Алгоритмы хеширования

Алгоритмы хеширования играют ключевую роль в майнинге криптовалют. Они служат для вычисления уникальных значений (хешей) для данных (например, транзакций) в блоке и используются для защиты данных, обеспечения консенсуса в сети и сложности майнинга. В различных криптовалютах применяются разные хеш-функции в зависимости от их требований к безопасности, скорости и потреблению энергии.

Основные алгоритмы хеширования в майнинге:

1. SHA-256 (Secure Hash Algorithm 256-bit)
   • Используется в: Bitcoin, Bitcoin Cash, Terra и других.
   • Описание: Это один из самых популярных алгоритмов хеширования в мире криптовалют. Алгоритм генерирует 256-битный хеш, который используется для майнинга в сети Bitcoin. SHA-256 обеспечивает высокий уровень безопасности и устойчивости к атакам.
   • Применение: Майнеры вычисляют хеши для каждого блока данных и должны найти такой хеш, который удовлетворяет установленным условиям (например, начинается с определённого числа нулей).
   • Пример: Чтобы майнер получил вознаграждение, он должен найти хеш блока, который соответствует текущим условиям сложности сети.
2. Scrypt
   • Используется в: Litecoin, Dogecoin, Viacoin.
   • Описание: Scrypt — это хеш-функция, созданная для того, чтобы быть более стойкой к применению ASIC-майнеров, чем алгоритм SHA-256. Она использует память в процессе хеширования, что делает его более трудным для специализированных устройств. Это помогает обеспечить более широкое распределение майнинга, так как он становится доступным для пользователей, использующих видеокарты (GPU).
   • Применение: В отличие от SHA-256, Scrypt потребляет гораздо больше памяти, что делает его более удобным для использования на GPU.
3. Ethash
   • Используется в: Ethereum, Ethereum Classic.
   • Описание: Ethash — это алгоритм хеширования, использующий принцип Proof of Work с задержкой памяти. Он был создан для того, чтобы быть эффективно использующим устройства на основе видеокарт (GPU) и сопротивляться ASIC-майнерам. Ethash основан на алгоритме Keccak (близкий к SHA-3), но добавляет дополнительную сложность за счет использования большой памяти.
   • Применение: Используется для добычи Ethereum и других монет, ориентированных на устойчивость к специализированным устройствам для майнинга (ASIC). Алгоритм работает путем вычисления хеша данных блока и их сравнения с целью найти нужное значение.
4. X11
   • Используется в: Dash.
   • Описание: X11 — это алгоритм, состоящий из 11 последовательных хеш-функций (действующих в цепочке), таких как Blake, Blue Midnight Wish, Groestl, JH, Keccak и другие. Основная цель X11 — повысить безопасность и сложность хеширования, а также снизить энергозатраты.
   • Применение: Этот алгоритм был создан с целью увеличить защищенность и предотвратить использование ASIC-устройств в майнинге Dash.
5. CryptoNight
   • Используется в: Monero, Bytecoin, Electroneum.
   • Описание: CryptoNight — это алгоритм, ориентированный на использование CPU и GPU. Он был специально разработан для того, чтобы быть устойчивым к специализированным ASIC-майнерам, обеспечивая более децентрализованный процесс майнинга. Алгоритм использует много памяти и зависит от вычислительных ресурсов, что делает его неудобным для ASIC-устройств.
   • Применение: В основном используется для криптовалют, ориентированных на приватность и анонимность, таких как Monero.
6. Blake2b
   • Используется в: Siacoin, Decred.
   • Описание: Blake2b — это криптографическая хеш-функция, которая была спроектирована как более быстрая и безопасная альтернатива SHA-2 и SHA-3. Это высокоскоростной алгоритм с хорошей стойкостью к атакам и с возможностью использования на разных устройствах.
   • Применение: Он используется для майнинга таких криптовалют, как Siacoin, и предоставляется как более энергоэффективная альтернатива другим алгоритмам.
7. KawPow
   • Используется в: Ravencoin.
   • Описание: KawPow — это алгоритм, который представляет собой улучшенную версию алгоритма ProgPoW. Он ориентирован на использование видеокарт (GPU) и был разработан с целью увеличения безопасности и предотвращения добычи с помощью ASIC.
   • Применение: Используется для майнинга Ravencoin и других криптовалют, чтобы поддерживать децентрализованность и доступность для более широкого круга пользователей.
8. ProgPoW
   • Используется в: Ethereum 2.0 (будущий), Ravencoin.
   • Описание: ProgPoW — это алгоритм хеширования, предназначенный для эффективной работы на графических процессорах (GPU) и для борьбы с ASIC-майнерами. Он увеличивает эффективность использования вычислительных мощностей на GPU и предотвращает оптимизацию под специализированные устройства.
   • Применение: Используется в криптовалютах, стремящихся сохранить децентрализованность и уменьшить влияние ASIC-майнинга.

Основные характеристики алгоритмов хеширования в майнинге

• Безопасность: Алгоритм хеширования должен обеспечивать высокий уровень защиты от атак, таких как коллизии (когда два различных набора данных приводят к одинаковому хешу).
• Сложность майнинга: Алгоритм должен быть достаточно сложным, чтобы блоки не генерировались слишком быстро, но не настолько сложным, чтобы это стало невыгодным для майнеров.
• Энергоэффективность: Некоторые алгоритмы требуют значительных вычислительных мощностей и энергии, особенно алгоритмы, ориентированные на ASIC-майнинг.
• Доступность для майнеров: Разные алгоритмы ориентированы на использование разных типов оборудования. Некоторые подходят для GPU, другие — для CPU, а третьи — для ASIC.

Заключение

Алгоритмы хеширования являются основой для функционирования криптовалют и обеспечивают безопасность, консенсус и сложность майнинга. Выбор алгоритма влияет на тип используемого оборудования, энергозатраты, а также на уровень централизации майнинга. Каждая криптовалюта использует тот или иной алгоритм в зависимости от своих целей и требований безопасности.