作者丨浮泩

編輯｜熊吉

01 比特大陸使用“卑鄙”的新技術(shù)，挖礦效率提升20%？

毋庸置疑的是，時下整個區(qū)塊鏈行業(yè)的目光都集中在了比特大陸IPO的進(jìn)程上面。但令人感到困惑的是，比特幣大陸這家公司讓人越來越看不懂了。

就比如說，至今為止，關(guān)于到底是誰投資了比特大陸這件事，沒有一個人知道。在騰訊、軟銀、淡馬錫陸續(xù)否定投資過比特大陸路后，這家神奇的公司越來越神秘了，關(guān)于IPO也畫上了一個大大的問號。

不僅如此，最近比特大陸又做了一件極其有爭議的事——激活了“卑鄙”的AsicBoost算法。

根據(jù)很多家媒體報道，目前比特大陸旗下的螞蟻礦池（AntPool）已經(jīng)為其采礦業(yè)務(wù)激活了AsicBoost算法。

報道中稱：“在過去的一周時間里，螞蟻礦池大約有4%的比特幣區(qū)塊是通過AsicBoost算法開采出來的。”

要知道AsicBoost算法的采礦效率相比傳統(tǒng)挖礦算法的效率提高了20%。但值得注意的是，這種算法一直存在著很強(qiáng)的爭議性，甚至被一些加密貨幣社區(qū)的人稱之為“卑鄙”的新技術(shù)。

02 比特幣挖礦原理

要了解AsicBoost的原理，就要先了解一下比特幣的挖礦機(jī)制SHA256算法。

中本聰在設(shè)計比特幣挖礦機(jī)制時，是針對80字節(jié)的區(qū)塊頭計算兩次SHA256的哈希值，即(SHA256(BlockHeader))，這個運(yùn)算的結(jié)果必須小于當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)難度對應(yīng)的目標(biāo)。

區(qū)塊頭包括4字節(jié)的版本號，上一個區(qū)塊頭的哈希（32字節(jié)），當(dāng)前候選區(qū)塊打包交易的Merkle Root（32字節(jié)），時間戳（4字節(jié)），難度（4字節(jié)），Nonce（4字節(jié)）。

在每一輪挖礦過程中，版本號、上個區(qū)塊頭、難度都是確定的，礦工需要去不斷修改Nonce來構(gòu)造滿足難度的區(qū)塊頭。而Nonce的搜索空間顯然是不夠的（2^ 32），因此礦工還需要修改Coinbase交易，得到新的Merkle Root，即每2^32次哈希后更改一次。

簡單來說比特幣挖礦就是通過不斷更改Nonce來改變塊hash以尋找小于當(dāng)前難度的Block Header，但是Nonce的搜索空間太小了，在做完232次哈希沒有找到對應(yīng)的塊頭就需要變更Merkle Root重新計算。

03 AsicBoost算法

在計算這個區(qū)塊頭的SHA256時，我們需要先用固定的填充位補(bǔ)齊為128字節(jié)，之后SHA256會64字節(jié)一組去處理，可以簡單認(rèn)為是 F ( F（SHA256規(guī)范的初始值，前半部分）, 后半部分）。F又需要對這64字節(jié)先按4字節(jié)一組拆分，進(jìn)行64輪計算。

結(jié)合上圖，我們不難發(fā)現(xiàn)，Merkle Root的前28個字節(jié)和后4個字節(jié)被分開了，在修改Nonce過程中，前半部分是不變的，而后半部分的前12個字節(jié)也是不變的。

因此目前幾乎所有的芯片都已經(jīng)做了這兩個優(yōu)化，即前半部分的處理結(jié)果（getwork中的midstate）和后半部分的前3輪結(jié)果（midstate3）。這樣的優(yōu)化效果是 (61/64+1)/3 = 65%，提升了35%。

而AsicBoost在這個優(yōu)化的基礎(chǔ)上又延伸了思路，找到了另一種優(yōu)化方法：

timestamp來在一輪挖礦過程中它基本是不變的，而Nonce是在232內(nèi)搜索空間內(nèi)遍歷的，剩下的問題就是要找到足夠多的后四位相同的——Merkle Root，這樣在每次遍歷Nonce時就可以復(fù)用后部分的計算結(jié)果，就有效的減少了計算，提高了找到塊hash的概率。

通過改變交易順序、更改Coinbase等方式得到新的Markle Root，這樣就可以通過碰撞找到后4位相同的Merkle Root，那通過碰撞找到后4位相同的hash。

根據(jù)”生日悖論”（后4位相同的bytes就是32 bits相同的概率），大概碰撞77000次就有50%的概率會出現(xiàn)后四位相同的hash，這種優(yōu)化理論上能夠提高20%的碰撞效率，而合并的性能提升大概是7%左右。AsicBoost可以在軟件上實(shí)現(xiàn)，也是通過芯片（硬件）上實(shí)現(xiàn)。

04 有爭議的AsicBoost算法

實(shí)際上AsicBoost是一種基于比特幣塊頭和SHA256算法做出的一種算法優(yōu)化。

從客觀角度分析AsicBoost的話，AsicBoost既沒有破壞比特幣的協(xié)議，也沒有生產(chǎn)出不可用的塊，也不會出現(xiàn)針對比特幣安全的問題，但比特幣社區(qū)對于這種算法還是存質(zhì)疑的態(tài)度的，因?yàn)楦綦x見證與AsicBoost算法不兼容，具有潛在的破壞力，在給擴(kuò)容爭議施壓。

現(xiàn)在關(guān)于AsicBoost具有不同的觀點(diǎn)。一部分人認(rèn)為，AsicBoost是可行的算法，可以大大提升挖礦的效率。而大多數(shù)人則認(rèn)為，AsicBoost算法違背了中本聰設(shè)計比特幣時的初衷，認(rèn)為AsicBoost算法是在攻擊比特幣系統(tǒng)。

所以，到目前為止，這種爭論尚未得出結(jié)論，而AsicBoost算法目前來看也是被禁用的。

05 比特大陸多倍被指控使用AsicBoost

實(shí)際上，這已經(jīng)不是比特大陸第一次被指控使用AsicBoost算法了。

早在去年比特幣的社區(qū)內(nèi)就有人指控一些礦工正在從事一些有損于網(wǎng)絡(luò)公平的活動，而郵件所指的正是比特大陸。

消息一出，頓時引爆了社區(qū)。該帖指出，一家礦機(jī)制造商私下利用比特幣PoW（工作量證明算法）的漏洞（此前已知的），將其挖礦速度加快了足足20%，遠(yuǎn)超同類競爭者。

但很快比特大陸的聯(lián)合創(chuàng)始人吳忌寒強(qiáng)烈駁斥了這一觀點(diǎn)，稱比特大陸沒有在比特幣區(qū)塊鏈上使用AsicBoost。吳忌寒還認(rèn)為“隔離見證與AsicBoost之間沒有任何關(guān)系。”

同時，比特大陸也發(fā)布了補(bǔ)充聲明稱比特大陸在測試網(wǎng)絡(luò)（ Testnet）上測試過ASICBOOST，但從未在比特幣主網(wǎng)絡(luò)上使用AsicBoost。還補(bǔ)充道比特大陸曾在香港圓桌會議的協(xié)議書上簽字：并不反對隔離見證。

即便如此，到現(xiàn)在為止一年過去了，雙方還是各執(zhí)一詞。同樣的，在外界看來，對于這件事依然保持著不同的支持者，也有各自的論證來證明自己是正確的，但都無法說服對方妥協(xié)。

實(shí)際上，歸根結(jié)底。爭論的初衷無非于利益，使用AsicBoost確實(shí)可以快速提高比特幣的挖礦效率，而這對于那些普通礦工來說并不公平。但至于，AsicBoost的合理性至今還是無法做出絕對的判斷，但對于正在為IPO鋪路的比特大陸來說，再次使用AsicBoost算法挖礦的消息被爆出，不知道是福是禍？

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