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反ASIC挖矿

2019-7-7 12:22

来源: MAI创智公链 作者: 张翼 梁华 洪孝林

Scrypt挖矿的检验成本


Scrypt的另一个局限性是,它需要用与计算所用的同样大小的内存来做校验。为了让内存刚性有意义,N需要变得比较大。这意味着一个Scrypt的计算要比一个SHA-256的迭代计算(在比特币里只需要一个SHA-256计算就可以校验)昂贵许多倍。

这会产生负面的结果,因为在网络里的每个用户必须重复这个计算来检查每一个新发现的区块是否有效。这会减缓新区块传播和被认可的速度,从而增加了分叉攻击的风险。它还要求每个客户端(即使是轻量级的SPV客户端)拥有足够的内存来有效地进行函数计算。这样一来,实际上在加密数字货币中能够被Scrypt用到的内存N是有限的。

一直到最近我们都不明确,是否有可能设计一个挖矿解谜程序在计算上是刚性内存类的,又可以很快地(不需要大量内存)进行校验。这个特性对密码进行哈希运算没有多大作用,在用于加密数字货币之前,这是Scrypt算法的主要用途。

在2014年,一个叫作杜鹃鸟周期的新解谜算法被约翰·特龙普(John Tromp)所提出(起这个名字是因为这个算法的特性与杜鹃鸟的特性类似,杜占雀巢)。杜鹃鸟周期算法,是从杜鹃鸟哈希表所衍生的一张图中寻找周期的难度而设定的,杜鹃鸟哈希表这种数据结构在2001年才被首次提出。除了建立起一个很大的哈希表之外,没有其他已知的方法来计算这个周期,结果却可以通过发现一个周期(相对小的)来简单地验证。

这个算法可能会让刚性内存或是内存限制类的证明工作在比特币共识里变得更加实用。可惜的是,这个函数无法再数学上证明,如果它不用内存的话就不能被有效地计算。通常,一个新的密码学算法看起来都是安全的,但是社区会对它持有保留意见,直到它存在了多年而没有被破解过。因为这个缘故,并且因为它也是最近才被发明的,当前杜鹃鸟周期算法还没有被任何加密数字货币所采用。

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