一文讀懂Monero的公平挖礦算法RandomX_OMX

作者：潘致雄

來源：鏈聞

因為專業挖礦設備全面入侵加密貨幣和區塊鏈平臺，越來越多人開始擔心所謂的「去中心化」岌岌可危。比如用戶數量最多的比特幣，已經沒人使用通用CPU和GPU參與網絡共識了，因為成本遠超過了收益。而有些項目在嘗試研發更通用的PoW算法讓更多人可以參與進來，比如一直都處于研發抵抗ASIC挖礦算法前沿的門羅幣Monero項目，剛剛進行了硬分叉升級PoW算法，以后僅需一顆現代化的CPU和至少2GB內存就能公平地參與挖礦了。

此次硬分叉升級在區塊高度1,978,433激活，也就是約12月1日凌晨三點，門羅幣將切換工作量證明算法為RandomX，以取代原來的CryptoNight算法，削弱專用挖礦設備ASIC對網絡算力的影響并為CPU挖礦進行優化。除此之外，在該版本中還包含其他更新，包括：將逐步淘汰長付款ID，以此改善用戶體驗并減少對交易所的支持工作；每筆交易必須要包含至少兩個輸出；在協議層級將強制執行收到交易后存在10個區塊的鎖定時間。

巴西數字銀行Nubank任命David Marcus為董事會成員:金色財經報道，巴西數字銀行Nubank?宣布，David Marcus 已被任命為其董事會成員。Marcus 先生是 Lightspark 的首席執行官和聯合創始人，Marcus此前在包括 Meta 和 PayPal 在內的科技公司擔任領導職位。作為董事會成員，Marcus 將在 Nubank 的旅程中發揮重要作用，因為該公司正在擴展其多國家、多產品和多部門戰略。[2023/3/7 12:45:34]

Monero升級規劃

去中心化是形同虛設？

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現在很多基于工作量證明共識的加密貨幣，都會面臨一個質疑，雖然這類區塊鏈平臺還是無需許可人人均可加入的，但是參與共識的挖礦設備變得越來越專用化。這將會導致普通用戶無法參與網絡的共識決策，這也就意味著「去中心化」概念變得形同虛設。就連比特幣也無法擺脫這樣的問題，可能中本聰也沒想到原本適用于中央處理器CPU運算的PoW算法，在經過極客們的改造、定制和研發之后，CPU和GPU都逐步被淘汰，專用ASIC設備占領了比特幣所有的算力，如比特大陸和嘉楠科技就專注于這類芯片的研發。

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比特幣難度爆發式增長

所以，許多研發人員在嘗試開發ASIC無法獲得優勢的PoW算法，或者稱之為「抵抗ASIC」的算法，讓更多人使用通用的計算設備就可以參與到網絡中，一旦增加了礦工的數量，去中心化程度也就增強了。門羅幣在12月1日凌晨通過硬分叉升級的RandomX算法，就是這類嘗試中值得關注的一個。

數據：ETH期權的總持倉量創歷史新高:金色財經報道，據The Block數據，8月12日ETH未平倉頭寸達到81.1億美元，這個數字幾乎是一個月前的三倍，已創下歷史新高。根據對沖基金Ledger Prime的說法，ETH期權的未平倉頭寸激增似乎與新的、更復雜的策略的出現有關。（The Block）[2022/8/14 12:24:19]

人人皆可參與挖礦的RandomX

RandomX開發者之一的tevador在文檔中寫到：「RandomX是針對通用CPU優化的工作量證明算法。RandomX使用隨機代碼執行以及幾種內存技術，以最大程度地降低專用硬件的效率優勢。」RandomX也因「隨機代碼執行」而得名。

從技術上來說，RandomX利用虛擬機執行特定指令集中的程序，比如整數運算、浮點運算和分支預測等。這類程序可以即時轉換成CPU的原生機器碼，最后，使用哈希函數Blake2b將已執行程序的輸出合并為一個256位的結果。RandomX可以以兩種模式運行，分別是需要2GB共享內存的快速模式或是需要256MB共享內存的輕模式。這兩種模式可以隨時切換，運行的結果也相同，但是快速模式適用于「挖礦」，輕模式更適用于驗證交易。

只需要2GB內存和一個現代的CPU就可以進行挖礦，普通用戶參與挖礦的入門門檻一下子就降低了很多。如果你在這兩三年內新買了任何一臺PC，那內存這個條件肯定是滿足了。而CPU的話，開發者認為2011年之后的CPU比較合適，具體的就看相關的配置了，根據現有的一些數據來看，好像AMD比Intel更有優勢。如果你想運行一個全節點，只需要使用「輕模式」即可，內存要求僅需256MB。

一些芯片的RandomX算力比較

永久儲存協議Arweave也將集成RandomX

當然，對于這類新興的算法來說，需要盡可能避免安全風險。所以RandomX算法經過了四個獨立的安全研究團隊的安全審計，分別是TrailofBits、X41D-SEC、KudelskiSecurity、QuarksLab，而且這四次的審計均由「開源技術改進基金」組織協調。第一次的審計資金來源于區塊鏈永久存儲協議Arweave，他們也是RandomX的早期采用者，另外三次的資金來源于Monero的社區捐助。審計結果報告中未發現RandomX有任何嚴重缺陷，其他的一些問題已經在代碼中修復。

Arweave項目官網

Arweave首席執行官SamWilliams表示，「像RandomX這樣的具有ASIC抵抗能力的PoW算法將進一步增強我們提供的永久性、低成本和抗篡改的網絡。RandomX幫助我們確保Arweave網絡中的去中心化內容政策，將在全球各方之間保持良好的分布。」

不僅Monero官方在進行這方面的探索，也開始有項目愿意嘗試這些更公平化的算法。不過這類算法還是比較新，雖然已經通過了多次安全審計，但還有很多細節需要更長時間的觀察。盡管如此，RandomX依舊是一個加密貨幣極客們都愿意看到的試驗，也可能會是礦機生產商的噩夢。

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