Co je bitcoinový šifrovací algoritmus? Funkce dešifrování a dolování Sha256 Srovnávací charakteristiky algoritmů ve vztahu k těžbě

Alexandr Markov

Zkratka SHA 256 znamená Secure Hash Algorithm – oblíbený hashovací mechanismus vytvořený specialisty z NSA. Klíčovým úkolem algoritmu je převádět náhodné informace na hodnoty s pevnou délkou, v budoucnu bude sloužit k identifikaci těchto informací.

Historie vzhledu

Okamžitě poznamenejme, že se jedná o algoritmus druhé generace, vytvořený na základě svého předchůdce - SHA-1, který byl zase vyvinut v roce 1995 výhradně pro použití pro civilní účely. Aktualizovanou verzi nyní populárního algoritmu vytvořili zaměstnanci Národní bezpečnostní agentury v roce 2002.

O tři roky později se objevil patent umožňující použití algoritmu pro civilní účely. Třetí verze populárního mechanismu se objevila v roce 2012, její vývoj provedli specialisté z Národní agentury pro standardy. Postupem času SHA-3 zcela nahradil své předchůdce.

Převedená data není možné dešifrovat, protože hashovací součet není v klasické interpretaci tohoto procesu považován za šifrovací proces. Jednosměrný šifrovací algoritmus zpracovává neomezené množství informací.

Stojí za zmínku, že absolutně všechny existující verze bezpečného hashovacího algoritmu byly vytvořeny podle principu Merkle-Damgaard: informace jsou rozděleny do jednotných kategorií. Každá skupina prochází jednosměrnou kompresí, což vede k výraznému snížení délky dat.

Tato metoda šifrování má mnoho výhod:

  • komprese dat se provádí rychle;
  • je nemožné vrátit proces převodu zpět bez klíčů;
  • pravděpodobnost kolize je snížena na nulu.

Technické specifikace

Protokol je určen pro data, která jsou rozdělena na části, každá o velikosti 64 bajtů. Algoritmus poskytuje konsolidaci, v důsledku čehož se objeví 256bitový kód. Technologie šifrování je založena na relativně jednoduchém kole, jehož cykličnost je 64krát.

  • Velikost bloku 64 bajtů.
  • Maximální délka šifrovaného kódu je 33 bajtů.
  • Parametry Message digest – 32 bajtů.
  • Výchozí velikost slova je 4 bajty.
  • Počet opakování v jednom cyklu je 64.
  • Rychlost algoritmu je 140 Mbit/s.

Jak již bylo zmíněno dříve, protokol SHA-256 je založen na konceptu Merkle-Damgaard, což znamená, že je nejprve rozdělen na bloky a teprve poté na jednotlivá slova.

Soubor informací prochází rozsahem opakování - 64 nebo 80. Každý cyklus je doprovázen transformací bloku slov. Konečný hash kód je generován sečtením počátečních hodnot.

Kryptoměny s algoritmem SHA-256

Podívejme se na digitální měny, jejichž těžba se provádí podle principů algoritmu SHA-256:

  • Bitcoin, měna, kterou není třeba dále představovat, zůstává nejoblíbenějším kryptografickým aktivem.
  • Peercoin - jedinečnost spočívá v tom, že kód je vytvořen na bázi Bitcoinu, ale mechanismus slouží k ochraně sítě a PoW se používá k distribuci coinů.
  • Namecoin je open source technologie, která výrazně zlepšuje bezpečnost, soukromí a decentralizaci.
  • Unobtanium – vyznačuje se minimální expozicí inflaci. Těžba mincí Unobtanium bude trvat asi 300 let.
  • Deutsche eMark je digitální síť pro převod různých aktiv, jako jsou peníze. Výměna probíhá bez zprostředkovatelů.
  • BetaCoin je mezinárodní platební prostředek, který funguje na stejném principu jako bitcoinový systém.
  • Joulecoin – poskytuje nejrychlejší možné potvrzení transakcí na základě bitcoinů.
  • IXCoin je další open source projekt založený na síti peer-to-peer.
  • – Blockchain platforma, která odměňuje uživatele za publikování jedinečného obsahu.

Za zmínku také stojí, že algoritmus SHA-256 se používá v systému Litecoin, ale pouze v podprogramu. Pro těžbu se používá protokol Scrypt.

Těžba kryptoměn pomocí algoritmu SHA-256

Začněme tím, že coiny, jejichž systémy fungují pomocí tohoto protokolu, můžete těžit třemi způsoby:

  • ASIC.

Obtížnost těžby přímo závisí na tom, o jaké kryptoměně mluvíme. V každém případě jsou to však zařízení ASIC, která se vyznačují největší účinností, jejichž hlavní nevýhodou je jejich příliš vysoká cena.

V průměru stojí ASIC miner asi 100 tisíc rublů (Asic Miner AVALON 821), ale můžete si pořídit i dražší modely, jejichž cena dosahuje půl milionu rublů (Asic Miner BITFURY B8 16NM 50 TH/S).

Pokud jde o těžbu kryptoměny na procesorech, je tato metoda považována za nejméně efektivní. Zejména pokud jde o digitální měnu Bitcoin.

Nejvhodnější řešení je z grafických karet. V průměru se náklady na ziskovou farmu pohybují od 1000 do 2000 USD. Jakou grafickou kartu bych si měl vybrat pro těžbu kryptoměny pomocí algoritmu SHA-256?

Pokud mluvíme o Nvidii, pak by nejlepším řešením byla grafická karta (1400 MH/s). Pozadu samozřejmě nezůstává ani přímý konkurent AMD, pro těžbu jsou vhodné naprosto všechny karty řady Vega. Grafický adaptér Radeon RX Vega poskytuje těžbu rychlostí 1200 MH/S. Toto je druh vybavení, kterému by se mělo dávat přednost.

Pokud hledáte levnější variantu, pak si můžete pořídit Radeon 7970, takové zařízení je schopné dodávat až 800 MH/s. Nezapomeňte, že kromě grafických karet je pro provoz farmy vyžadováno další vybavení, například chladicí radiátory, napájecí zdroj, RAM atd.

Závěr

To je vše, co těžaři potřebují vědět o algoritmu SHA-256. Mnoho moderních kryptoměn samozřejmě používá protokol Scrypt, ale těžba nejpopulárnějších coinů (BTC) se stále provádí podle tohoto principu.

Dobrý den, přátelé.
V tomto článku se dozvíte, co je algoritmus SHA256, jaké jsou jeho vlastnosti a na jakých kryptoměnách je založen. Zkratka tohoto algoritmu znamená Secure Hash Algorithm.

Algoritmus Sha256 je jedním z nejpopulárnějších mechanismů pro šifrování dat, který je součástí rodiny algoritmů SHA2. Tato kategorie kryptografických algoritmů byla vytvořena v polovině roku 2002. Byl vyvinut americkým Národním bezpečnostním úřadem.

SHA 2 je založen na dřívějších typech hashovacích funkcí, zejména SHA1, vytvořené v roce 1995. Od roku 2019 se rodina SHA 2 skládá z několika algoritmů:

  • SHA-224;
  • SHA-256;
  • SHA-384;
  • SHA-512;
  • SHA-512/256;
  • SHA-512/224.

Poslední aktualizace této rodiny byly hashovací funkce SHA-512/256 a SHA-512/224, které se objevily v prvním čtvrtletí roku 2012. Ve 3. čtvrtletí roku 2012 však došlo k vydání 3. algoritmu doplňování - SHA 3, který se stal pokročilejším.

Jak funguje SHA 256

Algoritmus Sha 256 plní funkci změny (převádění) jakékoli informace na hodnoty pevné velikosti 256 bitů nebo 32 bajtů. Tyto hodnoty se nazývají digitální otisky prstů. V další práci se získané hodnoty používají k dešifrování informací.

V tomto videu se můžete dozvědět více o tom, jak funguje algoritmus SHA-256.

Těžba sha 256

Pokud jste sledovali video, již víte, že SHA 256 je bitcoinový hashovací algoritmus. Za zmínku stojí, že v době vzniku kryptoměny BTC byla tato metoda jednou z nejnovějších, proto jsem ji použil ve svém projektu.

Vzhledem k tomu, že v období od roku 2009 do roku 2011 bylo vytvořeno mnoho kryptoměn, které byly založeny na bitcoinovém kódu, všechny používaly stejný hashovací algoritmus - SHA 256. Všechny tyto kryptoměny lze těžit buď pomocí specializovaného zařízení nebo prostřednictvím videa karty a centrální procesory.

S růstem ceny BTC rostla i obliba jeho těžby. Proto se po čase objevily výrobní společnosti, které začaly vytvářet čipy zaměřené na těžbu kryptoměn. Zařízení založená na těchto čipech se nazývala ASIC (Application Specific Integrated Circuit).

V roce 2019 je ASIC Miner mezi těžaři nejoblíbenější. Jsou produktivnější a vyžadují méně úsilí při konfiguraci ve srovnání s procesory GPU (grafickými kartami). Nejoblíbenějším výrobcem ASIC je Bitmain, který vyrábí řadu Antminer. Od roku 2019 jsou nejvýkonnější zařízení pro těžbu BTC a BCH:

  • T2 Turbo+ (T2T+) Miner od výrobce Innosilicon;
  • T2 Turbo (T2T) Miner od výrobce Innosilicon;
  • Antminer S9-Hydro od výrobce Bitmain;
  • Ebit E10 18T od výrobce Ebang Communication;
  • DragonMint T1 od Halon Mining.

Poté, co kryptoměny založené na algoritmu Scrypt začaly získávat na popularitě, společnosti začaly vyrábět zařízení pro tyto mince.

Hashovací funkce SHA 256 tvořila základ vůbec první kryptoměny na světě – bitcoinu a mnoha altcoinů. Věděli jste, že vznikla dávno před příchodem kryptoměn a byla určena pro úplně jiné účely? Dnes se podíváme na historii algoritmu, princip jeho fungování, aktuální problémy a jaké kryptoměny používají SHA256.

Příběh

Název algoritmu SHA 256 je zkratka pro Secure Hash Algorithm. Tak to nazval vývojář – americká Národní bezpečnostní agentura. Algoritmus je hashovací funkce. To znamená, že jeho vstupem je objem dat libovolné délky a výstupem je sada znaků pevné délky, nazývaná hash.

Jednou z klíčových vlastností hashovacích funkcí je nevratnost. Můžeme získat hash předáním původních dat přes funkci, ale pokud známe hash, nebudeme schopni získat původní data. Díky této vlastnosti se funkce rozšířila v různých službách a aplikacích, kde je vyžadována ochrana dat. Každý den používáme algoritmus SHA 256 při návštěvě stránek na internetu. Obsahuje bezpečnostní certifikát SSL, který je nutný k navázání zabezpečeného připojení k webu.


Algoritmus je součástí rodiny SHA-2, vyvinuté na základě SHA-1, který se objevil v roce 1995. Od svého založení byl sha256 rozsáhle testován na svou sílu pomocí kryptoanalýzy. Kryptoanalýza testuje odolnost hashovacích funkcí vůči dvěma hlavním typům útoků:
  • Hledání kolizí - detekce identických hashů s různými vstupními parametry. Úspěšnost tohoto útoku ohrožuje bezpečnost digitálního podpisu pomocí aktuálního algoritmu.
  • Nalezení předobrazu je schopnost dešifrovat původní zprávu pomocí jejího hashe. Tento útok ohrožuje bezpečnost ukládání ověřovacích hesel hash.

Analýza byla poprvé testována v roce 2003, ale tehdy nebyla nalezena žádná zranitelnost. Postupem času se rozvíjel výpočetní výkon. V roce 2008 byly nalezeny kolize pro iterace SHA-512 a SHA-256. V září téhož roku byla vyvinuta metoda pro vytváření kolizí pro 31 iterací SHA256 a 27 iterací SHA-512.

Je zřejmé, že nastal čas vyvinout novou krypto-odolnou funkci. V roce 2012 NSA vynalezla SHA-3. Aktualizovaný algoritmus postupně vytlačí své méně kryptoodolné předchůdce.

Těžba na SHA 256

Zákony USA povolují použití SHA a podobných hashovacích funkcí jako součást jiných protokolů a algoritmů v určitých federálních netajných aplikacích pro zabezpečení informací. SHA-2 mohou používat soukromé i komerční organizace.

Není žádným překvapením, že byl použit v kryptoměnách. Těžaři shromažďují všechny transakce do bloku a poté jej začnou hashovat. Když je nalezena hodnota hash, která odpovídá systémovým pravidlům, blok je považován za připravený k připojení na konec blockchainu. Nový blok najde někdo, kdo dokáže velmi rychle vypočítat hodnoty hash. Rychlost výpočtů závisí na výkonu zařízení. K těžbě bitcoinů lze použít tři typy zařízení:

  • CPU (centrální procesorová jednotka);
  • GPU (grafické karty);
  • ASIC (Application Specific Device).

Bitcoinová síť je navržena tak, že každý nový blok musí být nalezen jednou za 10 minut. Počet účastníků sítě se neustále mění, ale čas musí zůstat konstantní. Aby byla zajištěna stejná doba zdržení, systém upravuje výpočetní obtížnost v závislosti na počtu těžařů. Kryptoměny si v poslední době získaly oblibu a počet těžařů se výrazně zvýšil. Aby se bloky nenacházely příliš rychle, zvýšila se také složitost výpočtů.


Bitcoin se začal těžit na procesorech. Když pak jejich výkon nestačil, přešli na grafické karty. Brzy už to grafické karty nezvládly. Poté byly vynalezeny ASIC - speciální zařízení určená pro výpočty pomocí algoritmu sha 256. Jeden ASIC je mnohem výkonnější a energeticky účinnější než několik grafických karet.

Podnikaví těžaři vytvářejí obrovské farmy z ASIC. Kromě vysokých nákladů na samotné zařízení dostává taková farma účty za elektřinu ve výši několika desítek tisíc dolarů každý měsíc. Těžba bitcoinů má nyní smysl pouze na takových průmyslových farmách, domácí počítač nebo dokonce farma s několika grafickými kartami jim nebude moci konkurovat a dokonce ani vrátit elektřinu.

To se však snadno spočítá. Existují kalkulačky pro výpočet ziskovosti těžby na sha256. Například https://www.coinwarz.com/miningprofitability/sha-256. Do formuláře zadejte hashrate vašeho zařízení (výpočetní výkon), spotřebu energie a její náklady, služba vám spočítá zisk.

Altcoiny SHA-256

Podívejme se na seznam a seznam kryptoměn, které na sha 256 fungují.

Bitcoin Cash (BCH)

Odděleno od ní 1. srpna 2017. Velikost bloku v klasickém bitcoinu je 1 MB. Síť se rozrostla natolik, že se všechny transakce již nevejdou do bloku. To vedlo k vytváření front transakcí a zvýšení poplatků za provádění plateb. Komunita se rozhodla zavést nový protokol, podle kterého se blok zvýšil na 2 MB, některé informace se začaly ukládat mimo blockchain a zkrátil se časový rámec pro přepočet složitosti ze dvou týdnů na den.

Namecoin (NMC)

Jedná se o systém pro ukládání a přenos kombinací jména a hodnoty založený na bitcoinové technologii. Jeho nejznámější aplikací je systém distribuce doménových jmen, který je nezávislý na ICANN, a proto znemožňuje opětovné vlastnictví domény. Namecoin byl spuštěn v roce 2011 a běží na softwaru pro těžbu bitcoinů předávaném na server, kde běží Namecoin.

DigiByte (DGB)

Kryptoměna spuštěná v roce 2013 s cílem zlepšit výkon bitcoinů a litecoinů. Rozdíly DigiByte:

  • Nízká volatilita je dosažena díky obrovskému počtu vydaných mincí (až 21 miliard), což zajišťuje jejich nízkou cenu a snadné použití ve výpočtech;
  • Rychlejší transakce díky zdvojnásobení velikosti bloku každé dva roky;
  • Nízké provize nebo žádné provize;
  • Proces těžby je rozdělen do pěti algoritmů, které vám umožňují těžit coiny nezávisle na sobě. Můžete použít ASIC pro SHA-256 a Scrypt, grafické karty pro Groestl a Skein a procesor pro Qubit.

Algoritmus SHA 256 je nejběžnější mezi kryptoměnami. To bylo způsobeno popularitou a úspěchem bitcoinu a touhou vývojářů altcoinů vytvářet podobné coiny. Nárůst výpočetní složitosti přiměl těžaře hledat způsoby, jak těžit efektivněji, což vedlo ke vzniku ASIC.

SHA256 - zkratka pro Secure Hash Algorithm - je aktuální hashovací algoritmus vytvořený Národní bezpečnostní agenturou - Národní bezpečnostní agenturou USA. Úkolem tohoto algoritmu je provádět určité hodnoty z náhodného souboru dat s pevnou délkou. Tato délka je identifikátor. Výsledná hodnota je porovnána s duplikáty původních dat, které nelze získat.

Hlavní oblastí využití algoritmu SHA256 jsou různé aplikace nebo služby související s ochranou informačních dat, kde se rozšířil Secure Hash Algorithm. Algoritmus také těží digitální měny.

SHA-256 je kryptografická hašovací funkce.
Jak všichni víme, při těžbě kryptocoinů řešíme původní problém pomocí procesorů CPU nebo GPU. Procesy se promítají do programového rozhraní pro jízdní pruh, například ve formě řádku „Přijato 0aef41a3b“. 0aef41a3b je hash. Toto je dekódovací informace, která odpovídá hashovanému kódu, který bude přijat. Řečeno jinak, jedná se o řádek dešifrovaných dat, zatímco hlavní virtuální blok dat obsahuje tisíce, nebo dokonce miliony takových řádků.

Kód
To může vysvětlit situaci, kdy potřebujete vyřešit obrovské množství problémů, než najdete požadovaný blok vaší kryptocoiny. Ukazuje se, že existuje jediná šance na 1, 10, 100 tisíc nebo dokonce milion rozhodnutí, že řetězec, který je dešifrován, bude mít přesnou hodnotu potřebnou k odstranění zámku, nebo to budou osobní údaje (nebo blok). Je to jako kresba, hra, ale s vybavením, které dokáže vypočítat výherní kombinaci rychleji a lépe než jakýkoli těžař.

Mnoho lidí si myslí, že k vyřešení problémů souvisejících s hashem při použití protokolu SHA256 budete potřebovat výkonný hardware?

Hardware

Ano, je tomu tak. Čím více výpočetního výkonu se použije, tím lépe, protože šance na těžbu kryptoměny (těžař SHA256) rostou. Je však důležité pochopit, že obrovské množství těžařů vydělává coiny na SHA256. Jsou tací, kteří mají nejvýkonnější hardware. Ale neměli byste být naštvaní, každý má šanci vyhrát. Je to jako losování v loterii; nelze předvídat, kdy se štěstí usměje! Těžba SHA256 je zábavný a zajímavý proces, který vám umožní vydělávat virtuální mince.

Technický princip algoritmu
Zetacoin
Algoritmus SHA256 je v současné době implementován ve všech těžařích ASIC operujících na tržní platformě, zatímco zařízení ASIC pro další hašovací funkce těžby je stále pouze ve fázi vývoje.
Kromě bitcoinu se doly využívající algoritmus SHA256 používají v mnoha dalších virtuálních klonových měnách. Používají ho například altcoiny Peircoin a Namecoin. Mnoho lidí se zajímá o používání SHA256, které kryptoměny se používají.

Nejrelevantnější jsou následující:

Ocoin.
Tekcoin.
Zetacoin a další
Sha256 a Scrypt jsou algoritmy. Každý, kdo rozumí těžbě virtuálních volut, chápe, že pro výdělek jakékoli mince je nutné ji vytěžit (tedy stáhnout software, spustit a počkat, až začne fungovat počítačová výbava). Celý smysl těžby je tedy v tom, že PC řeší nejsložitější problémy (hashovací funkce) a čím více bude počítačové vybavení fungovat, tím více měny se bude těžit.

A úkoly, které PC řeší, nemusí být strukturovány stejným způsobem – některé jsou založeny na algoritmu SHA256 a jiné na Scryptu (jiné byly vyvinuty, ale ty jsou mezi těžaři nejrelevantnější). Například známý bitcoin se vydělává pomocí algoritmu Sha256 a kryptoměna DogeCoin se těží pomocí Scrypt. Jinými slovy, různé digitální měny používají různé algoritmy. Z jakého důvodu?

A tady je důvod, proč se ukázalo, že Sha256 není obtížný a dnes se objevilo velké množství speciálních zařízení (nazývají se ASIC), která řeší problémy pomocí tohoto algoritmu velmi rychle, rychleji než standardní výkonné procesory, takže tyto ASIC přinášejí těžařům mnoho krát více kryptoměn než běžné počítačové vybavení. Níže je video, ve kterém můžete pochopit technický princip algoritmu.

Vlastnosti protokolu SHA-256

SHA256 má některé výhody oproti jiným algoritmům. Toto je nejoblíbenější těžební algoritmus ze všech existujících. Ukázalo se, že je spolehlivý pro hackování (což se nestává často) a účinný algoritmus pro problémy s těžbou i pro jiné účely.

Existují také nevýhody:

Hlavní nevýhodou měny SHA256 je kontrola ze strany těžařů.
Ti s obrovským výpočetním výkonem dostávají převážnou část kryptoměn, což eliminuje jeden z hlavních principů virtuálních peněz – decentralizace.

Jak se začalo investovat do výpočetního výkonu pro průmyslový bitcoinový důl, obtížnost těžby se výrazně zvýšila a začala vyžadovat výjimečný výpočetní výkon. Tato nevýhoda je opravena v jiných protokolech, nejinovativnějších a „ušitých na míru“ pro použití v dole digitálních měn, jako je Script.

I když SHA256 v dnešní době dominuje kryptotrhu, oslabí svůj vliv ve prospěch nejspolehlivějších a nejmodernějších protokolů. Bazény SHA256 ztratí půdu pod nohama. Algoritmy SHA-1 tedy již neposkytují požadovanou úroveň ochrany kvůli pravděpodobnému vývoji kolizí.

Kryptoměny SHA256, stejně jako SHA512, jsou před tímto negativním bodem nejvíce chráněny, ale stále existuje možnost vývoje rizika. Miner na SHA256, stejně jako jakýkoli jiný hash, je proces řešení nějakého složitého kryptografického problému, který je generován těžebním programem na základě informací přijatých z bloků.

Těžbu pomocí hashovací funkce SHA256 lze provádět 3 způsoby:

PROCESOR.
GPU
ASIC.
V dole se hašovací součet používá jako identifikátor bloků, které již existují, a vytváření nových na základě těch, které jsou k dispozici. Proces lane se v rozhraní odráží jako „přijato f33ae3bc9...“. Kde f33ae3bc9 je hashovaná částka, část dat, která je nutná k dešifrování. Hlavní blok obsahuje obrovské množství hashových součtů tohoto druhu. To znamená, že těžba pomocí algoritmu SHA256 znamená výběr správné hodnoty hashované částky bez zastavení, vyčíslení čísel za účelem vytvoření dalšího bloku. Čím výkonnější zařízení, tím větší šance stát se vlastníkem toho správného bloku: rychlost třídění různých druhů množství závisí na kapacitě. Protože je bitcoin postaven na algoritmu SHA256, konkurenční důl na něm vyžaduje extrémně velký výpočetní výkon.

Je to dáno tím, že k těžbě kryptoměny stačí výroba ASIC, konkrétně speciálního obvodu pro speciální účel. ASICS umožňují těžit bitcoiny a další kryptoměny pomocí hashovací funkce SHA-256 rychleji, efektivněji a levněji.

Jaké další kryptoměny SHA–256 lze těžit? SHA-256 je klasika pro digitální měny: je na něm postavena hlavní virtuální měna Bitcoin. To je důvod, proč se tento hash používá v bitcoinových forcích: v bitcoinové hotovosti, zlatě, diamantu.

Kromě nich se SHA-256 používá také v:

Parní.
Digibyte.
Peercoin.
Namecoin.
Tikkoin.
Ocoin.
Zetacoin.
Emircoin.
Algoritmus se také používá jako podprogram v digitální měně Litecoin a hlavním algoritmem pro důl bude Scrypt.

Pseudokód hash: funkce
Pseudo kód
Pseudo kód.
Scypt-Jane se liší tím, že podporuje více než 3 různé systémy proudových šifer. A abyste získali jasnou představu o algoritmu, měli byste se seznámit s charakteristikami funkce. Hlavní funkce:

Salsa20/8.
ChaCha20.
Salsa6420/8.
Nejprve tu máme Salsu20/8. Jedná se o celkem jednoduchou funkci, jejímž hlavním úkolem je přijmout 192bajtový řetězec (čísel a písmen) a následně jej převést na 64bajtový řetězec Salsa20 (x).

Salsa20/8
Salsa20/8.
Salsa20 je dvousložkový: proudové šifrování pro šifrování dat a kompresní funkce (algoritmus Rumba20), která je potřebná pro kompresi 192bajtového řetězce na 64bajtový. Řečeno jinak: řádek může být větší než 64 bajtů, dokud se nestane 192 bajty, a řádek bude zkomprimován na 64 bajtů. ChaCha20 má mírné podobnosti se Salsa20: je to také šifrování streamu, ale poskytuje některé další funkce, například zvýšenou odolnost vůči kryptoanalýze.

Chacha20 také zvyšuje míchání dat za kolo. Jinými slovy, při těžbě digitálních mincí v rámci poolu si všimnete, že jedno kolo těžby může zahrnovat krátké nebo dlouhé časové období. Doba, kterou těžební fond potřebuje k nalezení jednoho bloku, je částečně určena lepším mixem, který nabízí Chacha20 ze Skript-Jane.

Mimochodem, na snížení doby kola mají vliv různé faktory. Další důležitou funkcí pro míchání informací ve Script Jane je Salsa6420/8. Jedná se o vylepšenou verzi Salsa20/8 a umožňuje pracovat s nejvyššími bajtovými bloky. Kromě těchto funkcí podporuje Jane's Script také řadu hashů, včetně SHA256. Algoritmus také podporuje jeho nejinovativnější verzi, SHA512.

Příklad hashování
Systém
Systém.
Co je hashování? Myšlenka hash je založena na distribuci klíčů ve standardním poli H. K distribuci dochází výpočtem hašované funkce h pro každý klíč prvku. Na základě klíče pomáhá získat celé číslo n, které bude sloužit jako index pro pole H. Je jasné, že byste měli přijít s hashovanou funkcí, která by dávala různé kódy pro různé objekty. Pokud by se například řetězce měly použít jako klíč hašované tabulky, můžete vybrat hašovanou funkci, která je založena na následujícím algoritmu (příklad v C): int hash(char* str) (int h = 0; pro (int i=0; i
Kde m je velikost hashované tabulky, C je konstanta větší než jakákoli ord(c) a ord() je funkce, která vrací kód znaku (číslo). Pro konkrétní datový typ si můžete vytvořit vlastní hashovací funkci. Ale základní požadavky na funkci byly vyvinuty: musí uspořádat klíče mezi buňkami hashované tabulky co nejjednotněji a musí být snadno k nalezení. Níže je tabulka. Je zřejmé, že indexy klíčů v hašované tabulce jsou výsledkem funkce h, která je aplikována na klíč.

Klíč
Klíč.
Obrázek také ukazuje jeden z hlavních problémů. Při poměrně nízké hodnotě m (velikost hašované tabulky) vzhledem k n (počet klíčů) nebo při špatné funkci se může stát, že do společné buňky pole H budou hašovány 2 klíče. kolize.

Dobré funkce mají tendenci snížit pravděpodobnost kolizí na nulu, ale vzhledem k tomu, že prostor všech možných klíčů může být větší než velikost hashovací tabulky H, nelze se tomu stále vyhnout. Odborníci ale vyvinuli řadu technologií pro řešení kolizí. Nastavení poolu SHA256 pro těžbu coinů je ukázáno ve videu. Můžete pochopit, jak těžit kryptoměnu.

SHA 256 – zkratka pro Secure Hash Algorithm – je populární kryptografický hashovací algoritmus vyvinutý Národní bezpečnostní agenturou. Účelem SHA-256 je vytvořit určité hodnoty s pevnou délkou z náhodné sady dat, které budou sloužit jako identifikátor pro tato data.

Výsledná hodnota je porovnána s duplikáty původních dat, které nelze extrahovat. Hlavním rozsahem aplikace algoritmu je použití v různých aplikacích nebo službách souvisejících s informační bezpečností, kde se funkce rozšířila. Používá se také jako technologie pro těžbu kryptoměn.

Tento algoritmus patří do skupiny šifrovacích algoritmů SHA-2, které jsou zase vyvinuty na základě algoritmu SHA-1, který byl poprvé vytvořen v roce 1995 pro použití pro civilní účely. Samotný SHA-2 byl vyvinut americkou Národní bezpečnostní agenturou na jaře roku 2002. Během tří let vydala americká NSA patent na použití technologie SHA v civilních projektech.

V roce 2012 vytvořil Národní institut pro standardy a technologie aktualizovanou verzi algoritmu: SHA-3. Postupem času nový algoritmus nahradí jak současný hlavní algoritmus SHA-2, tak již zastaralý, ale stále používaný SHA-1.

Hash sum není technologií šifrování dat v klasickém slova smyslu, to znemožňuje dešifrování dat v opačném směru. Jedná se o jednosměrné šifrování pro jakékoli množství dat. Všechny SHA algoritmy jsou založeny na Merkle-Damgaardově metodě: data jsou rozdělena do jednotných skupin, z nichž každá prochází jednosměrnou kompresní funkcí. V důsledku toho se zkracuje délka dat.

Tato metoda má dvě významné výhody:

vysoká rychlost šifrování a téměř nemožné dešifrování bez klíčů;
minimální riziko kolizí (identické obrázky).
Kde jinde se používá?
Každý uživatel internetu, ať už to ví nebo ne, používá každý den SHA-256: bezpečnostní certifikát SSL, který chrání každou webovou stránku, obsahuje algoritmus SHA-256. To je nezbytné pro vytvoření a ověření zabezpečeného připojení k webu.

Výhody SHA-256
SHA-256 je nejběžnější těžební algoritmus ze všech ostatních. Ukázalo se, že je odolný proti hackerům (až na vzácné výjimky) a je účinným algoritmem pro těžbu i jiné účely.

Nevýhody SHA-256
Hlavní nevýhodou SHA-256 je jeho ovladatelnost ze strany těžařů: ti s největším výpočetním výkonem dostávají většinu kryptoměny, což vylučuje jeden ze základních principů kryptoměny – decentralizaci.

Poté, co velcí investoři začali investovat do výpočetního výkonu pro průmyslovou těžbu bitcoinů, náročnost těžby exponenciálně vzrostla a začala vyžadovat výjimečný výpočetní výkon. Tato nevýhoda byla opravena v jiných protokolech, modernějších a „šitých na míru“ pro použití při těžbě kryptoměn, jako je Scrypt. Navzdory tomu, že dnes SHA-256 zabírá velkou část trhu s kryptoměnami, oslabí svůj vliv ve prospěch bezpečnějších a pokročilejších protokolů.

Po nějaké době již algoritmy SHA-1 neposkytovaly požadovanou úroveň spolehlivosti kvůli pravděpodobnému výskytu kolizí. SHA-256, stejně jako SHA-512, jsou před touto chybou více chráněny, ale možnost výskytu je stále přítomna.

Použití v kryptoměnách

Těžba pomocí SHA-256, stejně jako jakýkoli jiný algoritmus, je proces řešení nějakého složitého kryptografického problému, který je generován těžebním programem na základě dat z předchozích bloků.

Přehled šifrovacího algoritmu SHA-256

Existují tři způsoby těžby pomocí funkce SHA-256:

CPU (centrální procesorová jednotka);
GPU (grafická procesorová jednotka);
specializovaný procesor: ASIC.
Při těžbě se hash sum používá jako identifikátor existujících bloků a vytváření nových na základě předchozích. Proces těžby se v rozhraní zobrazí jako „přijato f33ae3bc9...“. Kde f33ae3bc9 je hash součet, část dat určená k dešifrování. Hlavní blok se skládá z obrovského množství podobných hash součtů.

To znamená, že těžba pomocí algoritmu SHA-256 je nepřetržitý výběr správné hodnoty hash, výčet čísel pro vytvoření nového bloku. Čím větší je váš výpočetní výkon, tím větší je vaše šance na získání správného bloku: rychlost prohledávání různých hashových součtů závisí na výkonu.

Vzhledem k tomu, že bitcoin je postaven na algoritmu SHA-256, konkurenční těžba na něm vyžaduje extrémně velký výpočetní výkon. To je způsobeno skutečností, že pro těžbu bitcoinů je již dlouhou dobu zavedena výroba „ASIC“ - aplikačně specifických integrovaných obvodů, tedy speciálních integrovaných obvodů. ASICS vám umožní těžit bitcoiny a další kryptoměny pomocí algoritmu SHA-256 mnohem rychleji, efektivněji a levněji.

Které kryptoměny používají algoritmus SHA-256
SHA-256 je klasický algoritmus pro kryptoměny: je na něm postavena hlavní kryptoměna, bitcoin. V souladu s tím se tento algoritmus používá v bitcoinových forcích: Bitcoin Cash, Gold, Diamond.

Kromě nich se SHA-256 používá také v:

Steemit;
DigiByte;
PeerCoin;
NameCoin;
TeckCoin;
ocoin;
zetacoin;
EmerCoin.
Algoritmus SHA-256 se také používá jako podprogram v kryptoměně Litecoin a hlavním algoritmem pro těžbu je Scrypt.

SHA je zkratka pro Secure Hash Algorhitm. Jde o populární kryptografický hašovací algoritmus vyvinutý americkou NSA (National Security Agency).
Tento algoritmus patří do rodiny šifrovacích algoritmů SHA-2 s velikostí hash 224–512 bitů, které byly vyvinuty na základě hashovacího algoritmu SHA-1 s velikostí hash 160 bitů, který byl poprvé vytvořen v roce 1995 pro použití v civilní účely (federální standard zpracování informací FIPS PUB 180-1).

Samotnou rodinu SHA-2 vyvinula americká Národní bezpečnostní agentura na jaře roku 2002 (FIPS PUB 180-2, která zahrnovala SHA-1). Během tří let vydal NSA patent na využití technologie SHA i v civilních projektech (v únoru 2004 byla do FIPS PUB 180-2 přidána hashovací funkce SHA-224). V říjnu 2008 byla vydána nová edice standardu FIPS PUB 180-3. V březnu 2012 byla vydána nejnovější edice FIPS PUB 180-4, do které byly přidány funkce SHA-512/256 a SHA-512/224 na základě hashovacího algoritmu SHA-512 (vzhledem k tomu, že dne 64. -bitové architektury je funkce SHA-512 mnohem rychlejší než standardní SHA-256, navržená pro 32 bitů).

V roce 2012 vytvořil Národní institut pro standardy a technologie aktualizovanou verzi algoritmu: SHA-3 (Keccak). SHA-3 je hashovací algoritmus s proměnnou šířkou. Byl vyvinut a publikován v roce 2008 skupinou autorů pod vedením Yoana Dymena, spoluautora Rijndaela, autora algoritmů a šifer MMB, SHARK, Noekeon, SQUARE a BaseKing. 2. října 2012 vyhrál SHA-3 soutěž kryptografických algoritmů NIST (National Institute of Standards and Technology). Samotná soutěž byla vyhlášena v listopadu 2007, byla vytvořena a pořádána s cílem doplnit a dále nahradit již zastaralé rodiny hashovacích funkcí SHA-1 a SHA-2. 5. srpna 2015 byl nový algoritmus zveřejněn a schválen jako nový standard FIPS 202. V implementaci SHA-3 tvůrci hlásí, že vyžaduje pouze 12,5 cyklů na bajt při spuštění na běžném PC s procesorem podobným Intelu. Core2Duo. Ve skutečnosti se však Keccak po implementaci do hardwaru ukázal být mnohem rychlejší než ostatní finalisté soutěže. Postupem času nový hashovací algoritmus nahradí jak již zastaralý, ale stále někdy používaný SHA-1, tak základní algoritmus, kterým je SHA-2.

Jak a proč se používá SHA-256?
Účelem tohoto algoritmu je vytvořit určité hodnoty pevné délky ze sady náhodných dat, které budou sloužit jako identifikátor pro tato data. Výsledná hodnota je porovnána s duplikáty původních dat, které nelze žádným způsobem extrahovat (dešifrovat). Hlavním využitím SHA-256 je jeho využití v různých službách či aplikacích souvisejících s šifrováním/dešifrováním a také informační bezpečností, kde je tato funkce velmi hojně využívána. Algoritmus SHA-256 se také používá jako technologie pro těžbu několika populárních kryptoměn (Bitcoin, Steemit, DigiByte, PeerCoin, NameCoin a některé další), ale o tom níže.

Hašovací součet není technologie šifrování dat v klasickém slova smyslu, to je to, co znemožňuje dešifrování dat v opačném směru. Toto je v zásadě jednosměrné šifrování pro jakékoli množství dat a jakýkoli typ dat. Všechny SHA algoritmy jsou založeny na metodě Merkla-Damgard: nejprve jsou data rozdělena do homogenních skupin, poté každá z těchto skupin prochází nevratnou a jednosměrnou kompresní funkcí, v důsledku čehož se výrazně zkracuje délka dat.

Metoda má dvě významné výhody:

Vysoká rychlost šifrování a téměř nemožné dešifrování bez klíčů
Minimální riziko kolizí (identické obrázky).
Kde jinde se používá SHA-256?
Každý den, každý uživatel internetu, ať už to ví nebo ne, používá SHA-256 téměř každý den: bezpečnostní certifikát SSL, který chrání téměř všechny webové stránky, je založen na použití algoritmu SHA-256. To je nezbytné pro vytvoření a ověření bezpečného a zabezpečeného připojení k webu.

Výhody SHA-256

SHA-256 je nejběžnějším inteligentním šifrovacím algoritmem mezi všemi ostatními. Ukázalo se, že je odolný proti hackerům (až na vzácné výjimky) a je účinným algoritmem pro úkoly těžby kryptoměn i pro jiné účely.

Nevýhody SHA-256

Hlavní nevýhodou algoritmu v případě těžby je jeho přílišná kontrola ze strany těžařů: většinu vytěžené kryptoměny dostávají vlastníci největší výpočetní síly (především Čína), což vylučuje decentralizaci jako jeden ze základních principů. téměř všech kryptoměn.

Těžba založená na algoritmu SHA-256
Těžba SHA-256, stejně jako těžba založená na jakémkoli jiném šifrovacím algoritmu, je procesem řešení jakéhokoli složitého kryptografického problému vytvořeného těžebním programem na základě dat z předchozích bloků.

Pomocí SHA-256 můžete těžit třemi různými způsoby:

CPU (centrální procesorová jednotka) - nejpomalejší a nejnevýhodnější metoda
Grafický procesor (GPU)
ASIC (dedikovaný procesor nebo integrovaný obvod) je jedním z nejrychlejších a cenově nejefektivnějších způsobů
Během procesu těžby se hash součet používá jako identifikátor existujících bloků a vytváření nových bloků na základě předchozích. Hlavní blok se skládá z obrovského množství podobných hash součtů. Těžba pomocí algoritmu SHA-256 je tedy nepřetržitý proces výběru správné hodnoty hash a hledání hodnot pro vytvoření nového bloku. Čím větší je výpočetní výkon vašeho zařízení, tím větší je šance na získání správného bloku: rychlost vyhledávání hash součtů přímo závisí na schopnostech zařízení.

Vzhledem k tomu, že těžba bitcoinů, stejně jako některé jiné kryptoměny, je založena na algoritmu SHA-256, je pro konkurenční těžbu vyžadován extrémně vysoký výpočetní výkon. Důvodem je skutečnost, že k těžbě bitcoinů se již dlouho používají ASIC a (Application Specific Integrated Circuits), tedy speciální integrované obvody, které jsou navrženy pouze pro jeden konkrétní šifrovací algoritmus. ASIC umožňují těžit bitcoiny rychleji a efektivněji (a levněji) jiná kryptoměna, jejíž těžba je založena na algoritmu SHA-256.

SHA-256 lze právem nazvat klasickým kryptoměnovým algoritmem, protože je na něm založeno „digitální zlato“ - bitcoin, stejně jako všechny jeho četné forky (Bitcoin Cash, Gold, Diamond a další).

SHA-256 se také používá jako součást programového kódu v Litecoinu, jedné z nejpopulárnějších kryptoměn, ale hlavním těžebním algoritmem je stále Scrypt.

Původní verzi algoritmu SHA-256 vytvořila americká Národní bezpečnostní agentura na jaře roku 2002. O několik měsíců později Národní metrologická univerzita zveřejnila nově vyražený šifrovací protokol ve federálně uznávaném bezpečnostním standardu FIPS PUB 180-2. V zimě 2004 byl doplněn o druhou verzi algoritmu.

Během následujících 3 let NSA uvolnila patent na druhou generaci SHA pod licencí Royalty-free. Právě to dalo podnět k využití techniky v civilních oblastech.

Poznámka! Docela zajímavý fakt: každý uživatel World Wide Web, aniž by to věděl, používá tento protokol při svých cestách po internetu. Návštěva jakéhokoli webového zdroje chráněného bezpečnostním certifikátem SSL automaticky spustí spuštění algoritmu SHA-256.

Tento protokol pracuje s informacemi rozdělenými na části 512 bitů (nebo jinými slovy 64 bajtů). Provede jeho kryptografické „smíchání“ a poté vytvoří 256bitový hash kód. Algoritmus se skládá z relativně jednoduchého kola, které se opakuje 64krát.

Kromě toho má SHA-256 docela dobré technické parametry:
Indikátor velikosti bloku (bajtů) – 64.
Maximální povolená délka zprávy (bajtů) je 33.
Specifikace velikosti Message digest (bajty) – 32.
Standardní velikost slova (bajty) je 4.
Parametr délky vnitřní pozice (bajty) – 32.

Počet iterací v jedné smyčce je pouze 64.
Rychlost dosahovaná protokolem (MiB/s) je přibližně 140.
Činnost algoritmu SHA-256 je založena na konstrukční metodě Merkle-Damgard, podle které je počáteční indikátor bezprostředně po provedení změny rozdělen na bloky a ty zase na 16 slov.

Sada dat prochází smyčkou 80 nebo 64 iterací. Každá fáze je charakterizována spuštěním hashování ze slov, která tvoří blok. Několik z nich obstarává přístrojové vybavení funkce. Dále se sečtou výsledky převodu a výsledkem je správný hash kód. Pro generování dalšího bloku se použije hodnota předchozího bloku. Nebude možné je převádět odděleně od sebe.
Za zmínku také stojí 6bitové operace, na kterých protokol funguje:
„and“ - bitová operace „AND“;

„shr“ - posune hodnotu o požadovaný počet bitů doprava;
„rots“ - příkaz podobný v akci jako předchozí, s jediným rozdílem, že se provádí cyklický posun;
"||" nebo zřetězení - operace spojování částí lineární stavby, nejčastěji strun;
„xor“ je příkaz, který odstraňuje „OR“;
„+“ je běžná operace sčítání.

Jak vidíte, jedná se o poměrně typickou sadu operací pro jakýkoli šifrovací algoritmus.

Kryptografický význam SHA-256

Aby bylo možné určit hodnotu tohoto algoritmu, je nutné se obrátit na kryptoanalýzu. Tato disciplína najde metody pro dešifrování informací bez použití specializovaného klíče.

První studie SHA-256 na přítomnost zranitelností začali odborníci provádět v roce 2003. Tehdy nebyly v protokolu nalezeny žádné chyby.

Již v polovině roku 2008 se však skupině expertů z Indie podařilo najít kolize pro 22 iterací architektur rodiny SHA. O několik měsíců později byla navržena metoda pro vývoj kolizí pro zkrácenou verzi protokolu a poté pro 31 iterací hašování samotného SHA-256.

Při analýze konvoluční funkce se testuje její odolnost vůči 2 typům útoků:
Přítomnost předobrazu je dešifrování počáteční zprávy pomocí jejího hash kódu. Odolnost vůči tomuto typu vlivu zaručuje spolehlivou ochranu výsledků konverze.
Hledání kolizí – podobná výstupní data s různými vstupními charakteristikami. Bezpečnost elektronického podpisu pomocí současného protokolu přímo závisí na odolnosti vůči tomuto typu útoku.
Tvůrci druhé generace algoritmu SHA se rozhodli, že nový šifrovací mechanismus bude fungovat na zcela jiných principech. Tak se na podzim roku 2012 zrodil protokol třetí série - Keccak.

Praktická aplikace a certifikace technologie

Zákony Spojených států amerických umožňují použití SHA-256 a dalších podobných hashovacích metod v určitých vládních programech k ochraně informací. Algoritmus mohou navíc používat komerční společnosti.

Důležité! Proto není divu, že tento protokol byl použit v první digitální měně. Emise nových bitcoinových mincí se provádí hledáním řetězců podle jejich specifikované architektury SHA-256.

Jak to ovlivní specializovaná zařízení pro těžbu kryptoměn? Každý krok v tomto algoritmu má poměrně jednoduchou formu - primitivní bitovou operaci a 32bitové sčítání (každý, kdo je obeznámen se základy obvodů, si snadno představí, jak to vypadá v hardwaru). Proto, aby těžaři ASIC pracovali efektivně, potřebujete mít pouze tucet bloků pro provádění fází algoritmu.

Na rozdíl od bitcoinu, Litecoin, Dogecoin a další podobné „coiny“ používají šifrovací protokol Scrypt, který je vybaven funkcí pro zvýšení složitosti. Tento algoritmus během své činnosti ukládá 1024 různých hodnot hashovacích funkcí a na výstupu je spojuje a získává transformovaný výsledek. Díky tomu vyžaduje implementace protokolu nesrovnatelně větší výpočetní výkon.

Protokol SHA-256 se ukázal jako příliš snadný a dnes existuje celá řada specializovaných zařízení (tzv. těžařů), které jej úspěšně obcházejí. S jejich příchodem nebylo třeba těžit na procesoru nebo sestavovat farmy z grafických karet, protože zařízení ASIC umožňují jejich majitelům vydělávat mnohem více. To má však i stinnou stránku. Použití těžařů kryptoměnu příliš centralizuje, což znamená, že je třeba zavést nové hashovací protokoly. Tímto algoritmem se stal Scrypt - mnohem pokročilejší bezpečnostní mechanismus, který vyžaduje značný výkon, a proto teoreticky připravuje speciální zařízení o zvláštní výhodu.

Z pohledu běžného uživatele není mezi protokoly SHA-256 a Scrypt žádný rozdíl. Digitální měnu můžete těžit pomocí svého počítače nebo farmy pomocí kteréhokoli z těchto protokolů.

Algoritmus SHA-256 v současnosti představuje více než 40 % celkového trhu, ale nepochybně existují i ​​další. A brzy nahradí svého slavného předchůdce. Z těch relativně nedávných je tedy třeba zmínit zvláště „miner-rezistentní“ protokol Dagger, který se chystá využít v decentralizované platformě Ethereum. Možná to bude on, kdo převezme štafetu lídra v oblasti hašování a zaujme místo SHA-256.

Od svého založení byl sha256 rozsáhle testován na svou sílu pomocí kryptoanalýzy. Kryptoanalýza testuje odolnost hashovacích funkcí vůči dvěma hlavním typům útoků:

Hledání kolizí - detekce identických hashů s různými vstupními parametry. Úspěšnost tohoto útoku ohrožuje bezpečnost digitálního podpisu pomocí aktuálního algoritmu.
Nalezení předobrazu je schopnost dešifrovat původní zprávu pomocí jejího hashe. Tento útok ohrožuje bezpečnost ukládání ověřovacích hesel hash.

Analýza byla poprvé testována v roce 2003, ale tehdy nebyla nalezena žádná zranitelnost. Postupem času se rozvíjel výpočetní výkon. V roce 2008 byly nalezeny kolize pro iterace SHA-512 a SHA-256. V září téhož roku byla vyvinuta metoda pro vytváření kolizí pro 31 iterací SHA256 a 27 iterací SHA-512.

Je zřejmé, že nastal čas vyvinout novou krypto-odolnou funkci. V roce 2012 NSA vynalezla SHA-3. Aktualizovaný algoritmus postupně vytlačí své méně kryptoodolné předchůdce.

Těžba na SHA 256
Zákony USA povolují použití SHA a podobných hashovacích funkcí jako součást jiných protokolů a algoritmů v určitých federálních netajných aplikacích pro zabezpečení informací. SHA-2 mohou používat soukromé i komerční organizace.

Není žádným překvapením, že byl použit v kryptoměnách. Těžaři shromažďují všechny transakce do bloku a poté jej začnou hashovat. Když je nalezena hodnota hash, která odpovídá systémovým pravidlům, blok je považován za připravený k připojení na konec blockchainu. Nový blok najde někdo, kdo dokáže velmi rychle vypočítat hodnoty hash. Rychlost výpočtů závisí na výkonu zařízení. K těžbě bitcoinů lze použít tři typy zařízení:

CPU (centrální procesorová jednotka);
GPU (grafické karty);
ASIC (Application Specific Device).
Bitcoinová síť je navržena tak, že každý nový blok musí být nalezen jednou za 10 minut. Počet účastníků sítě se neustále mění, ale čas musí zůstat konstantní. Aby byla zajištěna stejná doba zdržení, systém upravuje výpočetní obtížnost v závislosti na počtu těžařů. Kryptoměny si v poslední době získaly oblibu a počet těžařů se výrazně zvýšil. Aby se bloky nenacházely příliš rychle, zvýšila se také složitost výpočtů.

Bitcoin se začal těžit na procesorech. Když pak jejich výkon nestačil, přešli na grafické karty. Brzy už to grafické karty nezvládly. Poté byly vynalezeny ASIC - speciální zařízení určená pro výpočty pomocí algoritmu sha 256. Jeden ASIC je mnohem výkonnější a energeticky účinnější než několik grafických karet.

Podnikaví těžaři vytvářejí obrovské farmy z ASIC. Kromě vysokých nákladů na samotné zařízení dostává taková farma účty za elektřinu ve výši několika desítek tisíc dolarů každý měsíc. Těžba bitcoinů má nyní smysl pouze na takových průmyslových farmách, domácí počítač nebo dokonce farma s několika grafickými kartami jim nebude moci konkurovat a dokonce ani vrátit elektřinu.

To se však snadno spočítá. Existují kalkulačky pro výpočet ziskovosti těžby na sha256. Například https://www.coinwarz.com/miningprofitability/sha-256. Do formuláře zadejte hashrate vašeho zařízení (výpočetní výkon), spotřebu energie a její náklady, služba vám spočítá zisk.

Altcoiny SHA-256
Podívejme se na seznam a seznam kryptoměn, které na sha 256 fungují.

Bitcoin Cash (BCH)
Fork bitcoinu, který se od něj oddělil 1. srpna 2017. Velikost bloku v klasickém bitcoinu je 1 MB. Síť se rozrostla natolik, že se všechny transakce již nevejdou do bloku. To vedlo k vytváření front transakcí a zvýšení poplatků za provádění plateb. Komunita se rozhodla zavést nový protokol, podle kterého se blok zvýšil na 2 MB, některé informace se začaly ukládat mimo blockchain a zkrátil se časový rámec pro přepočet složitosti ze dvou týdnů na den.

Namecoin (NMC)
Jedná se o systém pro ukládání a přenos kombinací jména a hodnoty založený na bitcoinové technologii. Jeho nejznámější aplikací je systém distribuce doménových jmen, který je nezávislý na ICANN, a proto znemožňuje opětovné vlastnictví domény. Namecoin byl spuštěn v roce 2011 a běží na softwaru pro těžbu bitcoinů předávaném na server, kde běží Namecoin.

DigiByte (DGB)
Kryptoměna spuštěná v roce 2013 s cílem zlepšit výkon bitcoinů a litecoinů. Rozdíly DigiByte:

Nízká volatilita je dosažena díky obrovskému počtu vydaných mincí (až 21 miliard), což zajišťuje jejich nízkou cenu a snadné použití ve výpočtech;
Rychlejší transakce díky zdvojnásobení velikosti bloku každé dva roky;
Nízké provize nebo žádné provize;

Proces těžby je rozdělen do pěti algoritmů, které vám umožňují těžit coiny nezávisle na sobě. Můžete použít ASIC pro SHA-256 a Scrypt, grafické karty pro Groestl a Skein a procesor pro Qubit.
Algoritmus SHA 256 je nejběžnější mezi kryptoměnami. To bylo způsobeno popularitou a úspěchem bitcoinu a touhou vývojářů altcoinů vytvářet podobné coiny. Nárůst výpočetní složitosti přiměl těžaře hledat způsoby, jak těžit efektivněji, což vedlo ke vzniku ASIC.

Majitelé obrovských ASIC farem získali výhodu v těžbě a připravili o smysl a chuť těžit ty, kteří nechtějí investovat do drahého vybavení. Veškerá těžba je soustředěna v rukou několika obrů. Hlavní princip kryptoměn – decentralizace – je ohrožen. Vývojáři kryptoměn tomu rozumějí lépe než kdokoli jiný, a tak se snaží ve svých blockchainech používat algoritmy, pro které by nebylo možné vytvořit ASIC. Úspěšnými příklady jsou Ethereum a Monero.

Protokol je určen pro data, která jsou rozdělena na části, každá o velikosti 64 bajtů. Algoritmus poskytuje konsolidaci, v důsledku čehož se objeví 256bitový kód. Technologie šifrování je založena na relativně jednoduchém kole, jehož cykličnost je 64krát.

Velikost bloku 64 bajtů.
Maximální délka šifrovaného kódu je 33 bajtů.
Parametry Message digest – 32 bajtů.
Výchozí velikost slova je 4 bajty.
Počet opakování v jednom cyklu je 64.
Rychlost algoritmu je 140 Mbit/s.
Jak již bylo zmíněno dříve, protokol SHA-256 je založen na konceptu Merkle-Damgaard, což znamená, že je nejprve rozdělen na bloky a teprve poté na jednotlivá slova.

Soubor informací prochází rozsahem opakování - 64 nebo 80. Každý cyklus je doprovázen transformací bloku slov. Konečný hash kód je generován sečtením počátečních hodnot.

Parametry SHA

Kryptoměny s algoritmem SHA-256
Podívejme se na digitální měny, jejichž těžba se provádí podle principů algoritmu SHA-256:

Bitcoin, měna, kterou není třeba dále představovat, zůstává nejoblíbenějším kryptografickým aktivem.
Peercoin - jedinečnost spočívá v tom, že kód je vytvořen na bázi bitcoinu, ale k ochraně sítě se používá mechanismus PoS, k distribuci coinů pak PoW.
Namecoin je open source technologie, která výrazně zlepšuje bezpečnost, soukromí a decentralizaci.
Unobtanium – vyznačuje se minimální expozicí inflaci. Těžba mincí Unobtanium bude trvat asi 300 let.
Deutsche eMark je digitální síť pro převod různých aktiv, jako jsou peníze. Výměna probíhá bez zprostředkovatelů.
BetaCoin je mezinárodní platební prostředek, který funguje na stejném principu jako bitcoinový systém.

Joulecoin – poskytuje nejrychlejší možné potvrzení transakcí na základě bitcoinů.
IXCoin je další open source projekt založený na síti peer-to-peer.
Steemit je blockchainová platforma, která odměňuje uživatele za publikování jedinečného obsahu.
Za zmínku také stojí, že algoritmus SHA-256 se používá v systému Litecoin, ale pouze v podprogramu. Pro těžbu se používá protokol Scrypt.

Těžba kryptoměn pomocí algoritmu SHA-256
Začněme tím, že coiny, jejichž systémy fungují pomocí tohoto protokolu, můžete těžit třemi způsoby:

PROCESOR;
GPU;
ASIC.
Schéma těžby

Obtížnost těžby přímo závisí na tom, o jaké kryptoměně mluvíme. V každém případě jsou to však zařízení ASIC, která se vyznačují největší účinností, jejichž hlavní nevýhodou je jejich příliš vysoká cena.

V průměru stojí ASIC miner asi 100 tisíc rublů (Asic Miner AVALON 821), ale můžete si pořídit i dražší modely, jejichž cena dosahuje půl milionu rublů (Asic Miner BITFURY B8 16NM 50 TH/S).

Pokud jde o těžbu kryptoměny na procesorech, je tato metoda považována za nejméně efektivní. Zejména pokud jde o digitální měnu Bitcoin.

Nejvhodnějším řešením je farma grafických karet. V průměru se náklady na ziskovou farmu pohybují od 1000 do 2000 USD. Jakou grafickou kartu bych si měl vybrat pro těžbu kryptoměny pomocí algoritmu SHA-256?

Pokud mluvíme o Nvidii, nejlepším řešením by byla grafická karta GTX 1080 Ti (1400 MH/s). Pozadu samozřejmě nezůstává ani přímý konkurent AMD, pro těžbu jsou vhodné naprosto všechny karty řady Vega. Grafický adaptér Radeon RX Vega poskytuje těžbu rychlostí 1200 MH/S. Toto je druh vybavení, kterému by se mělo dávat přednost.

Pokud hledáte levnější variantu, pak si můžete pořídit Radeon 7970, takové zařízení je schopné dodávat až 800 MH/s. Nezapomeňte, že kromě grafických karet je pro provoz farmy vyžadováno další vybavení, například chladicí radiátory, napájecí zdroj, RAM atd.

To je vše, co těžaři potřebují vědět o algoritmu SHA-256. Mnoho moderních kryptoměn samozřejmě používá protokol Scrypt, ale těžba nejpopulárnějších coinů (BTC) se stále provádí podle tohoto principu.

Algoritmus SHA-256 pro těžbu. Technický základ kryptoměny v současné době zajímá mnoho lidí, kteří se o ně zajímají. Ne každý zná pojem „kryptografie“. Je velmi těžké porozumět všemu, co se děje v tzv. Bitcoin protokolu. Ale přesto se to pokusíme udělat jednoduchými slovy.

Hashovací algoritmus SHA 256

Každý uživatel, který pracuje s internetem, netuší, že s tímto algoritmem pracuje každý den, každou sekundu. Každý internetový zdroj je chráněn certifikátem SSL, který lze navštívit pouze při práci s algoritmem SHA-256.

Klasický algoritmus SHA-256 vytváří veškerou těžbu bitcoinů. Odtud pochází těžba dalších kryptografických měn (altcoinů).

SHA-256 je kryptografická hašovací funkce. Hlavní úkol: hašování dat (náhodná sada) na hodnotu určité délky („otisk prstu“).

Použitím je problém vyřešen pomocí specializovaného procesoru a grafické karty. Pomocí programového rozhraní uživatelé sledují transformační procesy. Algoritmus skutečně najde správnou hash hodnotu.

Obtížnost těžby spočívá právě v tom, že vybrat správný hash (řešení konkrétního problému) je možné pouze prohledáváním mnoha problémů. Budete muset najít nejen nějaký hash, ale hned na začátku číslo s určitým počtem nul. Šance, že hodnota bude správná, je velmi, velmi malá. To znamená, že klíčovým parametrem je obtížnost, kterou nastavuje těžební pool.

Těžba SHA 256

Nemusíte být odborník, abyste pochopili složitost hašování v protokolu SHA-256. V souladu s tím musí těžaři používat neuvěřitelně výkonná zařízení, která budou schopna výše uvedené problémy vyřešit.

Čím větší je výpočetní výkon, tím větší je rychlost těžby digitálních mincí.

Samostatně stojí za zmínku, že těžba je funkce, kterou provádí mnoho specialistů. A přirozeně, jejich software může být mnohem produktivnější. Neměli byste být naštvaní, protože proces hashování je někdy spíše loterie.

Algoritmus SHA-256 v těžbě je implementován na každém . Ale zařízení ASIC pro jiné algoritmy se teprve vyvíjí.

Algoritmus SHA-256 je přítomen v procesu těžby nejen bitcoinů, ale i dalších kryptoměn.

Kryptoměny implementované na základě algoritmu SHA-256 si dnes velmi aktivně získávají popularitu: Peercoin, Namecoin, Terracoin, Tekcoin, Ocoin, Zetacoin, PremineCoin a další.

Fungování algoritmu SHA-256 je poměrně obtížné pochopit, takže je lepší se soustředit na metody a efektivní strategie pro těžbu kryptoměny, než se snažit analyzovat samotný algoritmus.