Алгоритмы шифрования криптовалют

Криптовалюты имеют определенный шифр, но так как разные криптовалюты считываются одинаковыми данными хеширования, разработан специальный алгоритм шифрования. Для создания такого алгоритма всегда используется сложный криптографический механизм. Расшифровкой каждого алгоритма занимаются майнеры. Насчитывают десятки алгоритмов шифрования.

Необходимо знать, что майнинг в разных сетях работает по-разному, так как каждая команда, работающая с криптовалютой, внедряет свои методы шифрования. Основной целью алгоритма майнинга или, другими словами алгоритма шифрования, является защита от бесперебойного выпуска криптовалюты неавторизованными пользователями. Также одна из задач – это защита информации и ограничение выпуска электронных монет.

Алгоритмы шифрования и криптовалюты

Обычно от прибыльности зависит, какую криптовалюту выберут. Для добычи электронных монет проводится подбор оборудования, основываясь на алгоритме шрифования криптовалюты. Есть несколько известных и применяемых алгоритмов шифрования на сегодняшний день.

SHA-256

Алгоритм sha256 какие валюты были обеспечены безопасностью при работе интернет-сайтов в 2001 году в Соединенных Штатах Америки. В 2009 году этот алгоритм был применен для работы с биткоином. Основная функция алгоритма SHA-256  заключается в том, чтобы выявить внесенные изменения в блоки транзакций. Так, если изменений не было, то алгоритм его принимает. Если произошли какие-либо изменения, то транзакция отменяется. SHA-256 считается алгоритмом биткоина, суть его названия заключается в показатели объемов шифрования, измеряемая 256 битами.

Скорость добычи криптовалюты напрямую зависит от мощности вычисления. В течение того времени, как наблюдается рост биткоина стало понятно, что мощности компьютеров в данном случае недостаточно. А на замену современным видеокартам пришли ASIC.

Плюсы algorithm SHA-256:

• считается одной из надежных алгоритмов для безопасности криптовалюты
• мощности вычисления напрямую влияют на изменения блоков, которые происходят каждые 10 минут
• используется для измерения переменной величины монет

Equihash

Создателями криптоалгоритма Equihash являются Алекс Бирюков и Дмитрий Ховратович, которые указывали на большие проблемы в сетях в ходе работы с устройствами, созданными для вычислений криптовалюты. Майнинг алгоритм создан для противостояния с добычей на устройствах ASIC. Созданная система должна была привести к равному распределению электронных монет на разных оборудованиях майнеров. Так пользователи на компьютерах со средней оперативной памятью смогли добывать электронные монеты.

Главные отличия криптоалгоритма  Equihash:

• для расчета вероятности был применена математическая вероятность, связанная с датой рождения пользователей
• централизация сетей, связанная с объемом оперативной памяти
• в самом начале ставилась основная цель не допускать централизации добычи электронных монет, хотя это не контролируется

Минимальный объем памяти видеокарты для работы с алгоритмом считается 2 ГБ.

Алгоритм Ethash (Dagger Hashimoto)

Этот алгоритм разработали для майнинга Ethereum. Второе название даггер хашимото связано с тем, что в основу входят 2 алгоритма, разработанные В. Бутериным и Тадеуш Драйя.

Особенности алгоритма состоят в том, что к видеокарте предъявляются требования, так как производительность намного выше и более заметна. Dagger hashimoto алгоритм эффективен в работе только в паре. Hashimoto ограничивает скорость добычи криптовалюты чтобы предотвратить нехватку памяти для считывания и записывания полученной информации. При работе с алгоритмом требуется большой объем памяти, поэтому нет возможности для выполнения большого количества операций.

Улучшения работы алгоритма помогло от уязвимости системы. Основные особенности ethash следующие:

• требования к оперативной памяти по мере повышения сложности
• последовательность хэширования усложняет расшифровку, тем самым полностью исключает в произвольной форме подобрать верное значение
• добыча ethash криптовалюта происходит с помощью видеокарт и по настоящее время

Scrypt

Scrypt алгоритм монеты появился благодаря росту популярности биткоина. Уже в 2014 году для добычи криптовалюты кроме процессоров и видеокарт стали использовать ASIC.

Ключевые особенности алгоритма scrypt:

• была устранена монополизация в сфере добычи электронных монет
• значительно повысились требования к оперативной памяти компьютера
• алгоритм менее зависим от энергопотребления

Алгоритм был создан Колином Персивалем, задачей которого было шифрования копий. Основной задачей скрипт майнинга криптовалют считается процесс усложнения криптографической задачи. Майнинг scrypt осуществляется с помощью видеокарт и процессоров.

Система предотвращает взлом мошенниками благодаря индивидуальному ключу, который получает только авторизованный пользователь. Работа алгоритма при этом мгновенно возобновляется.

X11

В 2014 году разработчиком криптовалюты Darkcoin был разработан специальный алгоритм X11. Основной целью этого алгоритма была защита интернет — сети от ASIC-устройств. На тот момент были сомнения в качестве и надежности алгоритмов майнинга криптовалют, поэтому разработчик Dash (Э. Даффилд) решил создать свой индивидуальный алгоритм сразу после создания своей криптовалюты. Он объединяет в себе 11 различных алгоритмов и контролирует одинаковое верное распределение электронных монет между всеми майнерами. С помощью такого алгоритма вероятность взлома данных была минимальной, так как для этого система выполняла одновременно 11 функций, изменения в которой были бы сразу видны.

Одним из главных плюсов алгоритма считается минимальное количество потребления электроэнергии, хотя в процессе разработки такой цели не преследовалось. В доказательство этого факта проводился ряд экспериментов, которые показали, что при использовании видеокарт электроэнергия затрачивалась максимум наполовину. Использование X11 позволяет майнить криптовалюту на процессорах.

После были разработаны и другие алгоритмы, которые используют больше 1 функции. Алгоритм X11 был признан государственными органами Соединенных Штатов, а также институтом NIST.  Низкое потребление энергии и высокая производительность делает этот алгоритм знаменитым и востребованным среди майнеров.

Отрицательным качеством алгоритма  является то, что на сегодняшний день есть другие алгоритмы, отличающиеся продвинутостью. Однако разработчикам удалось выиграть время и защитить сеть  от вредоносных устройств.

CryptoNight

Алгоритм был разработан для неизвестных криптовалют, которые отличались одноразовыми адресами и кольцевыми подписями. По времени генерация блока проводится около 1 минуты. Cryptonight способствует защите, конфиденциальности и взаимозаменяемости цифровых монет. Основные черты 2 технологий алгоритма – это шифрование отправителя и отдельно шифрование получателя. Анонимность транзакции монет позволила сделать их взаимозаменяемыми. Тем самым отследить движение монеты невозможно, как например, биткоин.

Для майнинга используются известные процессоры CPU и GPU. Это особенность в работе является главной. Высокие требования предъявляются к оперативной памяти в работе с алгоритмом  Cryptonight. При этом объем должен быть не менее 2 Гб. Создается генератор случайных блоков, которые хранятся в памяти устройства. При этом возникает множество сетей, которые защищены от несанкционированных атак более чем наполовину. Для высокой эффективности майнинга нужно использовать процессоры новых поколений. На качество работы также может повлиять использование модели оборудования Radeon. Cryptonight позволяет повысить уровень добычи майнинга, при этом криптовалюта снижает эмиссию.

Плюсами алгоритма считается высокая степень уровня конфиденциальности и низкое энергопотребление.

Расширенная таблица алгоритмами шифрования криптовалют

Рассмотрим алгоритмы криптовалют, таблица указывает на самые значимые характеристики с перечислением наименований и годом выпуска.

Со временем алгоритмы майнинга будут развиваться и разрабатываться новые, по мере того, как будут появляться новые криптовалюты. Разработчики планируют делать все больше упор на экономию энергии, исключая ущерб для производительности