Dlaczego kopacze kryptowalut potrzebują procesorów graficznych?

Category: Mogą Mieć
17 lutego 2021

Jeśli jesteś graczem komputerowym i chcesz ulepszyć swój sprzęt do gier lub planujesz zbudować komputer do gier od podstaw, być może zauważyłeś, że ostatnio brakuje procesorów graficznych (GPU). Nawet jeśli masz szczęście, że znalazłeś jeden, prawdopodobnie jego cena prawie się podwoiła. Powód? Górnicy kryptowalut wyrywają je masowo, gdy tylko trafią na rynek.

Dlaczego kopacze kryptowalut potrzebują procesorów graficznych? Kopanie kryptowalut stało się eskalującym komputerowym wyścigiem zbrojeń, ponieważ górnicy rywalizują o to, aby jako pierwsi zweryfikować transakcje danych w łańcuchach bloków, rozwiązując złożone problemy matematyczne, a krypto monety czekają na nich jako nagrodę, jeśli im się uda. Ponieważ jest to zwycięzca, przyjmuje wszystkie propozycje, górnicy zwracają się do GPU, aby zapewnić surową moc obliczeniową, której potrzebują.

W tym artykule zajmiemy się głęboko wydobyciem kryptowalut, gdzie zderzają się światy kryptowalut, szyfrowania na wysokim poziomie i wyrafinowanego przetwarzania komputerowego. Są to skomplikowane tematy, ale podzielimy je, abyś mógł lepiej zrozumieć wyjątkowe wyzwania, przed którymi stają dziś górnicy kryptowalut, oraz sposób, w jaki procesory graficzne stały się ich najcenniejszym narzędziem.

Co to jest wydobywanie kryptowalut i dlaczego potrzebujesz GPU do wydobywania kryptowalut?

Kryptowalutą, która zapoczątkowała szał wydobywczy, był Bitcoin w 2009 roku. Jako złoty standard kryptowalut, do tej pory w 2020 roku, Bitcoin był sprzedawany po około 6000 USD za monetę i obecnie wynagradza swoich górników 12,5 bitcoina, co odpowiada wypłacie w wysokości 75 000 USD. Dlaczego więc nie wszyscy wydobywają? Mówiąc prościej, ponieważ jest to bardzo, bardzo trudne – i tak zostało zaprojektowane.

Jak sama nazwa wskazuje, udane wydobycie skutkuje stworzeniem nowych kryptowalut, które są przyznawane odnoszącym sukcesy górnikom. Wydobywanie to jedyny sposób, w jaki niektóre tokeny kryptograficzne (np. Bitcoin) wchodzą do obiegu. Nie wszystkie kryptowaluty można wydobywać, na przykład te, które wstępnie wypuszczają wszystkie swoje monety w ramach pierwszej oferty monet (ICO). Są one znane jako dowód kryptowaluty stawki .

Kryptowaluty, które można wydobywać, takie jak Bitcoin, Litecoin i Ethereum Classic, są znane jako kryptowaluty typu dowód pracy . Można argumentować, że górnicy pełnią funkcję, która jest samym kręgosłupem kryptowaluty typu proof of work – walidacja transakcji peer to peer. Bez wysiłków górników transakcje kryptowalutowe, takie jak kupowanie kryptowalut lub płacenie komuś kryptowalutami, nie mogłyby zostać zweryfikowane i zarejestrowane.

Zrozumienie kryptowaluty w kryptowalucieNiezależnie od kryptowaluty lub modelu operacyjnego wszystkie kryptowaluty polegają na kryptografii (sztuce kodowania i dekodowania danych) do rejestrowania transakcji i zabezpieczania sieci . Jest to jak tajny kod, który wymaga złożonej matematyki zarówno do zapisania zaszyfrowanych danych, jak i do odszyfrowania lub odszyfrowania tych samych danych.

Za każdym razem, gdy transakcja ma miejsce w sieci kryptograficznej – na przykład, gdy ktoś kupuje lub przesyła kryptowaluty lub płaci za coś krypto – transakcja musi zostać zweryfikowana, a następnie zarejestrowana. To, co jest tak wyjątkowe w przypadku proof of work crypto, polega na tym, że odpowiedzialność za weryfikację i wprowadzenie tych transakcji spoczywa na barkach górników. Odbywa się to poprzez system zwany blockchain .

Technologia BlockchainBlockchain to system porządkowania danych, który w przypadku kryptowalut służy jako społeczna księga wszystkich transakcji, które mają miejsce w sieci. Setki transakcji są grupowane w blok, który po sprawdzeniu jest dodawany na koniec ciągu już zweryfikowanych bloków. Każdy, kto ma komputer, może uzyskać dostęp do tej księgi, a miliony ludzi mogą posiadać księgę i jej zawartość w tym samym czasie.

Oznacza to, że ukrycie oszukańczej transakcji w tej księdze byłoby niezwykle trudne, jeśli nie niemożliwe, ponieważ jest ona zawsze jawna. Ponadto hakerowi równie trudno byłoby zmienić lub zmodyfikować istniejącą transakcję ze względu na sposób działania łańcucha bloków. Aby zmienić dane jednego bloku, należy zmienić również wszystkie poprzednie bloki, ponieważ wszystkie są połączone.

Jedną z unikalnych i genialnych cech systemu blockchain jest to, że celem bloków jest nie tylko przechowywanie danych transakcji, ale także zapewnienie katalogu ich zawartości, aby ułatwić wyszukiwanie. Ponadto każdy blok zawiera unikalne kody, które są niezbędne do utworzenia dodatkowych bloków. Tym, co sprawia, że ​​blockchain jest tak skuteczny jak technologia przechowywania rekordów, jest użycie zaszyfrowanych skrótów .

Co to jest hash?Hash to operacja matematyczna, która pobiera dane wejściowe i generuje zaszyfrowane dane wyjściowe. Hash jest istotną częścią łańcucha bloków, ponieważ umożliwia powiązanie jednego bloku danych z następnym blokiem danych w taki sposób, że łącze nie może zostać zerwane, zmienione ani zmanipulowane. Hashe są tak złożone, że do ich generowania i rozwiązywania wymagają komputerów.

Oto jak działa hash:

  1. Dane wejściowe mogą zawierać praktycznie dowolną liczbę znaków alfanumerycznych. W przypadku kryptowalut obejmuje to zwykle znacznik czasu transakcji, szczegóły transakcji (np. Klucze stron i kwoty), unikalny identyfikator bloku, katalog i zaszyfrowany hash dla poprzedniego bloku.Ważne (i za chwilę zobaczysz dlaczego) jest to, że rozmiar danych wejściowych nie wpływa na rozmiar danych wyjściowych. Innymi słowy, wprowadzenie 10 znaków spowoduje wygenerowanie takiej samej długości, jak wejście miliona znaków.

    • Hash to funkcja , czyli proces (zawsze wykonywany na komputerze), który pobiera dane wejściowe i uruchamia na nich określone równania matematyczne. Po zakończeniu tej operacji hash wygeneruje wynik, który jest zaszyfrowanym ciągiem liter i cyfr o stałej długości.To nie jest przypadkowy proces. Innymi słowy, celem skrótu nie jest przekształcenie każdego wejścia w losowy ciąg znaków. Skrót generuje dane wyjściowe, które są unikalne i specyficzne dla każdego wejścia. Jeśli wprowadzisz to samo wejście pięć razy, za każdym razem otrzymasz ten sam wynik. Ponadto, jeśli uruchomisz niezaszyfrowane dane wyjściowe z powrotem do skrótu, zobaczysz dane wejściowe.

      • Dane wyjściowe to ciąg liter i cyfr, które są generowane podczas mieszania danych wejściowych. Hasze kryptograficzne generują dane wyjściowe o stałej długości. Niezależnie od tego, czy dane wejściowe były jednym słowem, czy całym tekstem Konstytucji Stanów Zjednoczonych, dane wyjściowe zawsze będą miały tę samą liczbę znaków (aczkolwiek różne znaki). Co ciekawe, nawet najmniejsza zmiana danych wejściowych skutkuje zupełnie innym wyjściem. Ta funkcja odgrywa znaczącą rolę w zniechęcaniu potencjalnych hakerów do prób zmiany danych łańcucha blokowego w sieci kryptograficznej.

        ( Ten konkretny skrót jest znany jako „md2 i jest jednym z prostszych. Jak widać, niezależnie od długości danych wejściowych, dane wyjściowe zawsze składają się z 32 znaków. W pierwszych dwóch przykładach wystarczy dodać wykrzyknik na końcu „Hello całkowicie zmieniło zakodowane wyjście).

        To ilustruje, jak trudno byłoby zmienić lub manipulować zawartością bloku, ponieważ nawet najmniejsza zmiana skutkowałaby zupełnie innym wyjściem, co z pewnością przyciągnęłoby uwagę kogoś w sieci kryptograficznej, który ma kopię księgi gminnej.

        SHA-256 – może to być najsłynniejszy hash, jaki kiedykolwiek powstał, ponieważ jest on używany przez Bitcoin w jego łańcuchu blokowym. Został opracowany przez Agencję Bezpieczeństwa Narodowego USA w 2002 roku, a następnie opublikowany. To skrót od Secure Hash Algorithm i ma 256 bitów, co oznacza, że ​​generuje wyjście 64 znaków (w porównaniu z 32 w naszym przykładzie).

        Co to jest Nonce?Widziałeś już, jak zaszyfrowane skróty mogą być tak przydatne w zabezpieczaniu poufnych danych w sieci kryptowalut. Istnieją dodatkowe środki bezpieczeństwa w celu dalszej ochrony ważnych informacji w każdym bloku. Oprócz zaszyfrowanych skrótów każdy blok zawiera również numer nonce, który oznacza „numer używany tylko raz.

        W przeciwieństwie do zaszyfrowanego skrótu, który daje określony wynik, który odpowiada konkretnemu wejściu (tj. NIE jest losowy) wartość jednorazowa to losowo generowany ciąg liczb, które są dodawane do zaszyfrowanej zawartości bloku.

        Nonce, razem z już zaszyfrowanymi danymi bloku, jest następnie ponownie haszowany . Ta dodatkowa warstwa szyfrowania dodatkowo wzmacnia bezpieczeństwo nie tylko poufnych informacji przechowywanych w danych, ale ponieważ każdy blok jest skonstruowany w ten sam sposób i są ze sobą połączone, jest jak łańcuch nieprzeniknionych fortec.

        Wszystko razem – kluczowa rola procesorów graficznych w kopaniu kryptowalutWięc gdzie w tym wszystkim mieszczą się układy GPU? Pomyśl o wydobywaniu kryptowalut jako o serii niezwykle trudnych wyzwań, na które składają się niezwykle złożone problemy matematyczne. Jedynym narzędziem, jakim dysponuje górnik, jest komputer.

        Im szybszy i mocniejszy komputer, tym większe szanse górnika na pokonanie wyzwań i bycie pierwszym, który rozwiąże problemy i przejmie blok i nagrodę w postaci kryptowalut.

        Każdy blok zawiera docelowy hash który zawiera wymagania dotyczące „rozwiązania bloku. Ostatecznie górnik może rozwiązać problemy i wyprodukować haszysz, który w porównaniu z docelowym hashem spełnia wszystkie warunki.

        Wyzwania stojące przed górnikami kryptowalutPamiętasz nonce? Pierwszym wyzwaniem stojącym przed kopaczem kryptowalut jest prawidłowe odgadnięcie liczby nonce. Ponieważ jest to losowy ciąg liczb, nie ma możliwości obliczenia wartości jednorazowej. Należy się domyślać, co oznacza, że ​​będzie to powtarzający się proces prób i błędów, aż do znalezienia właściwego.

        Odgadnięcie poprawnej liczby nonce to tylko pierwszy krok sprawdzania poprawności bloku. Nonce musi zostać dodany do skrótu bloku, a następnie razem ponownie zhaszowany. To właśnie ten wynik jest porównywany z docelowym hashem, aby sprawdzić, czy wszystkie warunki są spełnione. Jeśli nie, proces zaczyna się od nowa.

        Teraz wyobraź sobie, że na całym świecie są tysiące, być może ponad milion, górników kryptowalut, którzy próbują rozwiązać te same problemy, aby zdobyć te same nagrody za kryptowaluty. Konkurencja jest niezwykle sztywna , a wszystko sprowadza się do tego, jak szybko można odgadnąć wartości nonces, dodać je do hashów, a następnie ponownie zhaszować i porównać z docelowym hashem, a następnie powtórzyć ten proces, aż zostanie utworzony odpowiedni hash.

        Klucz do sukcesu w kopaniu kryptowalut? Obliczeniowa prędkość i mocNiezależnie od tego, czy chodzi o pracę, czy wypoczynek, wszyscy polegamy na komputerach, aby załatwić sprawę. Sercem każdego komputera jest jego procesor lub jednostka centralna. Procesor wykonuje zadania bardzo szybko. Wykonuje instrukcje, wykonuje obliczenia lub reaguje na dane wejściowe. Na przykład procesor komputera, na którym napisano ten artykuł, rozłożył każdy znak na tej stronie tak, jak został wpisany na klawiaturze.

        Procesory są szybkie i wydajne. W większości przypadków zadania lub obliczenia są wykonywane w ciągu mikrosekund. Do codziennych zastosowań procesory są w stanie sprostać większości potrzeb obliczeniowych. Ale kopanie kryptowalut to inne zwierzę, a procesory po prostu nie są w stanie sprostać temu zadaniu.

        Jaka jest różnica między GPU a CPU?Podczas gdy procesory najlepiej nadają się do prostych, codziennych zadań, takich jak przetwarzanie tekstu, surfowanie w Internecie i inne rodzaje standardowych obliczeń, procesory GPU są idealne do scenariuszy wymagających bardziej złożonych zadań . GPU można traktować jako wysoce wyspecjalizowaną wersję procesora. Sposób, w jaki różnią się procesory i procesory graficzne, można najlepiej przeanalizować, badając sposób, w jaki wykonują swoje zadania.

        Przetwarzanie szeregowe a przetwarzanie równoległeTypowy procesor ma od jednego do czterech procesorów, które są faktycznymi jednostkami przetwarzającymi wykonującymi pracę procesora. Nowoczesne procesory CPU są szybkie i wszechstronne. Jedynym ich ograniczeniem jest fakt, że wykonują przetwarzanie szeregowe co oznacza, że ​​każdy procesor wykonuje jedno zadanie na raz, w kolejności, w jakiej zadanie zostało powierzone. Innymi słowy, procesory wykonują pracę sekwencyjnie (jeden po drugim).

        W przeciwieństwie do tego GPU wykorzystuje przetwarzanie równoległe, w którym wiele procesorów współpracuje ze sobą, wykonując jednocześnie dużą liczbę zadań . Te procesory mogą komunikować się ze sobą i mają dostęp do tych samych danych lub banków pamięci, dzięki czemu są bardzo wydajne i spójne.

        Układy GPU zostały początkowo opracowane dla aplikacji graficznych, takich jak gry wideo, animacja komputerowa, a ostatnio sztuczna inteligencja. Programy te wymagają ogromnej liczby procesów wykonywanych w tym samym czasie i w idealnej zgodności, aby działały poprawnie. W przeciwnym razie animacja komputerowa wydawałaby się przerywana, a gry wideo zawsze się zawieszały.

        Potęga przetwarzania równoległego w kopaniu kryptowalutZ tych powodów układy GPU idealnie nadają się do wydobywania kryptowalut. Jak już wspomnieliśmy kluczem do udanego wydobycia jest jak najszybsze generowanie skrótów w celu porównania z docelowym hashem i powtarzanie tego procesu, dopóki warunki docelowe nie zostaną spełnione. Te wysoce powtarzalne zadania, które są wykonywane jednocześnie, są idealne dla procesorów graficznych.

        Podczas gdy procesor może mieć do czterech „rdzeni (jednostek przetwarzających) wysokiej klasy GPU mogą mieć ponad 4000 rdzeni. Ponieważ wszystkie te procesory szyfrują potencjalne rozwiązania do docelowego skrótu w szybkich odstępach czasu, jeden po drugim i z prędkością błyskawicy, można zrozumieć, dlaczego górnicy kryptowalut są gotowi zainwestować tysiące dolarów w aktualizację swoich komputerów do najnowszej technologii GPU .

        (Weźmy na przykład tę nową wersję, która jest reklamowana jako procesor graficzny najnowszej generacji dla zapalonych graczy PC i zawiera 4352 procesory).

        Dlaczego kopacze kryptowalut kupują karty graficzne?

        Chociaż terminy są często używane zamiennie istnieje wyraźna różnica między GPU a kartą graficzną . GPU to obwód zintegrowany z kartą graficzną. Karta graficzna to kompletna struktura obejmująca GPU, magistralę pamięci (która jest potrzebna do komunikacji procesora z kartą graficzną) i inne komponenty.

        Karty graficzne zużywają duże ilości energii elektrycznej i generują ogromne ilości ciepła. Z tego powodu większe karty graficzne mają wbudowane wentylatory, które chłodzą delikatne obwody podczas wykonywania swojej pracy.

        Funkcjonalność kart graficznych jest taka, że ​​można je łatwo dodać do platform wydobywczych (systemów komputerowych zaprojektowanych specjalnie do wydobywania kryptowalut) i można je ustawiać jeden na drugim, aby uzyskać ogromną moc obliczeniową.

        Przyszłość wydobycia kryptowalut?

        Ciekawą cechą Bitcoina i innych kryptowalut potwierdzających działanie jest to, że są to kryptowaluty o ograniczonym wydaniu. Innymi słowy, liczba monet, które kiedykolwiek zostaną wyemitowane, została z góry określona. Dodatkowo Bitcoin, Litecoin i kilka innych kryptowalut okresowo zmniejsza o połowę swoje nagrody.

        Czy to zmusi górników kryptowalut do poszukiwania alternatywnych źródeł dochodu i zmniejszenia ich liczby? A może doprowadzi to do większej zaradności i innowacji w sprzęcie komputerowym? Niewiele osób dało kryptowalutę szansę na sukces, gdy pojawiła się po raz pierwszy. Prawie dekadę później jego uniwersalna wartość sięga setek miliardów, więc można śmiało powiedzieć, że jeśli będzie kryptowaluta, z pewnością będą górnicy.

        • Forum Kryptowalut uczestniczy w następujących programach partnerskich
        • eBay, Amazon NordVPN, Ledger Nano Wallets, Satoshi Labs Trezor Wallets, Coinbase Cryptocurrency Exchange, błyskawiczny hosting WPX, Ezoic Premium Ads i Income School doradca treści witryny . Wszystkie linki w tym wyłączeniu odpowiedzialności i we wszystkich treściach TCF są autentycznymi linkami do oficjalnych stron firmowych. Nie ma tu żadnych oszustw, phishingu, przekierowań ani fałszywych linków do stron. Linki do produktów w artykułach płacą nam niewielką prowizję, jeśli zostaną użyte do zakupu wymienionych przedmiotów. Kupujący nie ponosi żadnych dodatkowych kosztów za korzystanie z tych linków. TC po raz pierwszy zaczął programować na TRS-80 w liceum w 1979 roku. Był w pobliżu od wczesnych dni, kiedy trzeba było stworzyć funkcję, jeśli chciał, żeby komputer coś robił. Stamtąd do Atari, Commodore, Apple i PC napisał kod dla nich wszystkich. Wykształcony raczej w medycynie niż na technice, dotrzymał kroku światu technologii, pisząc okazjonalnie pomoc w szkoleniu medycznym. Wcześnie zaangażował się również w inwestycje technologiczne i udało mu się uniknąć cyklu koniunkturalnego w latach 90-tych, ponieważ zdał sobie sprawę, że wiele firm nie oferuje produktu, którego potrzebują konsumenci. Teraz wykorzystuje to doświadczenie, szkolenie i podejście do inwestowania w kryptowalutach. Dzieli się tutaj swoimi przemyśleniami, zapewniając zasoby edukacyjne dla początkujących i średnio zaawansowanych inwestorów i użytkowników kryptowalut.

          Najnowsze treści Dash to kryptowaluta typu peer-to-peer, taka jak bitcoin, zbudowana na oprogramowaniu open source. Ich system jest zbudowany na dwuwarstwowym łańcuchu bloków. (Alert buzzword) rozproszony zdecentralizowany.

          Od czasu wydania Bitcoin w 2009 roku na rynki kryptowalut wprowadzono ponad 6000 altcoinów. Podczas gdy definicja terminu „altcoin jest przedmiotem dyskusji w świecie kryptowalut.

          O nas

          Wyjaśniamy kryptowalutę i blockchain w zrozumiały sposób.

          Ujawnienia

          TCF jest spółką stowarzyszoną Amazon, Trezor, Ledger, NordVPN, Ezoic i Coinbase, a inne zostaną dodane. Reklamy są dostarczane przez Ezoic. Należy pamiętać, że wszystkie linki w treści i reklamach na stronie zostały zweryfikowane jako autentyczne przez właściciela witryny.