一部抗ASIC化的血泪史:显卡挖矿可能风光不再


“只有经常改变算法的加密货币能成功抗ASIC化”


2018年1月以来,我们目睹了许多原本只能用GPU(显卡)挖矿的加密货币逐渐被ASIC(专用集成电路)矿机攻陷。本文对已发生的事情进行了深入的研究,并试图预测GPU挖矿的未来。


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Sia(云储币)

Sia(云储币)及其他一些较小型的加密货币都使用了一种称为blake2b的算法。尽管研制blake2b专用的ASIC矿机得花费不少时间,但SIA的价格迅速上涨使得ASIC矿机的研发愈经济可行。Sia Labs曾计划推出他们自己的ASIC矿机:方尖碑(Obelisk)。方尖碑矿机目前仍在售,但却被比特大陆推出的蚂蚁矿机A3一下子抢去了风头。蚂蚁矿机A3挖Sia的算力高达815GH/s,且售价仅为520美元。而方尖碑矿机SC1售价却为1699美元。比特大陆迅速凭借其低成本大批量生产A3矿机,使得Sia网络上的显卡矿机在短短几周内变得毫无竞争力可言。

Sia社区也讨论过这一问题,但没有实施算法变更,而算法的改变可使Sia网络上的蚂蚁矿机A3无效化,同时也不伤及自家方尖碑矿机。

事实是

* Sia网络上的显卡矿机已完全被ASIC矿机取代
* 方尖碑公司由于其生产的方尖碑矿机成本相对较高,且发行速度缓慢,未能售出大量矿机
* Sia社区已准备好推出相应的ASIC矿机,但比特大陆却比Sia社区更快地推出了自家的ASIC矿机
* 比特大陆成功地抓住了Sai挖矿显卡的换代时机并因此获利丰厚

 

门罗币

比特大陆如以往一样低调地发布了一款能够挖掘门罗币、适用于CryptoNight算法的ASIC矿机。这使得门罗币社区一下子陷入混乱。而门罗币社区很快就决定将改变门罗币的挖矿算法。值得注意的是,门罗币成功完成了硬分叉,门罗币网络的挖矿难度也出现了下降。 但是这对门罗币社区来说并没有付出任何代价,甚至还得到了一堆“儿子”:

* 门罗币经典(Monero Classic)
* 门罗币原始(Monero Original)
* 门罗币V(Monero V)
* 门罗币0(Monero 0)

等等等等……所有这些分叉币都保留了被ASIC矿机攻陷的挖矿算法,并继承了门罗币的交易历史。也许很难回答这对门罗币来说到底是不是个问题。

事实是

* 门罗币曾被ASIC矿机厂商秘密挖过一段时间。他们最有可能赚取巨额利润,因为他们拥有挖矿最快、成本最低的矿机。事实证明,ASIC矿机的发布使得原本增速缓慢的挖矿难度突增。Sia、以太坊和Zcash现在也遇到了类似的难题
* 门罗币硬分叉的决定广受矿工们和用户们的欢迎。自硬分叉以来,门罗币价格大幅上涨,而用显卡挖矿的矿工们发现它是最容易通过显卡挖矿赚钱的加密货币(且具有高流动性)
* 其它使用CryptoNight算法的加密货币(Graft、IntenseCoin、LeviarCoin等)也在更改其算法,就像门罗币做的那样
* 比特大陆等ASIC厂商也因门罗币的分叉获利
* 门罗币是最适合用显卡挖的加密货币

 

以太坊

比特大陆的蚂蚁矿机E3是第一台可挖以太坊的ASIC矿机。值得讨论的是:它是如何被造出来的?它与以太坊的哈希算法有什么关系?以下将对此进行说明,以便让读者了解未来出现的类似矿机是如何运用这样的类似算法的。

以太坊的Ethhash算法为了能够求出正解,运算时需要依赖大量内存。这类算法被称为memory-hard。通常,在高带宽总线上转移数据时这些算法的性能会受限(并且使得它们很难被ASIC化)。而蚂蚁矿机A3是一种搭载大容量内存的ASIC矿机。ASIC芯片负责处理的部分是重复不变的哈希算法,因为ASIC芯片实际上不能像CPU或GPU那样适应算法变化。ASIC中的控制器调控着内存,并向ASIC芯片发送指令。虽然这并不像比特币ASIC矿机发布时那样令人震惊,因为其速度仍然受限于数据通过内存传输至高带宽总线上、再传输至处理器的能力。相比之下,运行SHA256算法的比特币ASIC矿机不需要那么多内存,因此其性能仅受限于其处理器。简而言之,蚂蚁矿机E3是一种全新的ASIC矿机,它集成了大内存以支持像以太坊这样对内存有硬性要求的挖矿算法,并且其速度受限于内存而不是处理器。

此外值得注意的是,无论是否会出现以太坊ASIC矿机,随着以太坊逐渐转向PoS权益证明共识机制,挖以太坊将渐渐变得不再这么有利可图。

取代显卡挖矿

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以太坊难度变化图

不久之后,用显卡挖以太坊将不再像如今这么有利可图。淘汰下来的挖矿显卡可用于挖其它币(比如门罗币,是最佳选择),或者卖给游戏玩家。但是,根本就没剩多少币可以用显卡挖了。

事实是

* 以太坊社区中有许多人要求以太坊改变算法,类似于门罗币的做法。而Vitalik Buterin则在推特上表示,最好的做法是什么都不做
* 蚂蚁矿机E3(以及即将发布的其他类似产品)便宜且足够快,可完全取代以太坊网络上的显卡矿机
* 以太坊的分叉——以太坊经典也拒绝改变其算法。
* 因为以太坊没有改变它的算法,所以它不会像门罗币那样进行硬分叉。如果改变的话,它很可能会硬分叉,而导致以太坊网络上的每个ERC20代币也与之一起分叉
* 除了比特大陆,另有两家矿机厂商也在努力研制以太坊ASIC矿机
* 根据以太坊矿工、矿机经销商Darius Samani的说法,由于以太坊即将转为PoS权益证明共识机制,因此购买第二批蚂蚁矿机E3被许多人视为在赌博

 

Zcash(及使用相同equihash算法的兄弟币们)

尽管没有确凿的证据表明已经有ASIC矿机在挖Zcash了,除了在以太坊、门罗币和Sia上看到的算力增加以外,有绝对确凿的证据表明,为Zcash的Equihash算法研制专用ASIC矿机也是可行的。在Zcash社区内,关于ASIC化的争论十分激烈:

* 是否应对抗ASIC矿机(通过改变其挖矿算法)
* 是否应让Zcash应用的equihash算法变得与其他兄弟币所用的不同
* 不采取行动,让市场来做决定

Zcash的领导层在其论坛曾被指责私下会见过ASIC厂商,尽管这些传闻并没有证据。修改Equihash算法以确保Zcash挖矿不被ASIC化,这将能阻止矿工为了获得更高利润而切来切去地挖币。Zcash的创始人Zookoo表示,这将提供变得更安全。很明显,在显卡挖矿方面投入巨资的社区成员对事态发展非常关注,其中一些人表示他们打算将他们的算力转移到挖门罗币上。

Equihash算法
Equihash是一种相当流行的算法。它被用于:

* Zcash
* Zclassic
* 比特币私人
* 比特币黄金
* 比特币Z
* Zencash
* Komodo
* Hush
* Zero
* BitGem

等加密货币

在本文中,与Equihash算法有关的重要内容是,ASIC矿机也许已经在这些加密货币网络上工作着,或者是很快就会开始运行。Equihash算法曾被认为是可抗ASIC的顶级算法,但它现在根本不是新型大内存ASIC矿机的对手。

事实是

* 对Equihash算法来说,相应ASIC矿机不是“是否会出现”,而是“何时出现”
* 有间接证据表明,相应的ASIC矿机已经被成功研发出来了
* Zcash领导层正在努力确保ASIC矿机的“顺利应用”
* 看起来Zcash似乎不会像门罗币那样改变算法

 

Grin(引入Cuckoo Cycle算法)

Grin是一种很有前途的新加密货币(未发行),将使用John Tromp自己开发的Cuckoo Cycle算法。

从本质上讲,Cuckoo Cycle是另一种memory-hard的算法,被认为是可以抗ASIC的。 然而,随着配备有大内存的新型ASIC矿机出现,即使是Cuckoo Cycle算法也经不起ASIC的考验。

事实是

* Grin本是被设计为可抗ASIC的加密货币
* 新型ASIC矿机很快将攻陷Grin
* 这一非常优秀的抗ASIC PoW算法也开始被认为会被ASIC化

 

结论

从表面上看,唯一能抵抗ASIC的方法是像门罗币这样改变算法。而关于中心化的辩论,我们可以清楚地看到,门罗币的算法变更也需要通过其中心化的开发团队。即使是尚未发行、且被认为是高度抗ASIC的加密货币,现在也被计划ASIC化了。

对于那些不想经常更换挖矿算法的加密货币,AISIC矿机只会呵呵一笑。

 

预测

* 最近:全球对挖矿显卡的需求开始崩溃
* 最近:加密货币将开始与ASIC矿机厂商合作,比如比原链+比特大陆或者方尖碑+Sia
* 未来3-6个月:ASIC市场将出现新的竞争者
* 未来3-6个月:不少加密货币的开发团队将宣布他们会定期更改他们的挖矿算法,复制门罗币抗ASIC的成功。我还预测未来加密货币发展会变得不可预测,并可能过于中心化。
* 半年后:包含ASIC兼容信息的加密货币出现,以帮助兼容型ASIC矿机得以更普遍地应用(Grin似乎正朝这种发展)
* 一年以后:配备内存的ASIC芯片会集成到手机、笔记本电脑和台式机的处理器中。(未来配备内存的ASIC芯片功耗会更低)

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