ASIC против Всех: кто победит в гонке криптовалютной добыче?

Разработчики, создающие публичные цепочки блоков, сталкиваются с медленным проигрышем в войне против специализированных интегральных схем (ASIC). Разработчики, устойчивые к ASIC, сталкиваются с вечной погоней «кошки-мышки», в которой некоторые утверждают, что, возможно, уже проиграли.

Основываясь на публикации Medium Дерека Сюэ, в этой статье, расскажем о плюсах и минусах устойчивых к ASIC реализаций и в конечном итоге ответим на вопрос: должна ли криптовалюта продолжать борьбу с ASIC?

Бесконечная битва

Разработчики, работающие над блокчейнами Proof-of-Work (PoW), сталкиваются с огромной проблемой: Bitmain, хорошо известное в Китае оборудование для майнинга криптовалюты, в настоящее время обладает стратегической монополией на производство майнеров ASIC.

Синдикат Bitmain со своей властью над хэшем и его далеко распространяющимися щупальцами вреден для экосистемы. Эта корпорация ставит под угрозу пространство, делая протоколы уязвимыми для цензуры, а также внедряя изменения кода, как если бы они были заказаны от одного центрального органа.

[irp]

Во избежание этого разработчики внедряют протоколы, устойчивые к ASIC, используя алгоритмы консенсуса с жестким распределением памяти, которые делают использование ASIC невыгодным.

В то время как некоторые разработчики вносят незначительные изменения в код для решения этой проблемы, другие разработчики стремятся решить эту проблему, полностью отказавшись от алгоритма согласования PoW и обращаясь к альтернативам, таким как PoS , DPoS или Threshold Relay . Поначалу эти решения интригуют, но они все еще не отвечают требованиям, так как имеют множество других проблем и допускают разные векторы централизации.

Плюсы и минусы ASIC

Несмотря на то, что сети ASIC рассматриваются как препятствие, они также имеют определенные преимущества и зачастую более эффективны, чем системы, устойчивые к ASIC. Это происходит главным образом из-за энергоэффективности и безопасности, которые ASIC приносят в сеть. В конце концов, сеть, которая поддерживает ASIC, намного дороже, чем та, которая защищена сетями, устойчивыми к ASIC.

[irp]

Поскольку выделенное оборудование разработано так, чтобы быть эффективным, а также обеспечивать гораздо большую мощность хеширования, оно также может обеспечить большую безопасность. Эти устройства созданы только с одной стороны, они намного надежнее графических процессоров и создают ортогональную индустрию для майнеров, специализирующихся на профессионализме и расширении своего бизнеса.

Поскольку эти сети полностью зависят от крупных производителей микросхем, таких как Bitmain, эти производители занимают значительную долю рынка и угрожают конкуренции в этом секторе.

Если бы производственная индустрия ASIC была равноправным игровым полем, не было бы необходимости в сетях, устойчивых к ASIC, поскольку на рынке было бы больше конкуренции и было бы легко войти новым игрокам.

В настоящее время происходит то, что Bitmain подавляет конкурентов. Но если начинают появляться здоровые конкуренты Bitmain, другие криптовалюты, такие как ether (ETH) или monero (XMR), могут быть вынуждены перейти на дружественные ASIC протоколы.

[irp]

Взлет ASIC-устойчивых сетей

Механизм консенсуса PoW стал известен Биткоин и позволил миллионам компьютеров по всему миру договориться об общей истории без необходимости полагаться на центральный орган или третью сторону. В этой схеме любой может внести свой вклад в сеть путем майнинга, что делает систему децентрализованной и более безопасной.

Сатоши Накамото написал в « Биткоин Белой книге» :

«Пока большая часть мощности процессора контролируется узлами, которые не взаимодействуют для атаки на сеть, они будут генерировать самые длинные цепные и опережающие злоумышленников».

Со временем цена выросла вместе с прибыльностью майнинга, что привело к гонке за самыми мощными компьютерами. В 2009 году любой желающий мог добыть BTC со стандартным процессором, но в 2010 году начался майнинг на GPU, и через некоторое время после FPGA (Field-Programmable Gate Array) в 2013 году ASIC вышли на рынок.

С помощью графических процессоров майнеры начинают кластеризоваться в пулы майнинга, но как только выпускается новое оборудование, огромные центры обработки данных начинают настраивать свою деятельность везде, где они находят самых дешевых поставщиков электроэнергии. Первоначальное представление Сатоши о том, что кто-то занимается майнингом на своем устройстве, будь то CPU или GPU, уходит в прошлое.

Как только ASIC вышли на рынок, майнинг Биткоин стал работать все меньше и меньше, как децентрализованный проект, поскольку добывать криптовалюту на персональном компьютере уже не было выгодно. С тех пор майнинг ракетку начали контролировать крупные майнинг компании, которые располагают ресурсами для создания эффективных и конкурентоспособных ASIC, а также контролируют поставки нового оборудования.

[irp]

В результате концентрация ASIC оказалась в пулах, контролирующих более 51% хэшрейта.

В ответ на монополию Bitmain разработчики проекта расстались с ASIC-дружественными алгоритмами PoW и разработали свои собственные «ASIC-устойчивые» методы.

Обратная сторона ASIC-устойчивых сетей

Устойчивые сети делают невозможным использование ASIC, поскольку ASIC становятся убыточными по сравнению с майнингом на GPU или CPU. Итак, как работают ASIC-устойчивые сети?

Разработчики сетей, устойчивых к ASIC, обычно применяют в своих протоколах настройки с высоким использованием памяти, чтобы предотвратить работу ASIC по сети.

Это не значит, что ASIC нельзя использовать для майнинга этих алгоритмов. Вместо этого ASIC становится намного сложнее работать эффективно. Устойчивые к ASIC алгоритмы уменьшают разрыв в производительности между графическими процессорами и ASIC. Поскольку графические процессоры предоставляют более широкий спектр вычислительных возможностей, они могут быстро адаптироваться к небольшим изменениям в коде без потери эффективности.  

[irp]

В качестве альтернативы, производство специального оборудования для разработки алгоритмов, устойчивых к ASIC, становится слишком дорогим для привлечения инвестиций. Поскольку процесс создания ASIC для конкретных протоколов требует больших первоначальных инвестиций, он не может привлечь внимание инвесторов, которые предпочитают делать ставки на разработку ASIC для майнинга Биткоин.

Выбор сетей, устойчивых к ASIC, был бы более целесообразным, поскольку графические процессоры доступны для всех. Товарное оборудование также имеет широкий спектр применений, а благодаря более распределенной системе производства и доставки оно предоставляет демократические возможности добычи в руки участников.

Вот почему сторонники ASIC-устойчивых сетей утверждают, что коммодитизация ASIC невозможна. Этот аргумент предполагает, что немногие корпорации неизбежно увековечат свое господство над майнингом. При этом разработчики, устойчивые к ASIC, твердо придерживаются мнения, что ASIC несовместимы с справедливым и распределенным процессом майнинга, поскольку они уязвимы для монополизации со стороны крупных корпораций.

Графические процессоры являются более гибкими, чем ASIC, поэтому их можно использовать для майнинга множества различных устойчивых к ASIC алгоритмов, а это означает, что существует гораздо больше векторов атак, чем в сети ASIC. Атака сети, дружественной к ASIC, обходится дорого, но это не всегда верно, когда дело доходит до майнинга GPU. Теоретически, в зависимости от целевой цепочки, злоумышленник, обладающий достаточным количеством графических процессоров, может выполнить атаку 51% с очень низкими издержками.

[irp]

Риски форкирования от ASIC

Разработчики, устойчивые к ASIC, обычно применяют изменения в коде через хард-форк для защиты от майнинга ASIC. Тем не менее, это не является устойчивым в долгосрочной перспективе. Например, такие проекты, как Vertcoin, продолжают бороться с ASIC, постоянно внедряя незначительные изменения в код. Но, вероятно, это будет неустойчиво.

Более того, эти постоянные небольшие изменения оказывают централизованное влияние на разработчиков, что, в свою очередь, делает устойчивые к ASIC сети ненадежными и вредными для здоровья.

Постоянно жесткие разветвления ASIC несут много рисков:

• Могут появляться новые ошибки или эксплойты, случайные или злонамеренные.
• Хард Форки рассеивают мощность хэша, создавая больше сирот и снижая общую безопасность сети.
• Добыча GPU также подвержена эффекту масштаба и монополизации со стороны таких компаний, как Bitmain.
• Становится возможным реализовать более гибкое оборудование, которое может адаптироваться к небольшим изменениям.

Незаконный Майнинг Рынок

Если майнинг компания чувствует угрозу, она может попытаться бойкотировать реализацию изменений, противоречащих их интересам. Примером является ASICBoost. Когда была предложена программная вилка SegWit Bitcoin, Bitmain решительно выступил против этого, поскольку это лишило бы их права использовать скрытый ASICBoost, что позволило бы им повысить эффективность майнинга примерно на 20%.

[irp]

В другом шаге Bitmain выпустил машины Monero, зная, что команда разработчиков расколется. Компания сделала то же самое с майнерами Ethereum, и Ethereum вынужден начать переход на Proof of Stake (PoS), что сделает эти машины устаревшими. Но если это произойдет, Bitmain, скорее всего, поддержит новый хард-форк для новой цепочки или майнеров, использующих свои ASIC для работы с Ethereum Classic. После этого они бы могли переключаться между Classic и новой цепью, чтобы сохранить прибыльность.

Коммодитизация ASIC: возможность или утопия?

В настоящее время рынок не сбалансирован из-за доминирования Bitmain. Но в будущем могут появиться новые конкуренты, и направление рынка может превратить ASIC в товар. Сам термин относится к рынку в будущем, где сосуществуют разные производители, производящие ASIC с сопоставимой мощностью и ценовым диапазоном.

Понятие подразумевает, что ни один производитель не будет иметь преимущества перед другими, и, следовательно, рынок будет сбалансированным. Это будет медленный и постепенный процесс, который демократизирует доступ к аппаратным средствам ASIC, снижая цену с течением времени.

[irp]

Согласно сообщению Medium, Дэйв Коллинз, Decred — х соучредитель и ведущий разработчик, подчеркивает:

«Когда вы принимаете ASIC и намеренно делаете их эффективными и дешевыми, они со временем становятся товарными аппаратными средствами по мере приближения к термодинамическому пределу, и, таким образом, не только становится невозможным для отдельного объекта провести вышеупомянутую атаку, но и в конечном итоге заканчивается децентрализацией после начального неизбежного этапа централизации, пока идет гонка вооружений ».

Вполне возможно, что усиление конкуренции и децентрализация в сфере майнинга Биткоин могут возникнуть из-за:

• Расширение географического распределения. Это произойдет, главным образом, из-за правительственных репрессий и ограничений регулирования, вынуждая добывающие предприятия переместиться в более дружественные зоны, где они также могут найти дешевую электроэнергию.
• Производители чипов, такие как Intel и Samsung уже вошли в пространство.

Еще до того, как Bitmain появился на сцене в 2013 году, уже были продюсеры ASIC, такие как Avalon, Butterfly Labs и Bitfury .

С появлением Samsung и Intel в игре Bitmain может найти конкурентов, достаточно мощных, чтобы изменить ставки. Даже если добыча станет более распределенной по местам и производителям, это, скорее всего, не создаст здоровое и децентрализованное пространство добычи.

[irp]

Коммодитизация ASIC — не утопическая идея. Это просто вопрос, который полностью зависит от воли производителей, майнеров и других заинтересованных сторон в экосистеме. Нет легкого выхода из этого парадокса, но продолжать борьбу с ASIC, вероятно, не лучший вариант.

Охват ASIC — неизбежный путь, даже если пространство должно пройти определенный период централизации.

Разработчики, устойчивые к ASIC, сталкиваются с войной, которую они неизбежно проиграют, поэтому самое мудрое, что нужно сделать на этом этапе, это, как гласит старая поговорка: «Если вы не можете победить их, вы можете присоединиться к ним».