الگوریتم Ethash چیست؟ معرفی و کاربرد الگوریتم استخراج ای تی هش

رای داشتن یک اینترنت امن، به توابع هش نیاز دارید. توابع Hash یکی از مهم‌ترین و کاربردی‌ترین مسائل علوم رایانه‌ای هستند که علاوه‌ بر افزایش امنیت در فضای اینترنت، از طریق الگوریتم رمزنگاری در دنیای ارزهای دیجیتال نیز بسیار کاربرد دارند. توابع هش الگوریتم‌های ریاضی هستند که داده‌ها را با اندازه و طول متغیر دریافت و به خروجی یکسان و قطعی تبدیل‌ می‌کنند. در این توابع، از روی خروجی نمی‌توان ورودی را به دست آورد؛ به همین دلیل این الگوریتم‌ها امنیت بسیار بالایی ایجاد می‌کنند. یکی از این الگوریتم‌های هش معروف، الگوریتم ای تی هش (Ethash) است. الگوریتم Ethash به دست تیم اتریوم طراحی شده است. در این مقاله قصد داریم با این الگوریتم بیشتر آشنا شویم. با ما همراه باشید.

تابع و الگوریتم هش چیست؟

توابع هش برای ذخیره و بازیابی اطلاعات با سرعت بالا، ذخیره امن کلمات عبور، پیدا کردن سوابق تکراری و … استفاده می‌شوند. Hash با استفاده از یک الگوریتم ریاضی ایجاد می‌شود و وجود آن برای مدیریت بلاکچین در فضای ارزهای دیجیتال بسیار ضروری است. الگوریتم هش در واقع پایه و اساس شبکه بلاکچین محسوب می‌شود.

الگوریتم‌های هش یکی از پرکاربردترین مفاهیم در استخراج ارز دیجیتال نیز هستند و نقش مهمی در استخراج دارند. شرکت Developcoins یک شرکت پیشرو در توسعه ارزهای دیجیتال است که خدمات و راه‌حل‌های توسعه مبتنی بر الگوریتم استخراج رمزارزها را در سراسر جهان ارائه می‌دهد.

چند نمونه از الگوریتم‌های هش معروف در حوزه ارزهای دیجیتال، الگوریتم‌های SHA-256،Scrypt و X11 algorithm است. با توجه به تعداد زیاد آلت کوین‌هایی که هر روز وارد بازار ارزهای دیجیتال می‌شود، تعداد الگوریتم‌های استخراج نیز در حال افزایش است. در حال حاضر تعداد زیادی الگوریتم هش وجود دارد که برای استخراج ارزهای دیجیتال مختلف استفاده می‌شوند.

در ادامه، بیشتر با الگوریتم Ethash و نحوه کار آن آشنا می‌شویم. بیایید ابتدا نگاهی به شبکه ارز دیجیتال اتریوم، سازنده الگوریتم ای تی هش بیندازیم.

اتریوم (Ethereum)

اتریوم فقط یک پلتفرم نیست، بلکه یک زبان برنامه‌نویسی و یکی از بزرگ‌ترین پلتفرم‌های غیرمتمرکز است که به صورت گسترده استفاده می‌شود.

سیستم عامل اتریوم اجازه می‌دهد که قراردادهای هوشمند و برنامه‌های غیر متمرکز (DApps) بدون وقفه، تقلب، کنترل یا دخالت شخص ثالث یا واسطه اجرا شوند. اتریوم با کوین اتر (Ether) در صرافی‌های ارز دیجیتال شناخته می‌شود و می‌تواند برای اجرای اپلیکیشن‌های غیر متمرکز و بازی‌ها استفاده شود.

در حال حاضر بلاکچین اتریوم از الگوریتم توافق اثبات کار (PoW) استفاده می‌کند که آخرین نسخه از الگوریتم Dagger-Hashimoto است و Ethash نامیده می‌شود.

اتریوم تاکنون الگوریتم‌های Keccak و Ethash را پیاده‌سازی کرده است. هدف این دو الگوریتم، فشرده‌سازی آدرس، اتصال بلاک‌ها و استخراج است.

الگوریتم Keccak چیست؟

کاربرد الگوریتم Keccak و Ethash متفاوت است و در سیستم‌های متفاوتی استفاده می‌شود. الگوریتم هش اولیه در اتریوم، Keccak نامیده می‌شود. این الگوریتم، داده‌ها را جمع‌آوری می‌کند و بر اساس همه داده‌های پردازش‌شده قبلی، خروجی را ایجاد می‌کند. برای کاربرد‌های مختلفی استفاده می‌شود، به جز برای استخراج.

الگوریتم Ethash چیست؟

الگوریتم Ethash فقط برای اهداف استخراج استفاده می‌شود و از الگوریتم هش اثبات کار (Proof of Work) استفاده می‌کند که به طور خاص برای اتریوم (ETH) ساخته شده است. دلیل اصلی ایجاد تابع Ethash PoW مقاومت در برابر ماشین‌های ایسیک (ASIC) است. بله، Ethash در برابر ASIC مقاوم است و مصرف حافظه آن به قدری کم است که فقط با استفاده از GPU یا CPU قابل استخراج است.

ویژگی‌های الگوریتم Ethash

1. الگوریتم استخراج Ethash طوری طراحی شده که در برابر ماشین ASIC مقاوم باشد. برای دستیابی به این هدف، این الگوریتم طوری طراحی شده که از حداکثر حافظه استفاده کند.
2. الگوریتم استخراج Ethash بسیار مناسب دستگاه‌های GPU است.
3. بلوک‌های جدید باید فوراً روی سرویس گیرنده‌های سبک (Light client) تأیید شوند.
4. بلوک‌های جدید باید به آرامی در سرویس گیرنده‌های سبک (Light client) اداره شوند.
5. سرویس گیرنده‌های سبک (Light client) باید اجازه داشته باشند که در سریع‌ترین زمان ممکن کار خود را شروع کنند.
6. الگوریتم Ethash اصلاحی از روش Dagger-Hashimoto است.

روش Dagger-Hashimoto چیست؟

روش Dagger-Hashimoto یک قسمت از الگوریتم استخراج اتریوم است و دو قسمت اصلی دارد:

Dagger :Dagger یک الگوریتم طراحی‌شده به دست خالق اتریوم، ویتالیک بوترین (vitalik buterin)، است که قرار بود جایگزین الگوریتم‌های موجود مثل Scrypt باشد.

Hashimoto: الگوریتمی است که به دست Thaddeus Dryja طراحی شده و هدفش دستیابی به مقاومت در برابر ماشین ASIC با محدود کردن ورودی و خروجی (IO) است. هاشیموتو از بلاکچین به عنوام منبع اصلی داده استفاده می‌کند.

الگوریتم Ethash چگونه کار می‌کند؟

الگوریتم استخراج Ethash می‌تواند هم با CPU و هم با GPU کار کند. ارزهای دیجیتال مبتنی بر Ethash از نظر استخراج متفاوت هستند. برای شروع استخراج اتریوم به کاربری که اجازه استخراج داشته باشد و حداقل سابقه‌ای در اتریوم داشته باشد، نیاز است. سایر ارزهای دیجیتال مبتنی بر الگوریتم Ethash به یک کیف پول یا یک حساب در شبکه‌های خاص خود نیاز دارند.

CPU mining

استخراج با CPU ارزهایی که بر اساس الگوریتم Ethash هستند، تقریباً دو برابر استخراج با GPU کارآیی و سودآوری دارد. استخراج با CPU در اتریوم با Geth انجام می‌شود. Geth برنامه‌ای است که شبکه Ethereum را به ابزار استخراج‌کننده متصل می‌کند. ارزهای استخراج‌شده دقیقاً به آدرس ماینر درون شبکه ارسال می‌شوند.

GPU Mining

استخراج با GPU بهترین جایگزین برای Ethash است. اما Ethash حافظه زیادی مصرف می‌کند و حداقل به ۱ تا ۲ گیگ رم روی هر GPU نیاز دارد.

چه رمزارزهایی از الگوریتم Ethash استفاده می‌کنند؟

اتریوم، اتریوم کلاسیک، Energi ،Metaverse ETP ،Restart Energy ،Ether Zero، Ubiq، Callisto، Pirl، Musicoin ،Expanse ،Ether-1 ،REOSC Ecosystem ،EtherGem ،Mix ،Ellaism ،Dorado ،Atheios ،Tourist Review Token، Master Contract Token ،VIP ،Ravelous ،Arorex ،Euphoria ،MUXE.

سخن پایانی

در این مقاله نحوه کار الگوریتم ای تی هش و ویژگی‌های فنی آن را توضیح دادیم. یکی از اساسی‌ترین مفاهیم در حوزه ارزهای دیجیتال، الگوریتم هش است. این الگوریتم های هش هستند که امنیت را در شبکه‌های ارز دیجیتال برقرار می‌کنند. یکی از الگوریتم‌های پرکاربرد در ارزهای دیجیتال، الگوریتم Ethash است. الگوریتم Ethash هم می‌تواند با CPU و هم با GPU عملیات استخراج را انجام دهد. این الگوریتم در برابر ماینرهای ایسیک مقاوم است و نمی‌توان با ماینرهای ایسیک رمزارزهایی را که از الگوریتم Ethash استفاده می‌کنند، استخراج کرد. این الگوریتم یک الگوریتم هش اثبات کار است که به طور خاص برای ارز دیجیتال اتریوم طراحی شده است اما بعدها از این الگوریتم برای ارزهای دیجیتال دیگر نیز استفاده شده است.