一文看懂挖矿现状

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1、一文看懂挖矿现状本文作者 David Vorick是Sia创始人兼 CEQ后来他乂 和部分Sia成员联合创办了 ASIC矿机制造商 Obelisk。在本 文中，David讲了他们在开发和制造ASIC矿机中遇到的一些难题，比如:ASIC抵抗性、硕分叉抵抗性、比特大陆对 Obelisk 的打压等。他还从制造商的角度分析了ASIC矿机制造商面临的风险，规模经济在矿机制造业中的作用，矿场的现状以 及芯片的重要性。对于挖矿者而言，认清加密货币挖矿现状 非常重要，而这篇文章，能解决你的相关困惑。?作者 | David Vorick 整理 | kou我是Sia开发项目的负责人，Sia是一个基于区块链技术的

2、云存储平台。大约一年以前，我和 Sia团队的部分成员创办 了 Obelisk , Obelisk是一家加密货币 ASIC矿机制造商。在 Obelisk的工作经历让我们对加密货币挖矿行业有了很多理 解。自Obelisk成立以来，我们学到了很多关于挖矿的知识，比如：GPU ASIC、FPGA ASIC 阻力(ASIC resistance )、矿 场、电力等一大堆加密货币开发者应该了解的知识。虽然我 们无法分享我们学到的所有知识，但是我们针对一些重要课 题总结出了一些信息，这些信息对加密货币设计者以及加密 货币社区的其他成员很有帮助。ASIC 抵抗性(ASIC resistance )很长一段时间

3、以来，我们对ASIC抵抗性一直持悲观态度，在进入硕件制造行业后我们更加坚定了这个立场。硕件的应用灵活性非常高。通用的计算设备(例如 CPU GP顷口 DRAM 为了能完成一般的计算任务，往往都不能发挥出真正的潜能。在基础硕件的开发中，如果只针对某个特定的任务开发 硕件，大多数算法都可以实现很大程度的优化。?绝大多数ASIC抵抗算法是由软件工程师设计的，这些工程师会对定制化硕件的局限作出假设，但是这些假设往往都是错误的。Equihash可能是最容易实现的算法，因为很多人对Equihash 算法很有信心，近一年以来我们一直在对外宣称我们知道如 何制造出非常高效的 Equihash ASIC矿机。?

4、这里的关键在于制造分类存储器(sorting memory )。很多算法设计者似乎没有意识到，在ASIC中，芯片中的计算单元和存储单元可以整合在一起。当GPLM行Equihash计算时，必须将数据由片外存储器传到计算单元进行处理，然后 再将改动后的数据返回到片外存储器中。Equihash算法要求对数据进行的操作非常简单，因此我们可以将计算单元和存储单元整合在一起。这意味着可以在同一 个地方进行大部分操作，这样就可以大幅减少来回移动数据 消耗的能虽，以及不同操作之间间隔的时间，大大提高效率 和速度。所以，当比特大陆（Bitmain ）发布用于开采 Equihash加密 货币的ASIC矿机时，我们

5、一点也不惊讶。但是，比特大陆 的ASIC矿机的实际性能要比我们内部研究的估测值低5-10倍。造成这一结果的原因有很多种，但是我们有理由认为未 来几个月会有功能更强大的Equihash ASIC推出。我们还针对Ethash （以太坊的算法）作了宽松（loose ）设 计。与Equihash相比，Ethash对ASIC的抵抗性强很多，但 是从今天市场上的一些产品身上可以看到，它们的表现足以 淘汰GPU Ethash是我们目前遇到过的对ASIC抵抗性最强的算法，如果是其他算法，大部分算法可实现的潜能比 Equihash算法更为可观。?总而言之，在性能上，定制硕件总是能力压通用型硕件。我要强调的是，在

6、我遇到过的所有支持ASIC抵抗性论的人中，他们全都低估了硕件工程师针对特定问题设计硕件时的灵 活性（即便在预算有限的情况下）。不管任何算法，定制硕 件工程师总能找到方法打败通用型硕件。这是通用型硕件的 一个根本性局限。硕分叉抵抗性（Hardfork Resistance ）很多人认为计算芯片分为三类： CPU GPLffl ASIC,但实际 上芯片领域芯片的类型只有一种一一 ASICo在英伟达、英特 尔等公司内部，他们都将其产品称为 ASICo大众所知的那三 个芯片类型实际上证明了 ASIC的应用灵活性。如果用1到10来衡虽芯片的灵活性，英特尔的CPU 1,比特币的ASIC是10，GPU 2。

7、设计人员设计出的芯 片在1到10区间内，当从1移动到10的时候， 芯片的灵活性大幅降低，但是性能却得到很大提升。当牺牲 灵活性时，设计和开发的工作H就会相应减少。一般来说，我们之所以没有看到介于通用性强的GPUffi完全不灵活的ASIC之间的的产品，是因为通常设计人员在放弃 足够的灵活性不选择 GPU的时候，都是为了一个非常具体的 应用，他们愿意牺牲每一点灵活性最大限度地提高性能。如 果设计完全不灵活的 ASIC,成本也会低很多，这就是我们一 般看不到灵活性介于中间的产品的原因。当然也有介于 GPlf口 ASIC之间产品，如Baikal矿机和Google 的TPU（张虽处理器），这些芯片的应用

8、灵活性比GPU子，而且性能也比GPU子很多。Baikal是个特别有趣的例子，因为 它可以淘汰很多加密货币开采所使用的基本款GPU将ASIC从网络上硕分叉出来，这种操作发生的越频繁，此 策略的实际作用就会越小，因为芯片设计者可以设计出具有 应用灵活性的芯片一一灵活性在略微灵活到非常灵活之间，灵活性每增加一点，性能就会相应损失一点。门罗币的开发 者已承诺要让门罗币维持PoW的通用结构，因此我们认为可以制造一款在性能降低 5倍的情况下可以不受硕分叉影响的 门罗币矿机。Equihash算法有三个参数。在Zcash挖矿中，三个参数都只 能选一个值，任何简单的硕分叉变都可能改变其中的一个或 多个参数。我们

9、提出了一种基础的Equiahsh ASIC架构，这种架构可以进行参数组任意选择的硕分叉分。也就是说，调 整算法参数的基本硕分叉分不足以破坏芯片，需要更加彻底 的变化才行。撇开灵活性不谈，我们认为我们的ASIC在速度和效率上将大幅超越 GPU不过没人愿意出资支持 Equihash ASIC ,因此我们的设计束之高阁，无人问津。我认为很多人没有意识到灵活的ASIC是可能的，他们认为使用小的硕分叉分就可以在网络上扰乱任何ASIC。有时候是可以，但是由于算法可以对ASIC有抵抗性，ASIC也可以对硕分叉分有抵抗性，尤其是当硕分叉分带来的改变较小时。秘密的门罗币ASIC几个月以前，有消息称，用于挖掘门罗

10、币的ASIC矿机正在秘密开发中。我的消息是，有些人从2017年年初就已经在利用这些秘密的 ASIC矿机挖掘门罗币了。这些 ASIC矿机的 投资回报率非常可观，挖矿群体赚得大钱之后乂可以尝试挖 掘其他对ASIC有抵抗性的加密货币。?据估计，在被发现前的一整年，门罗币的秘密 ASIC占了超 过50浦哈希率(Hash Rate ),在这期间完全没人发现。发 彳了的门罗币有很大一部分都集中在一小撮群体的手中，如果 没被发现的话，一场 51%的攻击可能会随时发生。门罗币的硕分叉分在影响 ASIC上似乎很成功。我不认为ASIC 的设计者试图让 ASIC变得灵活。但是 Monero宣布每年要更 改两次PoV

11、y因此我们可能会看到乂一波灵活性更强的秘密 ASICo门罗币的区块奖励(block reward )非常可观，即便 ASIC在Po建分叉分中有30%勺存活几率，寻求对硕分叉分 有抵抗性的ASIC更有价值。我预测，另一波秘密的门罗币ASIC将会出现，跟进门罗币每隔6个月进行的硕分叉分进行更新，这些ASIC将更加保守，更加灵活。其他秘密的ASIC我们听过很多关于其他秘密ASIC的传言。不过拥有秘密 ASIC的人往往不会过多谈论，截至2018年3月，我们听说有专门用于挖掘 Equihash和Ethash的秘密ASICo我们认为，在 Bitmain Z9 发布之前，有3个不同的组织已在使用不同的 AS

12、IC在活跃地挖掘 Zcash。我们知道，矿场愿意为特定数字加密货币的设计的唯一使用 权支付数白万美元，因此，即使是低等级的加密货币，也有 可能为秘密ASIC的唯一拥有者带来数白万美元的利润。结 果，形成了一个非正式的秘密采矿地下产业。这么多的秘密 意味着这个地下产业是断开的，而且通常是依托谣言和以前 的关系来运作的。尽管如此，这仍然是一个暴利行业，即便 采取像Vertcoin硕分叉这样的防止措施，成功的回报仍让 秘密采矿者遭受的挫折相形见细。考虑到这些，我认为去年每一种区块回报超过2000万美元的基于PoW的加密货币至少都有一个秘密 ASIC团队在开采， 或者在几个月之内就会出现开采的秘密AS

13、IC。观察GPU回报是查明这种行为的最简单的方法，但是随着ASIC继续渗透市场上的每种加密货币，GPU回报这个观测指标将变得不可靠，因为到时将没有只能用GPU兖掘的加密货币作为基准，至少没有一种足够大的货币可以维持所有GPLT场的开采。ASIC竞赛已经变成一种高级竞赛，因为它的回报非常大， 即使是小型加密货币也可能价值数千万美元，这使得高风险的 生产运作非常有价值。制造商的风险 销售ASIC的制造商（比如比特大陆）在ASIC W叉分中受到的影响要比消费者小。拿Sia来说，据我们估计，比特大陆在A3矿机的设计和制造上花了不到1000万美元，在发布A3矿机后的8分钟内，比特大陆就通过销售硕件收获了

14、2000万美元。在挖掘者还没有收到任何回报前，比特大陆不但收回了初始的投资，而且还大赚了一笔。在这个案例中，硕分叉分并没有伤害到比特大陆。比特大陆 从Sia身上赚了一笔钱，开发者对此无能为力。门罗币的挖 掘者也是如此遭遇，Monero宣布进行硕分叉分后， 比特大陆 甚至都没有通知挖掘者，他们通过向消费者销售足够多的无 用硕件收回成本，并大赚一把。加密货币挖掘严重依赖于矿机制造商。制造商们控制着硕件 的生产和供应，他们比任何都清楚行业的现况。挖掘者的赚 钱能力取决于由制造商控制的可变因素，然而制造商不会向 任何人披露信息。采矿硕件制造商Halong “背叛”了一批数H未知的Decred币挖掘者，

15、让他们每人损失了 1万美元。在这之后，超过50% 的采矿回报都流向一个与 Halong有关联的地址，这意味着 Halong收获了绝大部分的哈希率和利润。我们对 Halong Decred币挖矿设备的调查表明，这款设备的制造成本不到 1000美元，这意味着每个支付1万美元购买该设备的消费者 都让Halong获得巨大的利润，这部分利润足以让其另外再 生产9台设备。除此之外，购买者还不知道Halong卖出了多少设备，也不知道设备发货后会在哪里遇到困难。制造商 知道购买者是否能获利，但是购买者并不知道。购买者却完 全信任制造商。如果Sia这样的数字加密货币每月可以获得1000万美元的区块回报，那么挖矿机在可使用期限内将收获 1.2亿美元的 回报。如果你认为挖矿机制造商能收获的利润最多只有1.2亿美元，那么你就错了，制造商实际赚的钱要比这个数目多很多。比特大陆用非常短的运输时间（10天内）将A3矿机卖给了 消费者，不久之后，关于购买矿机的人每天用矿机能赚800美元的视频开始在 YouTube上疯传。A3矿机顿时成了人们争 相抢购的产品，这使得比特大陆非常成功地销售了第二批矿机。虽然我们不知道比特大陆卖出了多少台A3矿机，但是我们怀疑他们通过销售第二批矿机赚得的利润要比使用A3矿机挖矿可