Простыми словами про алгоритм хеширования SHA-256. Алгоритмы хеширования криптовалют


Алгоритм майнинга Quark – обзор и поддерживаемые криптовалюты

Александр Марков

12

4 июня 2018

По мере развития криптовалют и вовлечения в эту область большого количества участников, появилась необходимость разработки более надежных и безопасных алгоритмов хеширования при майнинге. Логичным стало решение объединить несколько хеш-функций в рамках одного алгоритма. Одним из первых стал алгоритм Quark, который состоит из 6 параллельных процессов хеширования. Такой подход делает его устойчивым ко взлому и обеспечивает надежность функционирования всей сети.

Майнинг по алгоритму Quark

История разработки алгоритма, особенности

Алгоритм Quark изобретен в 2013 году Жаном-Филиппом Аумассоном, Вилли Мейером, Марией Ная-Пласенсией и Лукой Хензеном. Его особенностью стало параллельное использование шести хеш-функций:

  • Skein;
  • Blue Midnight Wish;
  • Grostl;
  • JH;
  • Blake;
  • Keccak (SHA-3).

Создание этого алгоритма было обусловлено потребностями разработчиков мобильных приложений с протоколом RFID, который требует облегченной хеш-функции. Используемый SHA-3 протокол ориентирован в основном на программное обеспечение для ПК.

Quark — одноуровневая хеш-функция, состоящая из девяти раундов шифрования по шести криптографическим алгоритмам, с низкими требованиями к оперативной памяти. Quark обеспечивает высокую 64-битную защиту от хакерских атак и отличается низким потреблением электроэнергии, что делает этот алгоритм перспективным для применения в майнинге криптовалют.

Преимущества алгоритма

Использование алгоритма Quark в механизмах достижения консенсуса POW или POS, призван обеспечить повышенный уровень безопасности и определенности при поддержании функционирования криптовалютной экосистемы. Это достигается за счет высокой сложности и изощренности применяемых алгоритмов. В отличие от SHA-256, применяемого в сети Биткоин, алгоритм Quark защищен от опасности возникновения единой точки отказа (SPOF), что может остановить всю систему.

Например, вычислительный прорыв выводит из строя хеш-функцию SHA256, аналогичная ситуация с Quark не приведет к сбоям системы, пока не будет нарушена работа всех шести хешей одновременно. При выявлении проблемной части ее можно заменить на другую хеш-функцию, без ущерба для работоспособности всей экосистемы.

Большинство криптовалют являются объектами инвестиций или финансовых спекуляций, применение алгоритма Quark, обеспечивает уверенность в сохранности цифровых активов и дает высокий уровень безопасности.

Криптовалюты, использующие алгоритм Quark

На основе алгоритма функционирует множество криптовалют. Остановимся на более популярных цифровых монетах.

Quark

Криптовалюта Quark (QRK) — монета на одноименной платформе, разработанной для проведения быстрых платежей между пользователями по всему миру. Для поддержания работы сети и проведения транзакций применяется одноименный алгоритм Quark.

QuarkCoin

Платформа Quark — одноранговая система, основанная на блокчейне, основные принципы которого были скопированы с сети Биткоин. Разработчики изменили алгоритм шифрования, который содержит 9 раундов хеширования и 6 уникальных протоколов шифрования. Применение более совершенного алгоритма Quark, позволяет преодолеть большинство классических проблем криптовалют и обеспечивает высокую скорость транзакций. В экосистеме Quark применяемые нововведения гарантируют поддержание работоспособности сети в случае выхода из строя нескольких ключевых узлов.

Основатели криптовалюты Кварк считают 21 млн BTC недостаточным для обеспечения потребности мировой платежной системы. На своей платформе было принято решение — задействовать механизм минимальной инфляции в 0.5%, а количество выпускаемых монет, после добычи 247 млн, ограничить 1 млн QRK в год. Награда майнерам составляет 2048 QRK за один найденный блок, а уменьшение ее вдвое происходит примерно каждые 60 тыс. блоков.

Основные преимущества монеты Quark:

  • улучшенный алгоритм шифрования, устойчивый к атакам и сбоям;
  • быстрое снижение награды, снижается влияние намайненных монет на курс криптовалюты;
  • большое количество монет в обороте позволит оперировать целыми числами, что является удобным для пользователей;
  • быстрые транзакции с низкой комиссией;
  • доступность майнинга на CPU;
  • не снижаемая награда за майнинг — 1 QRK.

После выпуска криптовалюты Quark, основная масса в 200 млн монет была добыта за полгода. После ввода ограничения майнеры потеряли интерес к валюте, а ее цена существенно снизилась.

PIVX

Криптовалюта PIVX — разработана на децентрализованной открытой платформе на основе блокчейна, гарантирует высокую анонимность пользователей. По сути — форк монеты DASH, взявший лучшие ее наработки. Поддержание работоспособности системы и достижение консенсуса первые 6 месяцев обеспечивал протокол PoW, а впоследствии — PoS. Применяемый алгоритм шифрования — Quark.

PIVX

Основная задача проекта PIVX состоит в обеспечении проведения быстрых транзакций с малыми комиссиями, при условии высокой конфиденциальности и анонимности пользователей. Применение алгоритма Quark обеспечивает высокую защиту от внешних атак на систему. Применяемый протокол PoS 3.0 дает возможность распределения награды при помощи инновационного механизма SeeSaw. Особенности перераспределения вознаграждения этим механизмом:

  • 90% — распределяется держателям мастернод и простых узлов пропорционально их присутствию в сети и предоставленных услуг пользователям;
  • 10% — удерживаются в специальном инвестиционном фонде развития проекта.

Криптовалюта PIVX имеет множество отличий и особенностей, например:

  • цифровая валюта была разработана сообществом энтузиастов;
  • применяется протокол PoS, более эффективный, чем PoW;
  • очень низкая стоимость проведения транзакций, обычно не превышающая 1 цент, что делает эту валюту незаменимой в случаях микротранзакций;
  • на стадии разработки не проводилось ICO, а все первоначально созданные монеты были уничтожены;
  • платформа разработана на основе DASH и Bitcoin Core;
  • динамическое распределение награды между узлами и мастернодами, благодаря механизму SeeSaw;
  • активно развивается и поддерживается сообществом в популярных соцсетях;
  • доступна к обращению на многих криптовалютных биржах;
  • применяется инфляционная модель с уровнем 4,8% в год, что является дополнительным стимулом держателям узлов и мастернод;
  • считается одной из прибыльных криптовалют с механизмом мастернод.

Dimecoin

Криптовалюта Dimecoin — монета децентрализованной криптографической платформы, разработанной на основе открытого исходного кода, с целью создания системы микрофинансовых транзакций. Она была разработана в середине 2014 года, но за прошедшее время не набрала достаточной популярности. В начале 2018 года, благодаря группе энтузиастов-пользователей, проект получил второй шанс на возрождение.

Dimecoin

Для обеспечения проведения транзакций и поддержания работоспособности системы применяется алгоритм шифрования Quark. Его использование и особенности разработки монеты дает ряд преимуществ платформе:

  • высокая безопасность и анонимность обеспечивается сложным многоуровневым шифрованием;
  • высокоскоростные переводы практически любого размера;
  • заинтересованность сообщества в разработке и развитии криптовалюты;
  • удерживалась на рынке более четырех лет, что говорит о серьезности проекта;
  • листинг на нескольких криптовалютных биржах.

Кроме положительных моментов, есть и некоторые недостатки:

  • отсутствие популярности в рядах крупных инвесторов и криптотрейдеров;
  • мало информации о платформе и дальнейших планах проекта;
  • слабая маркетинговая программа;
  • отсутствуют особые достижения;
  • поздний выход на биржи — конец 2017 года.

Но несмотря на это, криптовалюта Dimecoin вызвала высокий интерес у пользователей из Голландии и Китая. Это можно считать позитивными сигналами, так как Китай — очень большой рынок, а жители Нидерландов обладают высокой покупательской способностью.

Оборудование для майнинга

Алгоритм Quark допускает майнинг на центральных процессорах, но более эффективно это делать на видеокартах с чипом AMD или Nvidia. Примерная вычислительная мощность видеокарт на чипе AMD по алгоритму Quark:

  • R295 – 20 Mh/s;
  • R9 390 – 18,6 Mh/s;
  • R9 NANO – 25,6 Mh/s;
  • HD 7990 – 28 Mh/s.

На чипе Nvidia:

  • GTX 1070 – 25,86 Mh/s;
  • RX 480 – 5 Mh/s;
  • GTX 970 – 16,6 Mh/s;
  • RX 980 Ti – 28,64 Mh/s;
  • GTX 750 – 6,3 Mh/s.

С недавнего времени были разработаны специальные вычислительные устройства большой мощности — ASIC, поддерживающие алгоритм Quark:

  • Baikal miner BK-X – 900 Mh/s;
  • Baikal Giant+ A2000 – 2000 Mh/s.

Алгоритм Quark считается следующим поколением механизмов хеширования. Он обладает неоспоримыми достоинствами и высокими показателями энергоэффективности.

Рейтинг статьи:

(пока оценок нет)

Загрузка...

Твитнуть

Поделиться

Плюсануть

Поделиться

Класснуть

Отправить

miningbitcoinguide.com

Простыми словами про алгоритм хеширования SHA-256

Известно, что криптовалюты генерируются путем майнинга, он же является основным моментом в создании защиты сети блокчейн. Майнинг криптовалют основан на использовании алгоритма хеширования SHA-2. Благодаря этому алгоритму производится добыча основной криптовалюты Bitcoin и обеспечивается его безопасность. SHA-2 также используется для майнинга альткоинов: Bitcoin Cash, Bitcoin Gold, Litecoin Cash, Auroracoin и других. На алгоритме SHA-2 базируются некоторые протоколы передачи защищенной информации, TLS, SSH, PGP, в том числе протоколы TCP/IP для передачи данных в Интернете.

sha-256.jpg

Алгоритм безопасного хеширования SHA-2 (Secure Hash Algorithm Version 2) представляет собой совокупность криптографических хеш-функций, направленных на шифрование информации с целью ее защиты. Одной из хеш-функций алгоритма SHA-2 является SHA-256, которая используется для майнинга криптовалют. 

Как и любая хеш-функция, SHA-256 представляет собой часть программного кода, которая преобразует входящую информацию в последовательность определенной длины, состоящую из букв и цифр. Этот процесс преобразования называется хешированием (от англ. hashing – рубить, запутывать).

Хеш-функция алгоритма SHA-2 основана на структуре Меркла-Дамгарда, которая названа в честь ее создателей. Метод построения криптографической хеш-функции заключается в разбиении входной информации на блоки одинакового размера, а каждого блока на шестнадцатеричное число, с которым можно выполнять математические действия. Применив к ним хеш-функцию, в результате 64 или 80 итераций (повторяющейся обработки данных), на выходе получаем хеш-сумму - последовательность заданной длины из букв и цифр, именуемую также хешем, образом, слепком, хеш-кодом.

 Последующий блок, согласно применяемому методу, начинает обрабатываться только после получения выхода предыдущего. И если во входящую информацию внести самое незначительное изменение, хеш уже будет не тот. При одинаковых значениях хеш-функции в разных блоках информации может возникнуть коллизия (конфликт в работе  хеш-функции). Поскольку хеш-функции в процессе добычи криптовалют подтверждают неизменность входящей информации, то в случае быстрого нахождения коллизии сразу же дискредитируется надежность и безопасность всей сети блокчейн. К примеру, цифровая подпись создается с помощью хеш-функции. В случае обнаружения коллизии эту подпись можно подделать. Для вычисления коллизии применяется метод вычислительной сложности полный перебор, который повышает криптостойкость хеш-функции и пока считается самым быстрым.

Чистоту работы алгоритма, т.е. его работу без коллизий, определяет четыре нормативных требования:

1.   При изменении входящей информации хеш-сумма должна измениться.

2.   В процессе хеширования необходимо получить уникальную хеш-сумму.

3.   Хеши должны быть необратимы, т.е. можно работать с входящей информацией, но нельзя выполнить обратный процесс.

4.   Должна быть максимально усложнена генерация ключа с помощью хеширования.

Каждый узел одноранговой сети криптовалюты должен «выловить» из транзакций в сети интересующую его (прежде всего, суммой комиссионных) транзакцию, и провести ее верификацию: проверить вход, выход и подлинность электронной подписи. Затем начать формировать блок заданной емкости, для Bitcoin - 1Мб. Кроме версии и времени создания блок включает хеш входящих в него транзакций, хеш предыдущего блока, nonce и bits – специальные параметры, которые выражают условие для создания уникального хеша. Вместе они подвергаются многократному хешированию и генерируют хеш заглавия формируемого блока, который станет его выходом, а для последующего блока входом.

Представим, что в начале хеша должно быть определенное количество нулей, например, nonce =18. Найти такой хеш невероятно сложно, используя метод перебора. Но это-то как раз и гарантирует защищенность информации в сети блокчейн.  Для генерации хеша блока потребуется просто гигантское количество переборов чисел. Но как только число найдено, оно передается по узлам сети вместе с готовым блоком и полученным хешем с 18 нулями. Каждый участник сети проверяет хеш, склеивая число с данными из блока. Если протокол Proof of Work реализован, блок устанавливается в конце самой длинной ветки блокчейна.

Алгоритм SHA-256 довольно широко применяется в криптовалютном мире. Однако много криптовалют используют для майнинга Scrypt или Ethash. Ethereum намерен использовать «майнероустойчивый» протокол Dagger. Жизнь не стоит на месте…

cryptofound.com

Алгоритм X11 - какие криптовалюты можно майнить на этом алгоритме хеширования

Алгоритм x11 стал популярен благодаря монете Dash, в основе которой он впервые стал функционировать. Он полюбился пользователям за усиленную криптостойкость, энергоэффективность и возможность добывать монеты с помощью CPU. Под x11 долгое время не могли разработать ASIC. Давайте посмотрим, чем он отличается от других алгоритмов шифрования и в каких еще криптовалютах используется .

История появления

История x11 началась в 2014 году с попытки Эвана Даффилда улучшить биткоин. По мнению разработчика биткоину не хватало анонимности. Эван нашел несколько способов повысить ее, но разработчики биткоина не захотели внедрять его наработки.

Эван Даффилд.

Тогда Эван разработал собственный алгоритм для майнинга, получивший название x11. Забавно, что для реализации понадобились всего одни выходные. Даффилд положил его в основу новой монеты Darkcoin, впоследствии сменившей название на Dash.

Преимущества

Безопасность

Не нужно быть специалистом, чтобы понять, что криптовалюты на базе x11 гораздо безопаснее предшественников. Если сравнить с биткоином, использующим одну уже порядком устаревшую функцию sha-256, в x11 используется 11 хэш функций. Чтобы взломать всю цепочку, злоумышленнику понадобится взломать каждую функцию, что маловероятно. К тому же разработчики заметят взлом хотя бы одного звена и смогут принять меры.

Экономное электропотребление

Оплата электроэнергии — одна из статей расходов на майнинг. Мелкие майнеры сталкиваются с высоким ценником на электричество, который может лишить их прибыли. У самых больших ферм в мире она может достигать нескольких десятков тысяч долларов ежемесячно.

Разработчики не ставили цель создать энергоэкономичный алгоритм, это свойство пользователи заметили уже в процессе функционирования криптовалюты Dash. Замеры на карте AMD показали, что энергопотребление оказалось на 30-50% ниже, чем при майнинге биткоина. Видеокарты нагреваются меньше, а кулеры работают тише. Поэтому монеты на алгоритме x11 можно майнить экономно.

Баланс между CPU и GPU

Обычно более эффективным считается mining на видеокартах. Все криптовалюты развивались примерно одинаково: сначала монеты майнились на CPU, затем сложность вырастала, и майнеры переходили к видеокартам. А затем появлялись асики, если технически возможно было разработать их под конкретный алгоритм.

Х11 не стал исключением. Изначально Dash майнился на процессорах. Затем сеть продемонстрировала резкое увеличение сложности. Сообщество заподозрило, что кто-то написал программу для майнинга монет на GPU. Чтобы предоставить всем участникам сети равные возможности, сообщество срочно объявило сбор 3000 монет. На эти деньги был разработан и оптимизирован майнер клиент для добычи Dash с помощью видеокарты.

Разница между производительностью CPU и GPU оказалась невелика. В среднем GPU справлялся в три раза быстрее, что не лишило смысла майнинга на CPU. Когда Nvidia стала выпускать специальные видеокарты, они оказались мощнее процессора в шесть раз.

Список криптовалют на алгоритме x11

Как у любой популярной криптовалюты, у Dash полно форков, взявших у нее не только алгоритм, но и принцип внутреннего устройства. Чтобы оценить доходность от майнинга каждой, вы можете воспользоваться калькуляторами расчета на сайтах. Мы рассмотрим самые интересные монеты, работающие на алгоритме x11. Начнем, пожалуй, с самой Dash.

Dash

Криптовалюта, разработанная создателем X11. Благодаря ей алгоритм получил распространение. Была выпущена в 2014 году под названием Darkcoin как аналог биткоина, позволяющий совершать анонимные транзакции. Позже разработчики ушли от названия, ассоциирующееся с криминальным Darknet’ом, сменив его на Dash.

Известна двухранговой организацией сети и наличием привилегированных узлов — мастернод. Они обеспечивают работоспособность сети, выполняя моментальное подтверждение транзакций, смешивание монет и голосование по важным вопросам развития сети. В пик популярности монета украшала тройку лидеров CoinmarketCap. Сейчас несколько сдала позиции, но продолжает оставаться в топе.

SIBCOIN

Российский проект, запущенный в 2015 году. Позиционируется как «криптовалюта для души». Представляет собой форк Dash с лежащим в основе алгоритмом X11Gost. X11Gost отличается от X11 добавлением еще одной хэш-функции «Стрибог».

Ничего инновационного монета не предлагает, является удобным платежным средством с комиссиями ниже банковских переводов или вообще бесплатно.

CANNABISCOIN

Пусть вас не пугает название, в некоторых странах марихуана разрешена, а в некоторых и вовсе является нормой. CANNABISCOIN была создана в 2014 году для легальной торговлей марихуаной. Одна монета равняется одному грамму травы и по заверению разработчиков подтверждена реальными запасами.

По замыслу создателей стоимость одной монеты должна равняться реальной стоимости грамма наркотика в США, но график пока что не внушает оптимизма.

PURA

Молодая криптовалюта, появившаяся в 2017 году, форк Dash. Представляет платформу, позволяющую пользователям проводить сделки между собой напрямую. Площадка провозглашает идеи децентрализации и демократии, используя для управления развития монеты систему DAO.

Новшество платформы состоит в пользе для окружающей среды. В программный код платформы зашито регулярное отчисление 10% доходов на программы по восстановлению природы. Возможно, светлые идеи и высокие цели помогут PURA завоевать любовь пользователей.

Прогноз будущих возможностей и перспектив алгоритма x11

Асики — раковая опухоль на теле криптовалюты, она разрушает сеть изнутри. Появление асиков вынуждает майнеров, не желающих покупать дорогостоящее оборудование, покидать сеть и переходить на майнинг других криптовалют. Вся прибыль достается нескольким крупным майнерам с промышленными фермами, что ведет к централизации сети.

Разработчики каждой новой криптовалюты стремятся разработать алгоритм, максимально защищенный от асиков. Так было, например, с лайткоином на Scrypt, но асики под него появились еще в 2014 году. Долгое время под метод x11 не было асиков. Но его сложность лишь отсрочила их появление.

Как только Dash укрепилась на рынке и приобрела постоянную и солидную цену, две китайские компании DualMiner и Pinidea тут же выпустили асики под ее алгоритм шифрования. Разработка асиков — затратное дело, и означает лишь то, что на них есть спрос, а производители оборудования заинтересованы в будущем Dash.

Разработчики криптовалюты заявили, что не собираются менять алгоритм, чтобы сделать применение асиков для майнинга невозможным. Представитель компании Pinidea выразил надежду, что Dash продолжит развиваться в качестве удобного средства взаиморасчетов. А Pinidea постарается сделать ее менее централизованной даже с работой асик-устройств.

Хотите быть в курсе свежайших новостей и получать бесплатные инсайды? Подписывайтесь на наш VKontakte и Telegram (crypto_state).Если Вам понравилась статья, пожалуйста, поделитесь ей с друзьями в соцсетях и на форумах (кнопки ниже). Вы очень поможете расширить криптовалютное сообщество и развивать наш проект быстрее!

cryptostate.ru


Смотрите также