Cách các công cụ khai thác Bitcoin lặp lại: Theo dõi các công cụ khai thác S9 và S17 thông qua biểu đồ phân phối Nonce

Nguồn: Babbitt

Tựa gốc: "Bitcoin Triều đại thay đổi máy khai thác: theo dõi máy khai thác S9 và S17 thông qua bản đồ phân phối nonce》

Khi Bitcoin sắp đến đợt halving tiếp theo, mạng của nó đang trải qua nhiều quá trình chuyển đổi. Ngoài những thay đổi lớn về kinh tế khai thác do điều chỉnh phần thưởng, máy khai thác Antminer S17 của Bitmain cũng đang thay thế dòng máy khai thác S9 lâu đời và trở thành phần cứng khai thác thống trị trên mạng.

Có thông tin cho rằng Bitmain đã phát hành Antminer S9 vào năm 2016. Kể từ đó, nó đã nhanh chóng trở thành máy khai thác SHA-256 phổ biến nhất trên thị trường. Sau vài năm phát triển, S9 vẫn chiếm tỷ trọng lớn trên thị trường.

Do thiếu dữ liệu công khai về các loại phần cứng khai thác được sử dụng bởi từng người khai thác, rất khó để đo lường quá trình chuyển đổi này sẽ diễn ra nhanh như thế nào. Tuy nhiên, một nguồn tín hiệu tiết lộ xu hướng trong phần cứng khai thác: phân phối nonce của mạng. Sự sắp xếp các số tùy ý này, mà các công cụ khai thác đưa vào hàm băm của mỗi khối, gợi ý về việc sử dụng phần cứng khai thác đã thay đổi như thế nào qua nhiều năm.

Trong báo cáo gần đây nhất của chúng tôi về trạng thái mạng, chúng tôi đã xem xét cách có thể sử dụng các mẫu phân phối số ngẫu nhiên để phát hiện sự gia tăng của ASIC. Trong báo cáo này, chúng tôi sẽ khám phá thêm các đặc thù của việc phân phối số ngẫu nhiên không ngẫu nhiên của Bitcoin và các nguồn đằng sau các sọc phân phối để điều tra những thay đổi mới nhất trong phần cứng khai thác. Sau đó, chúng tôi sẽ chia nhỏ dữ liệu này theo nhóm khai thác, điều này sẽ cung cấp sự hiểu biết sâu sắc hơn về phần cứng được sử dụng bởi các nhóm khai thác cụ thể.

Đạt Những viên bi vàng hiểu rõ quy trình khai thác Bitcoin

Khai thác là một phần quan trọng trong mô hình bảo mật của Bitcoin và được cho là cải tiến đáng kể nhất so với những nỗ lực trước đây trong việc tạo ra tiền kỹ thuật số. Mặc dù ý nghĩa của việc khai thác khá phức tạp nhưng các khái niệm đằng sau nó lại tương đối dễ hiểu.

Từ quan điểm của thợ mỏ, việc khai thác một khối cũng giống như việc liên tục chọn các viên bi từ túi mà không thay thế chúng. Điều bạn cần biết là số lượng bi trong túi rất lớn, tỷ lệ bi xanh rất lớn và tỷ lệ bi vàng rất nhỏ. Khi người thợ mỏ lấy những viên bi vàng ra khỏi túi sẽ nhận được phần thưởng.

Giải thích điều này theo thuật ngữ kỹ thuật hơn: Những người khai thác Bitcoin đang cạnh tranh để tìm ra một nonce vàng mà khi được thêm vào tiêu đề khối được đề xuất, nó sẽ được băm thành một giá trị cụ thể được xác định bởi tham số độ khó của mạng như sau. Người khai thác tìm kiếm số nonce hoặc số tùy ý này, số này chỉ có thể được sử dụng một lần, bằng cách đoán giá trị và kiểm tra xem hàm băm kết quả có nằm dưới một ngưỡng nhất định hay không. Người khai thác đầu tiên tìm thấy giá trị này cho một khối hợp lệ và phát nó lên mạng có quyền chọn và sắp xếp các giao dịch trong khối, đây là bước cần thiết để cuối cùng làm cho các giao dịch này trở nên hợp lệ.

Đổi lại, người khai thác nhận được phần thưởng khối và phí từ bất kỳ giao dịch nào có trong khối, cả hai đều kiếm được thông qua các giao dịch coinbase đặc biệt. Giả sử các thuộc tính của hàm băm SHA-256 không thay đổi thì việc phân phối các nonces vàng cho bất kỳ khối nhất định nào là ngẫu nhiên và không thể tìm thấy ngoại trừ bằng các phép tính vũ phu.

Vì tham chiếu đến giao dịch coinbase chứa trong tiêu đề khối, do đó mỗi thực thể khai thác sẽ lấy mẫu từ một bản phân phối khác nhau. Nói cách khác, mỗi thực thể đang lấy những viên bi từ một túi khác nhau chứa cùng số viên bi và mong đợi tỷ lệ giữa những viên bi xanh và vàng là như nhau.

Tỷ lệ viên bi vàng được xác định bởi thông số độ khó của mạng (được mạng điều chỉnh tự động) và được cố định trong khoảng thời gian liên quan. Ngày nay, do độ khó của khối cao và phương sai ngẫu nhiên nên thường không có nonce vàng cho một tiêu đề khối cụ thể. Nói cách khác, không có viên bi vàng nào trong một số túi.

Các công cụ khai thác tận dụng hết không gian nonce cho một khối được đề xuất thường tăng dấu thời gian của khối đó để tạo ra một tập hợp nonce mới. Nghĩa là, khi thợ mỏ hoàn thành công việc lấy bi, họ sẽ lấy một túi mới chứa đầy bi. Nếu dấu thời gian đã đạt đến điểm mà các điều chỉnh tiếp theo khiến nó không hợp lệ thì người khai thác phải điều chỉnh tập hợp các giao dịch có trong khối. Tương tự, nếu một người khai thác hết túi trong phòng, họ cần lấy thêm từ phòng khác, việc này rất tốn thời gian.

Để tăng khả năng tìm thấy những viên bi vàng trong một khoảng thời gian cố định, những người khai thác có thể thực hiện song song các phép tính của họ, tương tự như việc lấy một số viên bi cùng một lúc thay vì từng viên một. Bằng cách sử dụng phần cứng phù hợp với nhiệm vụ (đặc biệt là GPU và chip chuyên dụng gọi là ASIC), có thể tìm thấy các nonces song song. Hiệu suất song song hóa của ASIC cao hơn bất kỳ phương pháp nào khác.

Trong một hình thức tính toán song song khác, một số thợ mỏ phối hợp khám phá nonce của họ và đồng ý chia bất kỳ phần thưởng khai thác nào và nhóm thợ mỏ hoạt động theo cách này được gọi là nhóm khai thác và nhà điều hành của nó thường phải trả một khoản phí, những người khai thác riêng lẻ sẽ phải trả một khoản phí chấp nhận giảm bớt sự biến động của thu nhập của họ.

bit Phân phối số ngẫu nhiên Nonce của Coin

Thông số độ khó của Bitcoin được điều chỉnh hai tuần một lần, do đó, nếu lượng tính toán được thực hiện trên mạng không đổi thì trung bình một khối mới sẽ được tạo ra sau mỗi 10 phút. Tính năng này đảm bảo rằng ngay cả khi có những thay đổi lớn về sức mạnh tính toán, mạng vẫn sẽ tiếp tục hoạt động. Trong một thị trường khai thác cạnh tranh hoàn toàn bị thống trị bởi các công cụ khai thác điện toán song song, chúng ta có thể mong đợi rằng theo thời gian, việc phân phối nonces vàng sẽ giống như một sự phân phối đồng đều. Nhưng đáng ngạc nhiên là không phải vậy.

Sự phân bố không ngẫu nhiên gần phía bên trái của biểu đồ có thể được quy cho việc khai thác bằng cách lặp đi lặp lại các giá trị kiểm tra bắt đầu từ 0. Nếu một công cụ khai thác đang khai thác thông qua CPU và khai thác với tư cách cá nhân mà không có sự song song và do đó không thể xung đột với các thành viên khác trong nhóm, thì chiến lược này hoạt động tốt như các chiến lược khác vì việc phân phối nonce cho mỗi khối mới là độc lập. Sự biến mất của mô hình này trùng hợp với sự ra đời của các công cụ khai thác GPU, có chức năng song song hóa tính toán.

Gần phía bên phải của biểu đồ, có một vùng sọc với rất ít nonces. Theo những gì chúng tôi biết, sự bất thường này được phát hiện lần đầu tiên bởi người dùng Twitter @100TrillionUSD vào tháng 1 năm 2019. Khu vực này được dán nhãn dưới đây.

Ngay sau đó, một bài báo nghiên cứu của BitMEX đã khám phá ra mô hình kỳ lạ, suy đoán rằng sự bất thường là do tối ưu hóa khai thác gây tranh cãi được hỗ trợ bởi công nghệ AsicBoost.

AsicBoost có hai biến thể: 1. AsicBoost tiềm ẩn (không thể quan sát rõ ràng trên chuỗi), 2. AsicBoost công khai (có thể được quan sát rõ ràng trên chuỗi). Nhóm nghiên cứu BitMEX đã thảo luận về cả hai biến thể, nhưng đặc biệt quan tâm đến tác động của AsicBoost tiềm ẩn, gần như không có sẵn đối với các khối không trống khi kích hoạt Segregated Witness (SegWit) vào tháng 8 năm 2017. Tất nhiên, các nhà nghiên cứu không thể xác nhận những nghi ngờ của họ.

Trong báo cáo thứ 23 vào tháng 10 năm 2019, chúng tôi đã đi sâu vào phân phối nonce của Bitcoin và ghi nhận mô hình sọc. Kể từ đó, mô hình sọc đã dần dần biến mất và các nonce khối được khai thác gần đây dường như được phân bổ ngẫu nhiên hơn.

Tuy nhiên, những bất thường trong việc phân bổ số ngẫu nhiên dường như không liên quan trực tiếp đến AsicBoost. Hidden AsicBoost không còn khả dụng vào năm 2017 và bản cập nhật chương trình cơ sở đầu tiên hỗ trợ AsicBoost công khai đã được phát hành vào tháng 10 năm 2018, nhưng có thể thấy rõ chuỗi phân phối nonce giữa hai ngày này. Hơn nữa, mặc dù mức sử dụng AsicBoost công khai vẫn ở mức cao, nhưng mẫu bất thường này không còn hiển thị trong các khối mới được sản xuất, bất kể sự hiện diện của AsicBoost công khai.

Một khả năng khác là kiểu phân phối số ngẫu nhiên không ngẫu nhiên có thể do các họ công cụ khai thác Antminer S7 và S9 của Bitmain gây ra. Nonce là do cách lấy mẫu số ngẫu nhiên. Hình ảnh này có thể là do tác dụng phụ của việc tối ưu hóa và cuối cùng là vô hại đối với cả người khai thác và mạng.

Khi xem xét tất cả nonces trên mạng, mô hình sọc lần đầu tiên trở nên rõ ràng vào cuối năm 2015, trùng với thời điểm Bitmain phát hành S7 vào cuối tháng 8 và hoàn thành đơn đặt hàng vào cuối tháng 9.

Antminer S9 được phát hành vào cuối tháng 5 năm 2016 và những người mua đầu tiên đã nhận được đơn đặt hàng vào giữa tháng 6 năm đó. Ngay sau đó, các sọc trở nên hẹp hơn khi S9 thay thế S7 trở thành công cụ khai thác thống trị trên mạng Bitcoin vào thời điểm đó.

Và sự sụp đổ gần đây của chế độ này trùng hợp với quá trình chuyển đổi từ S9 sang Antminer S17, công cụ khai thác thống trị trên mạng. Mặc dù S17 đã được phát hành vào tháng 4 năm 2019, nhưng các thợ đào vẫn sử dụng S9 cho đến gần đây do tính kinh tế của việc khai thác.

Phân tích tóm tắt

Bằng cách phân tầng tập dữ liệu của công cụ khai thác trên mỗi khối, chúng ta có thể có cái nhìn chi tiết hơn về phân phối nonce.

Chúng tôi biết rằng người khai thác một khối thường được xác định bằng dấu trong trường dữ liệu coinbase của khối và những dấu hiệu này được cung cấp tự nguyện và có thể có sự giả mạo. Người khai thác không cần để lại thông tin và có thể chọn để lại nó Tải xuống thẻ của nhóm khai thác khác thay vì thẻ của chính nhóm đó. Vì vậy, trong một số trường hợp, thậm chí còn có những động cơ khuyến khích cho những hành vi sai trái này, vì vậy chúng ta nên nhận thức được những hạn chế của cách làm này. Tuy nhiên, công nghệ này hiện đã trở thành tiêu chuẩn công nghiệp và mặc dù nhiều thợ mỏ chọn không để lại mã nhận dạng nhưng chúng tôi không tin rằng việc làm giả quy mô lớn đang xảy ra.

Sau khi sắp xếp các khối theo công cụ khai thác, chúng tôi có thể kết hợp thông tin này vào bản đồ phân phối nonce Bitcoin của mình.

Chúng tôi cũng có thể xem phân phối số ngẫu nhiên không ngẫu nhiên của từng nhóm khai thác. Ngay cả trong trường hợp này, các mô hình bất thường vẫn có thể nhìn thấy được. Hãy xem biểu đồ bên dưới, hiển thị các khối được khai thác bởi Antpool và BTC.com (cả hai đều thuộc sở hữu của Bitmain), cũng như ViaBTC.

Trong phân phối nonce của các nhóm khai thác liên kết với Bitmain, mẫu sọc xuất hiện rõ ràng hơn. Điều này cho thấy rằng các nhóm này có tỷ lệ giàn khoan S7 và S9 cao hơn trong giai đoạn liên quan, điều này được mong đợi nhờ vào mối liên kết giữa các nhóm và nhà sản xuất các giàn khoan này.

Năm 2015, được khai thác bởi một kẻ vô danh thực thể Tỷ lệ khối đã giảm đáng kể, là kết quả của cuộc chiến mở rộng khối, trong đó nhiều thợ mỏ ẩn danh trước đó bắt đầu xác định danh tính của mình trên chuỗi để bày tỏ sự ủng hộ hoặc phản đối việc tăng kích thước khối. Ngày nay, chúng ta có thể xác định được đại đa số thợ mỏ thông qua sức mạnh băm của họ. Trong các khối nonces được khai thác bởi những thợ mỏ không rõ danh tính, các họa tiết sọc có thể nhìn thấy mờ nhạt và chúng dần dần biến mất.

Kết luận

Antminer S9 Kể từ khi phát hành vào năm 2016, Nó luôn là mẫu máy khai thác được sử dụng nhiều nhất trên mạng Bitcoin. Mặc dù Bitmain đã phát hành S17 vào năm ngoái, S9 vẫn có hiệu quả kinh tế trong một thời gian, nhưng do sức mạnh tính toán mạng ngày càng tăng và điều kiện thị trường thay đổi, mô hình giàn khai thác này đang bị loại bỏ.

Khi các công ty khai thác chuyển từ S9 sang S17, mẫu sọc trước đây là đặc điểm xác định phân phối số ngẫu nhiên của Bitcoin đã biến mất. Nguồn gốc của những vệt bí ẩn này, xuất hiện trong một không gian dường như ngẫu nhiên, là chủ đề được suy đoán. Thời điểm hiển thị của các sọc làm tăng độ tin cậy cho giả thuyết rằng các đường này là một tạo phẩm của phần cứng khai thác, đặc biệt là S9 và S7 trước đó.

Dữ liệu chưa từng có cho phép chúng tôi đo lường quy mô và tốc độ của sự thay đổi này theo cách mà không thể chỉ sử dụng thông tin công khai. Bằng cách khai thác các dấu vết do S9 để lại trong quá trình lấy mẫu nonce, chúng tôi có thể ước tính tỷ lệ của những công cụ khai thác này trên mạng. Việc tách dữ liệu này theo nhóm khai thác sẽ cung cấp thông tin duy nhất về hiệu quả của công cụ khai thác mà chúng tôi sẽ đề cập trong báo cáo sau này.

Liên kết gốc: http://www.wabi.com/news/26455.html

Chào mừng bạn tham gia cộng đồng chính thức của BlockBeats:

Nhóm Telegram đăng ký: https://t.me/theblockbeats

Nhóm Telegram thảo luận: https://t.me/BlockBeats_App

Tài khoản Twitter chính thức: https://twitter.com/BlockBeatsAsia