
- IXCoin
- Steemit
- Auroracoin
- Bitcoin Cash
- Bitcoin Gold
- Digibyte
- Tron
- Litecoin Cash
SHA-256 — не единственный алгоритм, используемый криптовалютами. Например, Litecoin, Dogecoin и многие другие монеты используют Scrypt. Этот более сложный алгоритм собирает 1024 значения хэш-кода во время операции, объединяет их на выходе и выдает конечный результат. Соответственно, более сложный алгоритм требует более высокой вычислительной мощности.
Понимание работы алгоритма SHA-256 может быть довольно сложной задачей, именно поэтому лучше сосредоточиться на методах и эффективных стратегиях майнинга криптовалют, а не анализировать сам алгоритм.
Заключение
Простота алгоритма SHA-256 позволила владельцам более мощного оборудования (ASIC) доминировать на рынке криптовалют. Поскольку SHA-256 привязан к Proof-of-Work, вознаграждения внутри сети распределяются между пользователями в зависимости от объема выполненной работы. Владельцы ASIC зарабатывают значительно больше, чем пользователи, собирающие домашние майнинговые установки, оснащенные процессорами или видеокартами.
Основная проблема заключается в том, что это нарушает фундаментальный принцип децентрализации в криптовалютах. В результате энтузиасты из крипто-сообщества разработали алгоритм Scrypt, который является более сложным и использует другой метод распределения вознаграждения. Теоретически, этот алгоритм устанавливает равенство между пользователями и не отдает предпочтение тем, у кого более высокая вычислительная мощность.
