Pemahaman mengenai algoritma penambangan

Algoritma penambangan adalah tulang belakang rangkaian berdasarkan blockchain seperti Bitcoin dan protokol lainnya.

Dalam teknologi blockchain, algoritma penambangan diperlukan untuk pengesahan transaksi dan keselamatan rangkaian. Sebuah algoritma penambangan memberi arahan kepada komputer penambang untuk mengikuti set peraturan untuk menghasilkan blok yang sah.

Bukti kerja (PoW) adalah algoritma konsensus yang terkenal yang digunakan oleh Bitcoin dan cryptocurrency lainnya. Dalam PoW, penambang bersaing menggunakan daya komputasi untuk mencari nilai hash tertentu yang akan memberi mereka blok baru. Sirkuit terpadu khusus aplikasi (ASIC) adalah peranti keras khusus yang diperlukan agar penambang dapat bersaing dalam proses yang memerlukan tenaga yang tinggi ini, tetapi sebelum adanya ASIC, peralatan penambangan CPU dan GPU skala rendah digunakan oleh pengguna di rumah.

Penambangan ASIC terutama menggunakan fungsi hash SHA-256, yang dirancang oleh Badan Keselamatan Nasional Amerika Syarikat (NSA) dan diterbitkan pada tahun 2001 sebagai standard integriti data. Bitcoin menggunakan SHA-256 untuk memastikan keselamatan dan integriti maksimum, kerana perubahan sedikit pada algoritma akan mengubah output fungsi hash penambangan.

Untuk mengekalkan operasi penambangan berskala industri, banyak penambang menyertai kolam penambangan untuk menggabungkan daya komputasi mereka, dengan harapan meningkatkan peluang penambangan blok yang berjaya. Ganjaran blok dikongsi secara berkadar berdasarkan sumbangan setiap ahli.

Pemilihan algoritma penambangan adalah keputusan penting bagi projek cryptocurrency, kerana ia menentukan peraturan dan keperluan yang diperlukan untuk mencipta dan mengamankan rangkaian blockchain, selain daripada cara peserta diberi ganjaran dengan mata wang yang baru ditambang. Contoh algoritma penambangan popular lain termasuk Ethash, digunakan oleh blockchain Ethereum, dan CryptoNight, digunakan oleh Rangkaian Monero.

Apa itu algoritma CryptoNight?

CryptoNight adalah salah satu algoritma perlombongan terpantas dan sebahagian daripada protokol konsensus CryptoNote.

CryptoNight adalah algoritma perlombongan PoW untuk perlombongan CPU dan GPU, direka untuk mengelakkan kepusatan kuasa perlombongan ASIC. Ia berharap dapat membantu pengguna perlombongan dengan lebih cekap menggunakan kombinasi fungsi hash, termasuk fungsi hash CryptoNight dan Keccak. 

Fungsi hash kriptografi CryptoNight berfungsi dengan menggunakan Standard Penyulitan Lanjutan (AES), satu algoritma perisian peringkat ketenteraan untuk keselamatan yang tinggi, menjadikan CryptoNight sebagai algoritma perlombongan yang memberi tumpuan kepada keselamatan. Sejak Monero mula menggunakannya sebagai algoritma hash untuk konsensus blockchain, reputasi CryptoNight sebagai algoritma keselamatan semakin diperkukuhkan dalam dunia kripto.

Penciptaan algoritma CryptoNight adalah menarik dan mengingatkan kepada asal-usul Bitcoin. Penciptanya — yang menggunakan nama fiktif Nicolas van Saberhagen — menghilang, sama seperti Satoshi Nakamoto yang terkenal. 

Disebabkan persamaan ini, ramai yang percaya bahawa kedua-dua pembangun adalah orang yang sama, dengan misteri ini diperkukuhkan lagi oleh tarikh pelepasan CryptoNote yang menyeramkan, iaitu 12 Disember 2012 (12/12/2012). CryptoNote adalah protokol keselamatan dan alat privasi yang mempromosikan transaksi sulit, transaksi yang tidak boleh dikaitkan dan tandatangan cincin.

Bagaimana cara kerja algoritma penambangan mata wang kripto CryptoNight?

CryptoNight menggunakan protokol konsensus CryptoNote untuk memperkuat privasi agar tidak ada yang dapat mengetahui peserta mana dalam transaksi yang membayar dan siapa yang menerima uang.

CryptoNight ramah penambangan GPU, tetapi karakteristiknya membuatnya ideal untuk penambangan CPU. Dengan rangkaian perkalian cepat 64-bit untuk kecepatan maksimum, arsitektur CPU sangat efisien; selain itu, penggunaan cache CPU yang intens menjamin kinerja terbaik.

Proses kerjanya melibatkan tiga langkah utama:

Membuat "scratchpad"

Memori besar dengan nilai-nilai perantara disimpan selama fungsi hash. Data input pertama di-hash dengan fungsi hash Keccak-1600, menghasilkan 200 byte data yang dihasilkan secara acak.

Transformasi enkripsi

Kemudian mengambil 31 byte pertama dari hash Keccak-1600 ini dan mengubahnya menjadi kunci enkripsi untuk algoritma AES-256, nilai tertinggi dalam keluarga AES.

Hashing akhir

CryptoNight mengambil seluruh set data yang dibuat oleh fungsi AES-256 dan Keccak pada langkah sebelumnya dan melewatinya melalui fungsi hash lainnya. Pada akhirnya, hash akhir dihasilkan dari bukti kerja CryptoNight. Hash ini memiliki ekstensi 256-bit atau total 64 karakter.

Mengapa Mata Wang Kripto Penting?

CryptoNight direka untuk memberikan peluang yang sama kepada CPU dan GPU untuk menambang blok dan menghalang penggunaan penambang ASIC.

CryptoNight penting atas tiga sebab utama: Ia menyediakan privasi yang lebih kuat dengan transaksi yang tidak dapat dilacak, ciri ketahanan ASIC, dan skalabiliti. Kebanyakan mata wang kripto, termasuk Bitcoin (BTC), tidaklah privasi, kerana transaksi dan baki seseorang boleh mudah dilacak di rantai blok sumber terbuka melalui alamat awam.

Di sisi lain, CryptoNight direka untuk memenuhi keperluan pengguna yang lebih prihatin terhadap privasi yang ingin melaksanakan perdagangan rantai blok peribadi. Penciptanya mengintegrasikan dua alat privasi penting ke dalam algoritma untuk mencapai keselamatan dan anonimiti maksimum: tandatangan cincin dan alamat tersembunyi, kedua-duanya dibangunkan oleh pasukan Monero.

Mengurangkan kebimbangan yang meningkat mengenai pusat kripto yang disebabkan oleh penambang ASIC adalah salah satu alasan penting di sebalik pembangunan CryptoNight. Para pembangun projek ini memberi tumpuan kepada menantang dominasi ASIC dan memajukan sistem di mana GPU dan CPU dapat mempertahankan keunggulan bersaing dalam penambangan.

Skalabiliti dan kecekapan tinggi juga merupakan inti CryptoNight, yang mengalami peningkatan komputasi secara eksponensial, menjamin peningkatan skalabiliti melalui transaksi yang lebih cepat.

Mata wang kripto mana yang menggunakan algoritma penambangan CryptoNight?

Bytecoin adalah mata wang kripto pertama yang mengaplikasikan protokol CryptoNote ke dalam rangkaian blockchainnya, tetapi penggunaannya pada Monero telah membantu projek ini mendapatkan lebih banyak reputasi dan ketenaran.

Sejumlah mata wang kripto telah mengintegrasikan algoritma CryptoNight, dengan contoh pertama yang pernah ada adalah CryptoNoteCoin, yang jelas merujuk kepada projek CryptoNight.

Bytecoin

Walaupun pada awalnya bertekad untuk menentang dominasi ASIC, mata wang kripto CryptoNight pertama yang menyokong pembangunan projek ini mengumumkan pada tahun 2018 bahawa ia akan mengintegrasikan perlombongan ASIC sambil mengekalkan algoritma tersebut untuk mencegah isu keselamatan dan anonimiti.

Monero

Walaupun Monero tidak lagi menggunakan CryptoNight, ia adalah salah satu penyokong terkuatnya dalam menentang kuasa ASIC. Monero mewarisi CryptoNight sebagai bukti kerjanya pada tahun 2014, dan sejak itu, ia telah sedikit memperbaiki algoritma tersebut dengan mencipta CryptoNight-R untuk sengaja memutuskan keserasian dengan ASIC yang sedia ada.

Walau bagaimanapun, ASIC yang cekap dan serasi dengan CryptoNight telah dibangunkan pada tahun 2017 oleh Bitmain, dan pada tahun 2018, ASIC telah kembali menyertai rangkaian Monero. Pada tahun 2019, Monero menukar algoritma perlombongannya kepada RandomX, yang memberi tumpuan kepada perlombongan CPU.

Electroneum (ETN)

Electroneum menggunakan algoritma perlombongan CryptoNight, dengan inovasi yang ketara dalam versi mudah alihnya, membolehkan pengguna menjalankan perlombongan mata wang kripto ini bukan sahaja melalui kaedah konvensional tetapi juga dengan menggunakan telefon pintar mereka melalui perlombong mudah alih.

Projek-projek lain yang kurang dikenali yang mengimplementasikan algoritma CryptoNight termasuk Boolberry, Dashcoin, DigitalNote, DarkNetCoin, dan Pebblecoin. Walau bagaimanapun, projek-projek ini telah terdedah kepada serangan berbahaya pada tahun 2017, yang menimbulkan kebimbangan mengenai keselamatan rangkaian mereka dan kebolehpercayaan algoritma CryptoNight.

Beberapa variasi telah dicipta untuk algoritma CryptoNight, dan CryptoNight Heavy adalah salah satu versi algoritma hash ini. Ia digunakan dalam pelbagai projek mata wang kripto, termasuk Ryo Currency, Sumokoin, dan Loki.

Walau bagaimanapun, kerana CryptoNight Heavy bergantung pada rangkaian peer-to-peer yang tidak memerlukan kepercayaan, ia boleh menyebabkan kerentanan serius. Oleh kerana nod perlu memeriksa PoW setiap blok baru dan menghabiskan masa yang signifikan untuk menilai setiap hash, mereka mungkin menjadi lebih rentan terhadap serangan penolakan perkhidmatan teragih (DDoS), aktiviti botnet yang terkoordinasi yang membanjiri rangkaian dengan lalu lintas palsu.

Apa yang akan terjadi dengan algoritma CryptoNight?

Sejak penubuhannya pada tahun 2012, algoritma CryptoNight telah mengalami perubahan yang signifikan, peningkatan, dan sedikit pengubahsuaian untuk menampung pelbagai projek mata wang kripto sehingga versi terakhir yang dicipta oleh Monero, CryptoNight-R, diperkenalkan.

Adakah CryptoNight masih menjadi algoritma perlombongan yang sah, atau telah gagal mencapai misinya untuk menjadi alat egalitarian? Semua versi yang berbeza mempunyai satu matlamat yang sama: rintangan ASIC dan mencegah dominasinya dalam perlombongan kripto.

Banyak yang percaya bahawa ini tidak berlaku, dan projek ini gagal memenuhi pendiriannya yang asal. Pasukan Monero menyatakan bahawa kegagalan ini disebabkan oleh alasan keselamatan. Oleh kerana hash CryptoNight agak mahal dan memakan masa untuk disahkan, ia boleh mewakili risiko DoS kepada nod-nod seperti yang telah ditekankan sebelum ini untuk beberapa mata wang kripto yang berdasarkan CryptoNight.

Orang lain berpendapat bahawa ia telah melakukan yang terbaik untuk mencegah penyebaran kuasa korporat ASIC. Ia dilahirkan sebagai jenis algoritma egalitarian yang dapat menjamin hak yang sama bagi orang untuk melombong, bukan hanya kepada dunia korporat.

Ia masih berfungsi sebagai alat perlombongan yang terbuka kepada semua orang, walaupun keupayaan rintangan ASIC tidak lagi boleh dilaksanakan kerana ASIC dapat menyesuaikan diri untuk melombong dengan berjaya menggunakan algoritma ini. Walau bagaimanapun, ia masih boleh menjadi titik permulaan yang baik untuk membangunkan projek mata wang kripto pada masa depan, terutamanya bagi pengguna yang menghargai privasi dan perlombongan yang adil.