با دنیای تاریک جامعه ماینینگ بیشتر آشنا شوید- قسمت اول

تا سال گذشته، برای استخراج به صرفه آلت‌کوین‌ها، تنها از کارت‌های گرافیک استفاده می‌شد. با استفاده از کارت‌های گرافیک، امکان استخراج توسط اکثر مردم فراهم است که موجب شکل‌گیری حجم وسیعی از تمرکززدایی در شبکه می‌شود. اما کارت‌های گرافیک به اندازه ای‌سیک‌ها قدرتمند نیستند.

کلمه ASIC مخفف Application-specific integrated circuit به معنای مدارهای مجتمع با کاربرد خاص است. به عبارت دیگر، یک تراشه ای‌سیک، برای یک هدف یا استفاده خاص طراحی شده است. با توجه به این موضوع، یک ای‌سیک می‌تواند برای هر دستگاهی استفاده شود اما امروزه کاربرد اصلی این ایده را در دستگاه‌های استخراج می بینیم.

این دستگاه‌ها و تراشه‌ها، قدرتی چندین برابر کارت گرافیک دارند و از نظر میزان مصرف برق، فضا و گرمایش، بسیار کارآمد تر هستند. بنابراین سرمایه داران می‌توانند از این دستگاه‌ها به طور انبوه برای استخراج و کسب سود استفاده کنند. همین موضوع باعث نگرانی توسعه دهندگان ارزهای دیجیتال می‌شود که می‌تواند شبکه‌ها را به سمت برقراری تمرکز پیش ببرد.

بیت کوین هم زمانی فقط با CPU استخراج می‌شد، اما این روزها ماینرها به جز دستگاه‌ها و سخت افزارهای ASICاز چیز دیگری استفاده نمی‌کنند.

کنار رفتن ماینرهای کوچک موجب می‌شود تا شبکه به سمت تبدیل شدن به سیستم‌های متمرکز حرکت کند و جهان را به نابودی در دست قدرت‌های بزرگ سوق دهد. بازی تاج و تخت را به یاد دارید ؟ به محض مجهز شدن شاه شب به یک نیروی اهریمنی، دیواری که هزاران سال پابرجا بود را فروریخت ، این موضوع در دنیای ارزهای دیجیتال ، میتواند دیوار اعتماد عمومی باشد.

عرضه ای‌سیک و فعالیت آن ها باعث می‌شود که اعتقادات به ارزهای دیجیتال کاهش پیدا کند و ارزش ذاتی آن هم به طبع آن کم می‌شود. افتادن انحصار استخراج به دست غول‌های ثرومتمند نگرانی اصلی توسعه دهندگان است.

یکی از اعضای اصلی تیم سیاکوین، در یک پست جنجالی در وبلاگ رسمی این شبکه، دست به یک افشاگری بزرگ از وضعیت فعلی دنیای استخراج ارزهای دیجیتال زده است که در زیر ترجمه کامل آن را برای شما تهیه کرده ایم.

وضعیت دنیای استخراج ارزهای دیجیتال

من توسعه‌دهنده راهبردی سیا (Sia) هستم. سیا یک پلتفرم ذخیره سازی ابری مبتنی بر بلاک چین است. حدود یک سال پیش، من و چند نفر از اعضای تیم سیا، یک شرکت سازنده دستگاه‌های استخراج ای‌سیک (ASIC) ارزهای دیجیتال، به نام ابلیسک (Obelisk) را راه‌اندازی کردیم. فروش اولین دستگاه ای‌سیک ما حدود هشت هفته دیگر آغاز می‌شود. ماجراجویی ما با اوبلیسک به ما بینش زیادی از دنیای فعلی استخراج ارزهای دیجیتال بخشید.

یکی از دلایل شروع پروژه اوبلیسک این بود که احساس کردیم توسعه دهندگان ارزهای دیجیتال به طور کلی دیدگاه بسیار سطحی‌ای از دنیای استخراج دارند و برای رسیدن به درک بهتری از این فضا، بهترین راه این بود که ما خود وارد گود شویم و ماینر به بازار عرضه کنیم.

از زمان شروع پروژه اوبلیسک، ما درباره فضای استخراج چیزهای زیادی آموخته‌ایم. مسائلی مربوط به کارت‌های گرافیک، دستگاه‌های ای‌سیک‌ و مقاومت آن‌ها، تراشه‌های FPGA، برق، فارم‌های استخراج و اغلب چیزهایی را که توسعه‌دهندگان یک ارز دیجیتال باید به آن توجه کنند را یاد گرفتیم. نمی‌توانیم هر آنچه را که در تحقیقات خود فرا گرفتیم را به اشتراک بگذاریم، اما قصد داریم تا موارد بسیار کلیدی از دنیای استخراج را برای طراحان ارز دیجیتال و دیگر اعضای این جامعه بازگو کنیم.

مقاومت ای‌سیک‌ها

خیلی وقت بود که در مورد توانایی ارزهای دیجیتال برای مقاومت در برابر ای‌سیک‌ها بدبین شده بودیم و سفر ما به دنیای این سخت‌افزار، مهر تاییدی بر آن بود. سخت‌افزار بسیار انعطاف پذیر است. سخت افزارهای محاسباتی مانند پردازنده‌ها، پردازنده‌های گرافیکی و حتی DRAMها همه برای استفاده کامل از پتانسیل واقعیشان برای برقراری محاسبات اصلی، سازگاری دارند. به منظور توسعه سخت افزاری اساسی، در اکثر الگوریتم‌های رمزنگاری می‌توان با فقط کنار گذاشتن تمام این کلیت و تمرکز بر روی یک چیز خاص، بهینه سازی قابل توجهی را ممکن ساخت.

در اکثریت قریب به اتفاق الگوریتم‌های مقاوم در برابر ای‌سیک طراحی شده توسط مهندسان نرم افزار، گمان می‌شود که این الگوریتم‌ها در مقابل یک نوع سخت افزار خاص محدودیت دارند، که کاملاً این گمان اشتباه است.

الگوریتم Equihash یکی از آن نمونه‌ها است، زیرا افراد زیادی به این الگوریتم و توانایی آن در ضد ای‌سیک بودن اعتماد دارند. با این وجود ما نزدیک به یک سال است که راه ساخت دستگاه‌های ای‌سیک برای آن را کشف کرده ایم.

کلید این کار ایجاد حافظه مرتب سازی (sorting memory) است. بسیاری از طراحان الگوریتم نمی‌دانند که در حوزه ای‌سیک، شما می توانید قطعات محاسباتی و ذخیره سازی یک تراشه را با هم ادغام کنید. هنگامی که یک پردازنده گرافیکی یا همان GPU محاسبات equihash را انجام می‌دهد، باید تمام آن‌ را به حافظه خارج از تراشه برساند، داده ها را به هسته های محاسباتی منتقل کند، داده ها را دستکاری و اداره کند و سپس داده‌های تغییر یافته را از حافظه خارجی، خارج کند.

برای equihash، دستکاری هایی که شما باید برای داده ها انجام دهید به حدی ساده هستند که حتی می توانید حافظه و محاسبات را با هم ادغام کنید، به این معنی که شما می توانید فرایند را در یک محل انجام دهید که موجب می‌شود به طور قابل توجهی مقدار انرژی مورد استفاده برای انتقال داده ها به عقب و جلو و همچنین زمان این کار کاهش یابد و این به معنای سرعت و کارآمدی بالاتر است.

وقتی شرکت بیت مین برای الگوریتم equihash دستگاه‌های قدرتمند ا‌ی‌سیک منتشر کرد، ما ذره‌ای تعجب نکردیم. این درحالی است که دستگاه‌های ای‌سیک بیت مین عملا ۵ تا ۱۰ برابر عملکرد ضعیف تری نسبت به انتظارات و مطالعات ما داشتند. دلایل متعددی برای این امر وجود دارد، اما به طور کلی ما معتقدیم که در ماه‌های آینده دستگاه‌های به مراتب قدرتمندتری برای equihash عرضه خواهد شد.

ما همچنین در ضعف طراحی ethash (الگوریتم اصلی اتریوم) مطالعات زیادی به عمل آوردیم. با این حال، به نظر می رسد که ساخت ای‌سیک برای ethash به آسانی equihash نیست. اما این دستگاه‌ها هم می‌توانند در بازار عرضه شوند و کارت‌های گرافیک را کنار بزنند. الگوریتم ethash، بیشترین مقاومت را در مقابل ای‌سیک از خود نشان می‌دهد و برای بقیه الگوریتم‌ها ساخت دستگاه‌ها آسان‌تر است.

شما همیشه قادر خواهید بود یک سخت افزار سفارشی ایجاد کنید که بتواند سخت افزار هدف را از کار بیاندازد. اغلب کسانی که از مقاومت در برابر ای‌سیک‌ها اظهار نظر می‌کنند، توانایی و انعطاف پذیری در مهندسی سخت افزار را دست کم می‌گیرند. برای هر الگوریتمی، همیشه یک مسیر وجود دارد که مهندسان سخت افزار می‌توانند با استفاده از آن یک سخت افزار هدف را از دور خارج کنند.

مقاومت با هاردفورک

بسیاری از مردم بر این باورند که محاسبات به سه دسته تقسیم می شود: پردازنده (CPU)، کارت گرافیک (GPU) و ای‌سیک (ASIC). برای عموم مردم، این دسته‌ها دیده می‌شوند، اما در جهان تراشه‌ها فقط یک تراشه وجود دارد: ASIC. به طور کلی، انویدیا، اینتل و سایر شرکت ها محصولات خود را به صورت ای‌سیک ارائه می کنند. دسته‌بندی هایی در بین عام شناخته می‌شوند، مهر تاییدی بر انعطاف پذیری بسیار زیاد ASIC است. (برای درک این موضوع بهتر است تا مفهوم ا‌ی‌سیک را بدانید. ASIC مخفف عبارت Application-specific integrated circuit به معنای مدارهای مجتمع با کاربرد خاص است. این بدین معناست که هر مدار مجتمعی که برای یک کاربرد خاص ساخته شود، نوعی ASIC است.)

برای اینکه انعطاف ای‌سیک‌ها بیشتر درک شود، از مقیاس ۱ تا ۱۰ استفاده می‌کنم. در یک طرف، یک پردازنده (CPU) اینتل را به عنوان ۱ در نظر می‌گیریم. در سوی دیگر ای‌سیک بیت کوین را ۱۰ در نظر می‌گیریم. طراحان سخت افزار امکان ایجاد تراشه هایی در این مقیاس را دارند. هر چه از ۱ به سمت ۱۰ حرکت می‌کنید، انعطاف پذیری و سازگاری قابل توجهی را از دست می دهید، اما عملکرد قابل توجهی به دست خواهید آورد. هر چقدر که انعطاف پذیری کاهش می‌یابد تلاش و زحمت توسعه هم بیشتر می‌شود. در این مقیاس یک کارت گرافیک در عدد ۲ قرار دارد.

به طور کلی، ما شاهد وجود محصولاتی که در مقیاسی دور از CPU و دستگاه‌های غیرمنعطف ASIC باشند، نیستیم. زیرا در اکثر موارد مهندس سخت افزار لازم نیست برای چیزی که در ذهن دارد خیلی به سمت ای‌سیک بیت کوین پیش برود. فقط در مورد ساخت دستگاه استخراج است که مهندس باید تلاش زیادی را به کار گیرد تا بتواند از کمترین انعطاف پذیری، بیشترین عملکرد را بگیرد.

دو نمونه از محصولاتی که در مقیاسی دور از CPU و به صورت ای‌سیک استخراجی طراحی شده اند، تراشه های بایکال و تراشه TPU Google است. در این تراشه‌ها انعطاف پذیری برای محاسبات کلی کم شده است اما برای یک سری محاسبات خاص عملکردی به شدت بهتر از پردازنده و کارت‌های گرافیک دارند.

در مورد تراشه‌های بایکال نکات جالبی وجود دارد. آن‌ها به قدری خوب هستند که می توانند برای بسیاری از ارزهای دیجیال به راحتی جایگزین کارت‌های گرافیک قدیمی شوند. به نظر می‌رسد این تراشه‌ها بتوانند در مقابل هاردفورک ها هم مقاومت کنند.

استراتژی مقاومت در برابر ای سیک‌ها با استفاده از هاردفورک، توان زیادی را طلب می‌کند و خیلی تضمین موفقیت برای آن وجود ندارد، زیرا طراحان حرفه ای تراشه، توانایی هر نوع انعطاف پذیری ممکن را دارند. این تغییرات خیلی بر قدرت عملکرد ای‌سیک ها تاثیر گذار نیست و شاید به مقدار خیلی کم از قدرت آن‌ها بکاهد. توسعه‌دهندگان مونرو هم برای مقاومت در برابر ای‌سیک‌ها با هاردفورک اقدام کرده اند اما ما ایمان داریم که بازهم امکان ساخت دستگاه ای‌سیک مقاوم در برابر هاردفورک و با کاهش عملکرد مختصر وجود دارد.

الگوریتم Equihash سه پارامتر اصلی دارد. استخراج Zcash با یک انتخاب خاص از این پارامترها انجام می‌گیرد و هرگونه هاردفورک برای خلاصی Zcash از ای‌سیک به احتمال زیاد شامل تغییر در یک یا همه این پارامترها خواهد شد. ما توانستیم برای دستگاه‌های ای‌سیک Equihash، نوعی معماری خاص ارائه دهیم که می تواند به صورت کامل از هرنوع هاردفورکی پشتیبانی کند و هر پارامتری را برگزیند. این یعنی اینکه هیچ هاردفورکی به حدی قوی نیست که بتواند تراشه‌های ما را از جریان خارج کند. با وجود این همه انعطاف پذیری، ما معتقدیم که ای‌سیک ما می توانست در برابر کارت‌های گرافیک بسیار قوی تر و کارآمد تر عمل کند. اما متاسفانه برای ساخت انبوه دستگاه‌های استخراج Equihash، حامی مالی پیدا نکردیم و طرح‌ ما متوقف شد.

نتیجه نهایی بازهم قدرت واقعی ای‌سیک‌ها را مشخص کرد. خیلی از مردم از قابلیت انعطاف پذیری بسیار بالای ای‌سیک‌ها بی اطلاع هستند و نمی‌دانند که هاردفورک‌ها توانایی مبارزه با این تراشه‌ها را ندارند. هاردفورک گاهی اوقات کارساز است اما این همیشگی نیست.

ادامه ی مقاله در قسمت دوم