Стоит ли бороться с ASIC? (часть 1)

Samsung-ASIC-1

Все разработчики криптовалют, создающие общедоступные блокчейны с алгоритмом Proof of Work, обязательно сталкиваются с одной и той же проблемой: Bitmain. Это китайская компания, которая является почти монополистом в производстве микросхем ASIC и оборудования для майнинга на их основе. Доминирование Bitmain в отношении вычислительной мощности и ее огромное влияние представляют угрозу для одноранговых сетей. Это делает протоколы уязвимыми перед цензурой и изменениями правил по воле центральной власти, разрушая систему сдержек и противовесов между равноправными держателями токенов.

Исследователи «устойчивых к ASIC» сетей, например, Ethereum и Monero, считают, что они могут преодолеть централизацию при помощи «memory-hard» алгоритмов консенсуса с высокими требованиями к использованию оперативной памяти, которые не позволяют выгодно майнить с помощью ASIC. Другие сети пытаются решить проблему «сверх-эффективного оборудования для майнинга» путем полного перехода с Proof of Work на альтернативные алгоритмы консенсуса, например, PoSDPoS или Threshold Relay. Все они пока не тестировались и могут скрывать иные возможности для централизации.

И всё же использование в сети микросхем ASIC имеет свои преимущества. Специализированное аппаратное обеспечение очень эффективно. Оно отличается гораздо большей вычислительной мощностью и, соответственно, обеспечивает лучшую защиту в расчёте на единицу затрачиваемой электроэнергии. Они надёжнее домашнего оборудования на базе графического процессора и позволяют майнерам специализироваться, переводить свою деятельность на профессиональную основу и наращивать масштабы. Кроме того, микросхемы ASIC функционально специализированы и в большей степени отвечают интересам майнера в конкретном проекте в сравнении с графическими процессорами, гораздо более гибкими в применении. На фоне «политического вакуума» сети с ASIC более эффективны в обработке блоков; они просты и, по-видимому, требуют больших затрат для проведения атаки.

Однако критики ASIC полагают, что в производство микросхем создает неравные условия, так как более крупные производители могут использовать экономию от масштаба, чтобы сбивать цены и обходить конкурентов. В теории, устойчивые к ASIC сети были бы не нужны, если бы их создатели считали, что в производстве микросхем ASIC возможна честная конкуренция. Рикардо Спаньи, основатель и ведущий разработчик Monero, говорит следующее:

«Вполне возможно, что Биткойн и Лайткойн – единственные валюты, в которых было возможно относительно справедливое использование ASIC, и этого больше не повторится, по крайней мере, пока не наступит некое гипотетическое будущее, где разные производители ASIC будут находиться в равных условиях».

Если создатели устойчивых к ASIC сетей ошибаются и у Bitmain появятся серьёзные конкуренты, таким проектам, как Ethereum и Monero, вероятно, придётся поддерживать ASIC. Если же они правы и производство микросхем исключает честную конкуренцию, то Биткойн обречён, а устойчивые к ASIC сети будут править балом. Постараемся найти правильный подход к этой проблеме.

Зачем создавать устойчивые к ASIC сети?

Основной атрибут Биткойна – механизм достижения консенсуса Proof of Work, который позволяет сети компьютеров по всему миру согласовать общую историю транзакций. За достижение консенсуса не отвечает какая-либо организация. Каждый может внести свой вклад в безопасность сети с помощью майнинга, обеспечивая её децентрализацию и, теоретически, защиту от сговора.

«Пока большая часть вычислительной мощности находится под контролем узлов, которые не объединяются для атаки на сеть, они будут выстраивать самую длинную цепочку и опережать злоумышленников», — белая книга Биткойна.

В белой книге Биткойна Сатоши Накамото описывает алгоритм Proof of Work как «один ЦП – один голос», где решение большинства представляет самая длинная цепочка. Злоумышленники могут осуществить атаку 51 %, но такого уровня координирования действий едва ли можно достичь при большом количестве узлов сети (ЦП), рассредоточенных по всему миру. Как тысячи людей из разных стран будут взаимодействовать друг с другом для тайного сговора и нападения на сеть? Эта атака представлялась маловероятной, но именно для ее предотвращения майнинг должен быть распределен и децентрализован.

Из-за роста его доходности, майнинг биткойнов превратился в «гонку вооружений». В 2010 году появились решения на базе графических процессоров, а в 2013 – на основе ASIC. Микросхемы ASIC (интегральная схема специального назначения) – это специализированное аппаратное обеспечение, которое может майнить криптовалюты на порядок эффективнее графических или центральных процессоров. Когда появились ASIC, вычислительная мощность стала сосредотачиваться в крупных центрах обработки данных, расположенных в местах с дешёвой электроэнергией. Это упрощает вступление в сговор или дискредитацию сети с Proof of Work, так как координировать действия нескольких центров или майнинг-пулов легче, чем действия тысяч отдельных пользователей по всему миру.

Из-за появления ASIC, майнинг с помощью графического или центрального процессора, доступный простому пользователю, стал невозможен. Майнинг биткойнов больше не децентрализован полностью и противоречит концепции равноправия, так как для участия в нём требуются миллионы долларов. Только крупные компании, специализирующиеся на майнинге, имеют ресурсы для создания конкурентоспособных микросхем ASIC, и они контролируют их поставки. Порог для создания и использования ASIC гораздо выше, чем в случае с графическими и центральными процессорами, которые можно купить в местном магазине и легко подключить дома.

0_-Q4JCB5DAgUEXkkk_

Данные с Blockchain.info

Использование микросхем ASIC привело к тому, что майнинг сосредоточился в пулах, которые время от времени контролируют более 51 % вычислительной мощности сети, а Bitmain производит большую часть миксросхем для майнинга биткойнов. Эту компанию основал Цзихань У (Jihan Wu). Она проектирует и производит микросхемы ASIC, а также занимается майнингом и управляет пулом AntPool. Организации, подобные Bitmain, стали очень влиятельными и начали доминировать в производстве, эксплуатации и продаже оборудования для майнинга.

В результате этой концентрации майнинга многие более новые проекты предпочли использовать алгоритмы Proof of Work, устойчивые к ASIC.

0_d3B_6I4MFPXIrCSf_

Как обеспечивается устойчивость к ASIC?

Устойчивость к ASIC не означает, что для данного алгоритма невозможно создать специализированное аппаратное обеспечение. Это лишь значит, что производить микросхемы ASIC под устойчивый к ним алгоритм майнинга экономически невыгодно. Уже есть информация о создании ASIC для Лайткойна, Эфириума, Monero и Dash. Для некоторых из них этого уже подтвержденная информация, для остальных – пока лишь слухи.

Например, в сети Биткойна используется алгоритм SHA-256, который не устойчив к ASIC. Когда в 2013 году появились микросхемы ASIC для Биткойна, они на порядок (1000x) превосходили имевшиеся на рынке графические процессоры. Благодаря устойчивым к ASIC алгоритмам, разрыв в производительности между графическими процессорами и микросхемами ASIC сокращается. Это значит, что они позволяют майнить с помощью графических или центральных процессоров, хотя и не так эффективно, как раньше. CryptoNight X3 от Bitmain всего лишь в 100 раз превосходит существующие решения на основе графических процессоров для Monero.

Кроме того, производство микросхем, предназначенных для майнинга по устойчивым к ASIC алгоритмам, обходится гораздо дороже. Иными словами, немногие разработчики могут позволить себе этим заниматься. Разработка ASIC для разных протоколов требует крупных начальных инвестиций в десятки миллионов долларов, а производственный цикл составляет 3–6 месяцев. Следует также учитывать глобальный дефицит кремния из-за спроса со стороны разработчиков ИИ, интернета вещей и мобильных устройств, что тоже приводит к росту цен.

В теории, обеспечение устойчивости к ASIC – это предпочтительный результат. Оборудование на основе ASIC дорогое, шумное, и в его производстве доминирует всего несколько компаний. А графические процессоры имеются почти в каждом доме. Они более доступны и просты в использовании для среднего потребителя. Они представляют собой недорогие и стандартные аппаратные средства, имеющие широкий спектр применений. Их производство и продажа не находятся под контролем нескольких действующих игроков. Поэтому теоретически они позволяют создать более децентрализованную и равноправную систему с протоколом Proof of Work.

Все разногласия по поводу устойчивости к ASIC сводятся к пониманию индустрии производства микросхем. Сторонники устойчивых к ASIC проектов полагают, что коммерциализация ASIC невозможна и специализированное оборудование всегда будет уязвимо для монополизации на любом этапе (разработке, производстве, организации сбыта). Их аргумент состоит в том, что экономия от масштаба и более дешёвая электроэнергия позволят нескольким корпорациям постоянно доминировать в майнинге. Оборудование с ASIC никогда не будет сочетаться с идеей справедливого и распределённого майнинга, поэтому предпочтительнее использовать графические процессоры.

Это веские аргументы, но я считаю, что устойчивость к ASIC может оказаться нежизнеспособной в долгосрочной перспективе. Есть много проблем, связанных с использованием ASIC в сети, но лучше смириться с этим, чем пытаться бороться и проиграть.

Микросхемы ASIC в большей степени отвечают интересам майнеров в конкретных проектах. А они заинтересованы в благосостоянии и безопасности. Если у майнеров много оборудования с ASIC для алгоритма SHA-256, они могут выбрать Биткойн или Bitcoin Cash. Успешные атаки на сеть могут привести к падению цены. Тогда оборудование станет практически бесполезным, и это приведёт к многомиллионным потерям.

Графическим процессорам свойственна большая гибкость в применении. Их можно использовать для майнинга различных устойчивых к ASIC валют, поэтому и векторов атаки больше. В случае успешного нападения графические процессоры не придут в негодность. Их можно будет просто использовать для других валют. То есть при успешной атаке на подходящую для ASIC сеть злоумышленник гарантированно потеряет большую сумму инвестированного капитала, но такой исход необязателен при майнинге с помощью графических процессоров. Теоретически злоумышленники с достаточным количеством графических процессоров могут осуществить атаку 51 % без затрат.

Разработка ASIC неизбежна?

Разработка ASIC для успешной и растущей криптовалютной сети неизбежна. Даже если ASIC не будет на порядок превосходить графические процессоры, на определённом этапе создание специализированного оборудования и майнинг с помощью него станут выгодными. Sia, при капитализации в 450 млн долларов, может служить примером проекта, который близок к этой нижней планке. В сети Vertcoin, вероятнее всего, не используются ASIC, так как её капитализация составляет 100 млн долларов. Майнерам нецелесообразно вкладываться в создание ASIC для этой сети.

Вопреки расхожему мнению, обнаружить присутствие ASIC в сети может быть сложно. Майнеры будут медленно наращивать производство, избегая резких изменений в вычислительной мощности, которые мы наблюдали в сети Биткойна при появлении первых ASIC в 2013 году.

Такой сценарий разворачивался в прошлом году в сети Monero. В ней используется алгоритм майнинга CryptoNight, который устойчив к ASIC и подходит для выгодного майнинга с помощью центральных процессоров.

В конце 2017 года вычислительная мощность в сети Monero начала расти в геометрической прогрессии и с ноября по февраль увеличилась на 400 %, достигнув рекордной отметки в 1 ГГц/с. Многие предполагали, что это было связано исключительно с ростом цены или с ботнетами, где используется Coinhive. Большая часть сообщества Monero не верила в существование рентабельного оборудования с ASIC для Monero и тем более в то, что оно активно используется в сети.

0_QpG2DeGKsHGWOh5F_

Но 16 марта 2018 года компания Bitmain анонсировала X3 Antminer, оборудование с ASIC для алгоритма CryptoNight, вычислительная мощность которого в 10 раз превосходит самые мощные графические процессоры для Monero. Сейчас Bitmain распродаёт его, так как команда Monero решила провести хардфорк с целью изменения используемого алгоритма Proof of Work (который состоялся 6 апреля). Из-за этих небольших изменений в алгоритме майнеры X3 для Monero станут бесполезными. Сложно сказать, как долго компания Bitmain использовала X3 для майнинга Monero, но, вероятно, она сыграла свою роль в этом огромном приросте вычислительной мощности.

0_fZxP68n4MCq33sz3_

К моменту поставки X3 Antminer их можно будет использовать только для майнинга менее крупных и доходных криптовалют с алгоритмом CryptoNight – например, Electroneum. Покупатели этих устройств, вероятно, не смогут окупить свои расходы. Об этой модели объявили за несколько недель до того, как она потеряла актуальность, и, возможно, что к этому времени компания Bitmain использовала это оборудование в течение нескольких месяцев.

Путем его продажи (цена в первой партии составляет 12 000 $) Bitmain может получить значительную сумму в качестве предоплаты и потенциально заработать больше, чем на вознаграждениях за добычу блоков.

Компании, специализирующиеся на майнинге, заботятся о чистой прибыли, и существует много тактик для сохранения доходности. Если доходности будет что-либо угрожать, компания может поспособствовать проведению форка сети и поддержать «мёртвые коины» с незначительными изменениями или небольшой ценностью. Ещё один пример — ASICBoost. Когда поступило предложение о внедрении Segwit путём софт-форка в сети Биткойна, компания Bitmain выступила против, так как это решение лишало её возможности использовать скрытую технологию ASICBoost, которая позволяла майнить валюту на 20 % эффективнее.

В 2013 году даже для Vertcoin были созданы ASIC. Когда это случилось, разработчики с помощью хардфорка перешли на новый алгоритм хеширования (Lyra2RE). Насколько я знаю, сейчас об  использовании ASIC в сети Vertcoin нет даже слухов, но если сеть вырастет, и разработчики заподозрят, что в ней используется такое оборудование, они будут и дальше проводить хардфорки, чтобы защититься от его влияния.

Компания Bitmain недавно подтвердила информацию о E3. Это модель с ASIC для Ethereum, которая поступит в продажу в июле 2018 года. Некоторые аналитики рынка акций даже снизили ориентировочные цены AMD и Nvidia, так как появление этих микросхем ASIC для Эфириума может привести к снижению спроса на графические процессоры.

Как и в случае с Monero, Bitmain выпустит эту модель несмотря на тот факт, что команда Эфириума планирует переход на алгоритм Proof of Stake, после которого эти ASIC станут бесполезны.

Я думаю, когда это случится, в результате хардфорка может возникнуть сеть под названием Ethereum Cash, которая будет по-прежнему поддерживать алгоритм Proof of Work и, соответственно, позволит использовать это оборудование. Оно также будет пригодно для майнинга в сети Эфириума Классик, но эта валюта имеет относительно небольшую капитализацию по сравнению с Эфириумом. В таком случае майнеры могли бы переключаться между сетями Классик и Cash, чтобы поддерживать доходность.

Продолжение следует…

Источник.

 



Рубрики:Майнинг, Мнение

Метки: ,

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход /  Изменить )

Google+ photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google+. Выход /  Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход /  Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход /  Изменить )

Connecting to %s