ASIC矿机全面介绍

ASIC的全称是Application-Specific Integrated Circuit，是指专门设计用来完成特定计算任务的集成电路。 在区块链领域使用 ASIC 挖矿是非常普遍的。 本文分析了ASIC挖矿的原理以及为什么需要反ASIC。

ASIC 基础知识

先说说ASIC的基本原理，看看为什么用ASIC挖矿可以大大提高效率。

挖矿过程的本质是许多机器竞争谁能首先计算出复杂数学问题的答案。 对于比特币来说，解决这个数学问题就是看谁能在单位时间内完成更多的SHA256运算。 因此，优化SHA256的计算时间可以提高挖矿效率。

CPU计算一道数学题是通过编程思想来解决的。 CPU是面向通用计算任务的，所以在硬件层面，它只能完成加法或乘法等基本运算。 因此，要完成一个复杂的运算，比如A*B + C，需要多次运算，需要多个时钟周期才能完成。 但是如果开发出一种集成电路，让A*B+C的运算直接在硬件层面完成，那么执行这个运算只需要一次计算操作，消耗一个时钟周期。 这样的集成电路的特点是不再是通用的，而是在完成特定任务时效率极高。 这就是所谓的 ASIC。 SHA256运算比上面的乘加运算复杂，但原理是一样的。

对于比特币来说，挖矿经历了四个阶段：CPU、GPU、FPGA和ASIC。 GPU天生的特点就是适合并行的简单计算，所以SHA256的执行力比CPU要高很多。 FPGA是可编程硬件，因为它还是有一定的通用性，所以单价会比较贵。 ASIC的初始设计投资较大，但量产后单价会更便宜。 因此，如果能够确定市场规模比较大，采用ASIC技术在经济上将是最划算的。

这就是ASIC的基本原理。

抗ASIC算法

由于前期对ASIC的投入较大，容易造成挖矿的中心化，所以区块链领域一直没有停止抗ASIC挖矿算法的研究。

比特币的挖矿哈希算法 SHA256 本身其实对 ASIC 非常友好。 由于SHA256属于传统密码原语，主要用于签名摘要等传统计算。 它不是专门为挖矿任务而设计的，没有针对ASIC的考虑，所以制作ASIC矿机非常方便，可以获得千倍的效率提升。

Zcash 使用的挖矿算法是 Equihash。 ASIC实现起来比较困难，但是实现之后，挖矿效率还是可以提高一百倍的。 底层原理是挖矿时需要存储150M的状态数据，所以即使实现了ASIC芯片，也要承担150M的存储成本，所以效率提升不是很明显，但还是不行问题一百次。

Monero使用的挖矿算法是CryptoNight，ASIC实现难度更大。 因为算法本身的复杂度很高，硬件层面的实现还是会很复杂，成本也会比较高。 同时需要2M的状态存储，对普通CPU比较友好，因为可以恰到好处的存储，但是在ASIC上实现的时候，部分成本还是存在的。 所以整体效果只能有50倍的效率提升。

以太坊使用的 ETHash 对 ASIC 极其不友好，所以至今没有人有动力去开发以太坊矿机。 基本原理是需要存储大量数据。 但是，计算仍然可以通过硬件来提高效率。 一般来说，如果实现为挖矿的ASIC，效率还是可以翻倍的。

所以综上所述，实现抗ASIC挖矿算法主要有两种方式：第一，增加数据存储量，因为ASIC主要是为了压缩计算步骤btc算力计算器，而对于存储来说，还是需要有相应的硬件规模去优化的空间不大。 其次，为了增加计算步骤的复杂度，可以设计难以用于硬件优化的计算步骤。 甚至还有ProgPOW等算法，专门为主流GPU硬件设计了非常复杂的计算步骤，并且算法具有动态可扩展性。 调整了，所以如果算法是固定在硬件上的，一旦算法改变了，硬件就会失效。 因此，在实现ASIC时，必须将硬件功能做的非常通用，即非常类似于通用GPU，因此成本非常高。 最好直接从各大厂商购买GPU进行挖矿。

反 ASIC 真的有意义吗？

最后一部分，我们思考一个问题：反ASIC真的有意义吗？

首先，ASIC厂商其实和区块链是一个利益共同体。 以ProgPOW为例，也有观点认为ProgPOW会将挖矿绑定在少数机构和大型显卡厂商身上。 真的比依赖ASIC厂商更安全吗？ 要知道，ASIC 厂商的利益与币价深度长期绑定，而大型 GPU 厂商则不然。 因此btc算力计算器，如果攻击某种货币有利可图，通用GPU制造商不会关心某种货币的长期声誉。 ，所以攻击动机更充分。

其次，挖矿本身就是一个比较复杂的工作，专业化是必然趋势。 从矿机的角度来看，总是有优化的空间。 此外，大型矿池可以将所有机器统一移动到电力更便宜的偏远地区。 这些事情零售矿工很难做到。

第三，从一个方面来说，挖矿是在烧钱。 不管用什么硬件挖矿，只要你有钱，一下子就可以买很多。

因此，抗ASIC的意义值得深思。 但是，目前很多人认为，至少在一个区块链的起步阶段，如果有人投入巨资设计一个ASIC来挖这条链，会使这条链的持币量非常中心化，这显然不是很好，所以尽早考虑反 ASIC 是有意义的。

总结

以上就是ASIC挖矿的内容。 综上所述。 首先，ASIC主要是通过硬件来压缩挖矿作业所需的计算步骤来提高效率，但如果作业本身需要大量的数据存储，那么优化空间就不大了。 其次，抗ASIC的意义可能主要体现在区块链的启动阶段。

参考：