什么是挖矿,为什么在视频卡上挖矿


什么是采矿? 为什么在大多数情况下,视频卡比CPU更适合加密货币挖掘? 为什么asics这么好? 在这篇文章中,我尝试使用一种易于理解的语言来谈论采矿技术方面的基础知识。

为了理解一般情况,信息以简化形式给出,一些细节被省略。

什么是采矿?


比特币区块链为例。 为了尽可能简化,采矿计算机的计算能力旨在加密将比特币从一个钱包转移到另一个钱包的操作。

看起来像什么?

假设Satoshi Buterin从他的钱包中寄出1个比特币到Vitalik Nakamoto的钱包中。 根据区块链的本质,您需要包含Satoshi和Vitalik钱包地址以及已转移比特币数量的信息进行加密 。 在这里,采矿设备发挥了作用-他需要找到正确的加密选项。

根据构建比特币区块链的SHA-256哈希算法,您需要以严格定义的方式执行此操作。 例如,该算法指示对信息进行加密,以使加密字符串的结尾为零。 加密货币开发人员也提出了类似的要求-他们需要带有特定符号的密码,以提高抵抗破解的能力。

铁开始工作-通过选择方法解决此数学问题。 信息“ Satoshi Buterin钱包---> 1 BTC ---> Vitalik Nakamoto钱包”变成了一个加密字符串,例如“ dh523456l29e4f6ab42d99c81156d3a17228d6e1eef4139be78dgw5jh63f2348”。 但是在此选项中,最后没有零。 然后,硬件开始选择新的加密选项,并在信息中添加一个不会改变其含义的符号。


一旦找到必要的加密组合,就将其写入数据库(区块链),更具体地说,写入该数据库的一小块,称为块。

简要介绍区块链
区块链是一个本质上是交易日志的数据库。 开发人员提出的主要思想是:

  • 让只有一个事务日志;
  • 让所有人都有该杂志的副本;
  • 我们将加密所有日记帐分录,以便敌人不会得到它;
  • 我们将杂志分成几块,然后将各块连接成链。

该数据库的副本(区块链的副本)存储在每个矿工的硬盘上,但实际上该数据库是一个单一的有机体-它在所有计算机上进行了更新和同步。 因此,要破解区块链,您需要立即在连接到区块链的所有计算机上破解它。

比特币区块链开发人员已确定最大块大小不能超过〜1 Mb。 对于要被视为已形成的块,必须将其填充加密的交易记录。 一旦形成区块,区块链将自动生成比特币的发行交易,以奖励矿工的工作。

但是不要以为您可以轻松地从容应对一千种组合,找到合适的组合。 一项任务可以有超过十二个甚至一百个以上的能力“工作”。 谁将是第一个“那个和拖鞋”。 事实证明,您拥有的计算能力越强,最先找到正确的加密选项的机会就越大。

但是一个矿工可以在很长一段时间内在他的计算机上形成一个单独的块。 任何人都不太可能对连续几年的采矿前景感到满意,形成一个区块,然后获得12.5比特币作为奖励(这是为形成新区块而发行的比特币数量)。 因此,人们将自己的力量汇集在一起​​。 在这种情况下,比特币网络将针对形成的区块的奖励分配给单个矿工,而不是单个矿工。 反过来,池根据花费的时间和能力(减去佣金)将奖励分配给各个矿工。

为什么要显卡而不是CPU?


图形处理器(GPU)和中央处理器(CPU)的体系结构非常不同。 现代CPU由4-8个内核组成-这使其适合于解决大型和复杂的任务。 此外,借助这种架构,他们可以快速地从一项任务切换到另一项任务。

创建图形处理器是为了解决大量的小型和简单任务。 因此,它们不是由一对大核组成,而是由成千上万个小核仁组成。 通过这种形式,它们可以更方便地处理数百万个像素和多边形。 但是执行复杂的任务,除了从一个切换到另一个之外,对于GPU来说太困难了。


视频卡的创建者最初试图在计算机游戏中改善图像及其处理。 他们绝对没有想到类似的GPU架构会最适合采矿。

毕竟,采矿是什么? 这是用于加密的数十万种不同组合的枚举,本质上仅一个字符不同。 成千上万个GPU内核可以比4-8个智能但较小的CPU内核更快地处理这种简单的工作。

为了进行比较:CPU内核每个时钟处理8条32位指令(AVX)。 Radeon HD 5970显卡的处理器每个周期处理3200个32位指令。

但是有些设备的挖掘速度甚至更快-它们被称为ASIC。

专用集成电路


专用集成电路从英语翻译而来的意思是“专用集成电路”。 这是用于解决严格特定问题的设备。 如果我们谈论用于采矿的ASIC,那么从本质上讲它就是“一体式”:电源单元,冷却设备和一块小板,上面装有CPU,ROM,RAM和其他块。 而且,如果视频卡最初不是为采矿而创建的,那么正是为了这种任务而“锐化”了此类硬件。

以在比特币矿工中很受欢迎的AMD Radeon RX 580显卡为例,它的成本约为26,000卢布,挖掘能力为1.5 GH / s。 我们反对ASIC AntMiner R4:大约100,000 p的成本。 其容量为8.7 TH / s。 区别是显而易见的。


蚂蚁矿机r4

此外,采矿ASIC的制造商会创建它们来提取某种加密货币。 他们选择组件并在ASIC中配置软件,以便根据构建特定加密货币的特定算法(例如,用于开采比特币的SHA-256)最能解决问题。 也就是说,从理论上讲,比特币的asic可以用于挖掘另一种加密货币 ,但是在这种情况下其性能不会令人印象深刻。

但是,如果您随后可以将视频卡插入计算机并使用它来玩各种游戏,那么您就无法使用ASIC来做到这一点-它们会在其上安装非常简化的操作系统,这些功能是专为加密货币挖掘而设计的。

总结


我们以简化形式介绍了比特币示例的挖掘,并试图以最易理解的方式对其进行解释。 应当指出,对于不同的加密货币,来自不同制造商的视频卡更合适:一种将更适合Nvidia,而AMD将是另一种最佳的解决方案。 这是由于加密货币基于不同的算法这一事实:设计功能最适合每种特定视频卡的视频卡是最好的。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN409671/


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