WTF: криптографические алгоритмы

30 ноября

Тем, кто занимается майнингом или имеет хотя бы минимальные знания в области криптографии, нижеследующий текст можно читать «по диагонали». Мы упростили некоторые моменты и людям посвящённым будет, как минимум, не очень интересно. Как максимум – захочется поспорить или что-нибудь добавить.

Тем, кто присматривается к майнингу или желающим хотя бы разобраться в вопросе и блеснуть эрудицией в подходящей ситуации – как говорится, must read. Особенно первым – чтобы, например, не купить на AliExpress «Новый bitmain Antminer D3 тире шахтер 19GH/S ASIC тире монет добыча машина ничуть питание», рассчитывая майнить эфир. Чтобы не возвращаться больше к теме оборудования: Antminer D3, например, работает с алгоритмом X11, майнит Dash и никак не "эфир" или биткоин.

Начнем с хэширования в целом.

Предположим, я отправляю другу в Сети сообщение. Кроме того, мне хочется быть уверенным, что друг получил именно то, что я отправил. Самый очевидный способ это сделать – «попросить» вернуть сообщение обратно и сравнить с исходным.

Для подтверждения того, что сообщение дошло в первозданном виде, и используется так называемая «свёртка» или, как чаще говорят, «хэш».

Итак, фраза «Привет, Вася!», переведённая в «цифру», будет иметь вид f1f4d7690bd8a3023f1e96fbcb65e5324b1fdac1cc3c0a0e82c20c3b5baf66e6. Если по пути к Васе что-то пошло не так и он получит «Привет, Коля!», длинный ряд цифр и букв изменится на af645629b0ab4b73213164f94523d226b3c3f4e377faeb9b24bc76d3770080c3. Если всё в порядке, то я увижу всё тот же ряд цифр и букв и порадуюсь, что поздоровался именно с Васей, а не с Колей.

Кроме того (нас интересует именно это), использование алгоритмов хэширования – это краеугольный камень как майнинга, так и существования криптовалюты в целом.

Сегодня различные криптовалюты используют не меньше трёх десятков алгоритмов. Их список нетрудно погуглить, если это по каким-то причинам потребуется. Мы остановимся на трёх самых известных – SHA-256, Scrypt и X11.

В Сети часто можно встретить утверждение, что алгоритм SHA-256 был разработан Агентством национальной безопасности США (National Security Agency, NSA).

Это верно, но не совсем. Изначально в АНБ был создан алгоритм Secure Hash Algorithm Version 2, то есть SHA-2. SHA-256, в свою очередь, и включает SHA-224, SHA-256, SHA-384, SHA-512, SHA-512/256 и SHA-512/224.

Алгоритм SHA-256 используется не только в блокчейн-технологиях. Именно он применяется, когда мы заходим на защищённый интернет-ресурс, проверяющий сертификат SSL.

SHA-256 – это классика: он стал самым первым, на основе которого началась генерация биткоинов.

Этот алгоритм хэширования был использован Сатоши Накамото (если он в действительности существует) для решения задач по поиску так называемого «красивого хэша», который завершает очередной блок вычислений.

Как известно, смысл майнинга, если не вдаваться в технические подробности, заключается в том, чтобы, путём перебора комбинаций строк цифр и букв, получить тот самый «красивый хэш», который представляет собой «выигрышную» комбинацию (то есть ту, за которую майнер получает вознаграждение) и закрывает блок.

Сначала всё было чудо как хорошо: майнеров было сравнительно немного, вознаграждение было неплохим, а процесс майнинга – относительно несложным. Как уже много раз говорилось, биткоин стоил не дороже снега зимой, зато получить его можно было очень много в расчёте на то, что его стоимость в будущем увеличится – как в итоге и вышло.

Однако, ушлые китайские (не только, но в основном именно они) производители начали выпускать ASIC – application specific integrated circuit.

С помощью «асиков» можно было добывать больше крипты, затрачивая на это меньше времени и электроэнергии. Собственно, появление «асиков» и было одной из причин возросшей популярности биткоинов и другой криптовалюты. Хотя и не единственной, конечно.

В то же время увеличение числа майнеров привело к тому, что добывать крипту стало всё сложнее. Конспирологическая версия событий гласит: алгоритм Scrypt был разработан, чтобы выбросить за борт владельцев «асиков», работающих с SHA-256.

Scrypt, по сути, не очень отличается от SHA-256, однако он разработан таким образом, что для вычислений важны не аппаратные возможности оборудования в целом, а баланс между размером оперативной памяти устройства и временем, которое необходимо для вычисления «красивого хэша». Эта искусственно созданная сложность теоретически и должна была остановить владельцев ASIC. Все понимали, что Scrypt-ASIC рано или поздно появится, но «правильные» майнеры могли получить хотя бы временное превосходство над другими.

Новые криптовалюты, например, Litecoin, можно было снова без особенных проблем добывать традиционным GPU-майнингом, а владельцы «асиков» уже не путались под ногами. Хотя и недолго.

И наконец, третьим из наиболее известных алгоритмов является X11.

X11 - алгоритм хэширования, который был впервые использован при создании форка Darkcoin.

В отличие от клона SHA-256 - алгоритма Scrypt, X11 имел существенные отличия от семейства криптографических алгоритмов SHA-2.

В частности, X11 использует одиннадцать раундов хэширования с одиннадцатью (blake, bmw, groestl, jh, keccak, skein, luffa, cubehash, shavite, simd, echo) различными хэш-функциями. Это, как утверждают разработчики, делает X11 наиболее защищённым от взлома алгоритмов из применяющихся в криптовалютном мире.

Вдобавок добывать крипту можно с меньшими энергозатратами: некоторые даже утверждают, что экономия достигает 50%. Таким образом, одно из главных преимуществ «асиков» – экономичность – сводится к нулю.

Наиболее известный (а судя по последним событиям – и перспективный) коин – это Dash. За первый час запуска 18 января 2014 года было добыто около 500 тысяч Dash, а ещё один миллион – за семь.

Однако, разработчикам в итоге так и не удалось справиться с одной из задач – «убийством» ASIC. Первые устройства, впрочем, появились не сразу, а спустя три года.

Борьба с ASIC-господством и попытки энтузиастов создать новые коины будут продолжаться. А это значит, нас ждут новые криптографические алгоритмы.

 

Оставайтесь в курсе и следите за развитием событий на сайте blockchain.ru! Присоединяйтесь к обсуждениям самых интересных тем в нашем сообществе Facebook. А для того, чтобы оперативно узнавать о горячих новостях, подписывайтесь на наш телеграм-канал.

ДЯ
Яковлев Денис
@yakovlev
Войдите на сайт, чтобы оставить комментарий
0 комментариев
Популярные
Новые

Рассылка

Подписывайтесь на обновления и анонсы

18+
Москва, Берсеневская набережная 6/2
+7 (495) 118-41-48
2018 © Blockchain.ru, Сделано в Charmer
  • Дисклеймер
  • Пользовательское соглашение
  • Политика конфиденциальности

К сожалению, браузер, которым вы пользуйтесь, устарел и не позволяет корректно отображать сайт. Пожалуйста, установите любой из современных браузеров, например:

Google Chrome Firefox Opera