Conoce a Equihash, el algoritmo que vuelve posible la minería de criptomonedas como Zcash. Un algoritmo que marcha usando un complejo problema y probabilístico conocido como “El Inconveniente del Cumpleaños”.

El protocolo o bien algoritmo de minería Equihash, es uno de los protocolos o bien algoritmos de minería que existen en el planeta de la blockchain y criptomonedas. No obstante, Equihash guarda un sitio muy singular en el planeta cripto. Esto se debe a su creación concreta para diseñar un algoritmo que ofreciese una gran resistencia a los ASIC. Sin que ello resultara exageradamente complejo o bien inseguro.

Fue como un conjunto de desarrolladores y académicos se pudieron con la labor de crear Equihash. Un trabajo que abrió la posibilidad de crear criptomonedas con resistencia ASIC aplicable a criptomonedas con buena escalabilidad. Por este motivo, desde Bit2Me Academy te recomendamos que conozcas este algoritmo y todo cuanto tiene por ofrecer. Acompáñanos a conocerlo.

Origen del algoritmo Equihash

El desarrollo de Equihash empezó merced al trabajo de Alex Biryukov y Dmitry Khovratovich. La meta de estos 2 desarrolladores era el de crear un algoritmo de minería que ofreciese resistencia a la minería ASIC y el creciente riesgo de centralización que este significa.

Este es un inconveniente largamente discutido en la comunidad Bitcoin. Singularmente por el hecho de que el hashrate de dicha blockchain (que utiliza SHA-256) es hoy en día explotado en su totalidad empleando ASIC. Esta situación puede llevar a grandes peligros, como que una compañía o bien un conjunto de poderosos mineros puedan confabularse para afectar de manera negativa el funcionamiento de la red.

Y aunque en Bitcoin, son siendo conscientes del riesgo mas existen incentivos de que eso no ocurra, por el momento esa situación prosigue actual. Todos y cada uno de los mineros de Bitcoin desean algo en común, que Bitcoin sea la criptomoneda más poderosa. No solo en concepto de hashrate, sino más bien de costo, estimulando de esta forma la seguridad de la blockchain frente a los atacantes.

Si bien esto es viable en redes tan grandes como Bitcoin, en redes más pequeñas la historia es diferentes. Biryukov y Khovratovich observaron esto y decidieron crear Equihash. Para esto, diseñaron una infraestructura algorítmica compleja creada en solucionar un bastante difícil problema llamado “Problema del Cumpleaños”. Con estos elementos, en dos mil dieciseis presentaron el resultado de su trabajo y también investigaciones, el algoritmo completo y funcional de Equihash.

Esta presentación se realizó en el Universidad de Luxemburgo, y fue dirigido por un conjunto llamado CryptoLUX, del que formaron parte, en el Simposio de seguridad de redes y sistemas distribuidos 2016 en San Diego.

  • Alex Biryukov autor de Equihash
  • Dmitry Khovratovich autor de Equihash

Objetivo de Equihash

El objetivo tras la creación de Equihash es fácil de entender: eludir que los ASIC lleven a la centralización de la minería. Un inconveniente singularmente serio en blockchain pequeñas, donde un solo minero ASIC podría representar más de la mitad del poder de minería de la red. En esa situación el minero con ese ASIC podría tomar el control total de la red e inclusive reescribir el historial de exactamente la misma si lo quiere.

Con ese inconveniente en psique, Biryukov y Khovratovich diseñaron Equihash para pelear contra exactamente el mismo. En verdad, en el whitepaper de Equihash hacen mención clara en su abstracto a este aspecto. Haciendo ver meridianamente la necesidad de estos sistemas.

La prueba de trabajo es un término central en las criptomonedas modernas y las herramientas de protección de denegación de servicio, mas el requisito de verificación veloz hasta el instante la transformó en una presa simple para GPU, ASIC y botnets. Los intentos de confiar en cálculos intensivos en memoria para solucionar la disparidad entre arquitecturas han dado como resultado esquemas lentos o bien rotos.

Su trabajo les llevó a crear un algoritmo enormemente complejo con alto consumo de memoria, alta penalización en entornos de baja memoria RAM como la de los ASIC, bajo consumo de poder de cómputo y presentación de pruebas criptográficas cortas que no significaran un problema serio de almacenaje y transmisión de datos. En verdad, en su whitepaper dejaron la próxima afirmación:

Nuestra solución es práctica y está ya lista para implementarse: una implementación de referencia de nuestra prueba de trabajo requiere setecientos MB de RAM, se ejecuta en quince segundos en una CPU de dos.1 GHz, mas aumenta los cálculos en un factor de mil si la memoria se reduce a la mitad y solo presenta una prueba de solo ciento veinte bytes de longitud.

¿De qué manera marcha Equihash?

Ahora bien, probablemente te vas a preguntar ¿De qué forma hicieron para crear un algoritmo resistente a ASIC como Equihash? Puesto que bien, para hacer esta labor Biryukov y Khovratovich tomaron como base un pequeño, mas complejo, problema llamado “El Inconveniente del Cumpleaños”. Este inconveniente es un inconveniente probabilístico que nos afirma lo siguiente:

El inconveniente del aniversario establece que, de un conjunto de veintitres personas, hay una probabilidad del cincuenta con siete por ciento de que cuando menos 2 personas de ellas cumplan años exactamente el mismo día. Para cincuenta y siete o bien más personas la probabilidad es mayor del noventa y nueve con seiscientos sesenta y seis por ciento . En sentido riguroso esto no es una paradoja puesto que no es una contradicción lógica. No obstante, es una verdad matemática que contraría la intuición común.

Mucha gente considera que la probabilidad es considerablemente más baja, y que hacen falta considerablemente más personas a fin de que se alcance la probabilidad del cincuenta con seiscientos sesenta y seis por ciento . Si una habitación tuviese trescientos sesenta y siete personas, por el Principio del palomar sabemos que habría cuando menos 2 personas cumpliendo años en exactamente la misma data, puesto que un año normal tiene trescientos sesenta y cinco días, y uno bisiesto tiene trescientos sesenta y seis.

Un inconveniente muy muy conocido en informática y que ha sido extensamente estudiado para la construcción de sistemas de recursividad y backtracking (2 técnicas de programación) que procuran solucionar inconvenientes de este género de la manera más eficaz posible.

El algoritmo de resolución

El fácil enunciado precedente es la base de construcción que Biryukov y Khovratovich emplearon para crear Equihash. Esencialmente lo que hicieron fue crear un algoritmo en base al trabajo de resolución de inconvenientes de aniversario creado por David Wagner de la Universidad de California en Berkeley. Wagner, reconocido especialista en criptografía, creó este algoritmo a fin de que cualquier reducción de memoria aumente la dificultad del tiempo en la resolución de este inconveniente.

Es decir, el algoritmo de Wagner es capaz de solucionar el inconveniente de aniversario para universos exageradamente grandes de personas. Mas para conseguirlo hace empleo intensivo de memoria RAM. Si la memoria RAM se reduce, el algoritmo del mismo modo puede solucionar el inconveniente, mas la dificultad y complejidad de resolución aumenta.

Esto dejaba crear un sistema de minería que fuera singularmente complejo de solucionar en sistemas ASIC donde la memoria RAM no es extensa.

Adicionalmente el algoritmo de Wagner se alteró a fin de que este no generara múltiples soluciones para el inconveniente. Esta propiedad hace que la minería sea demasiado simple para los mineros con mucha RAM, puesto que todas y cada una estas soluciones pueden ser admitidas por la red. Para conseguir esto, Equihash se actualizó con la implementación de la técnica llamada “enlace de algoritmo”. El link de algoritmo cambia el inconveniente a fin de que no tenga más de 2 soluciones producidas en promedio, con la meta que sean prácticamente únicas.

De esta forma, el algoritmo de Equihash garantiza la mayor complejidad posible para la minería de criptomonedas que lo apliquen.

El fin de la resistencia ASIC de Equihash

Todo lo precedente deja en claro una cosa: minar en Equihash es muy eficaz cuando se emplea un PC potente y con relativa gran cantidad de memoria RAM. En verdad, una de las recomendaciones básicas es la de contar con equipos de cuando menos dos GB de RAM. Equihash se puede minar de forma eficaz en un CPU. Mas si utilizamos una GPU, podemos conseguir mejores resultados, y más, si la GPU tiene la suficiente memoria para contener todo el DAG generado por Equihash para la minería.

Sin embargo, Bitmain consiguió crear por último un ASIC de minería para Equihash rompiendo de esta manera la resistencia ASIC del algoritmo. Esto sucedió en dos mil dieciocho cuando el fabricante presentó su primer minero ASIC para Equihash. En verdad en nuestros días, hay una enorme diversidad de mineros ASIC para Equihash, entre aquéllos que se pueden resaltar fabricantes como Bitmain y también InnoSilicon.

Características del algoritmo

Pese a fallar en la busca de una resistencia real y perdurable al ASIC, eso no echa por tierra la calidad técnica de Equihash. En verdad, entre sus propiedades más interesante podemos mencionar:

  1. Es un algoritmo que busca eludir la centralización de la minería. Aun si bien existen mineros ASIC, minar Equihash es complejo, y eso lo podemos ver en la relativa poca eficacia de los mineros ASIC para Equihash.
  2. Ofrece una prueba criptográfica compleja de edificar mas pequeña en resolución. Esto deja que la red no se sobresature con el tránsito de pruebas criptográficas de importante tamaño ayudando en la escalabilidad total de la red.
  3. La prueba precisa de grandes cantidades de memorias que aun con optimizaciones siempre y en toda circunstancia tienen un costo fuerte sobre la minería tanto en CPU, GPU como ASIC.
  4. Es flexible y deja futuras mejoras algorítmicas y cambios de arquitectura.

Esto deja que Equihash pueda evolucionar en el tiempo y progresar sus posibilidades conforme a las necesidades de los proyectos que la empleen.

¿Cuánto sabes, criptonauta?

¿Es posible actualizar Equihash para hacerlo resistente a ASIC de nuevo?

Criptomonedas que utilizan el algoritmo Equihash

Existen actualmente múltiples monedas que utilizan el algoritmo Equihash para brindar una minería segura. Entre esas monedas la más conocidas son ZCash (ZEC), Bitcoin Gold (BTG), Komodo, Horizen o bien Beam. De ellas la más pequeña es Beam con una capitalización de unos once millones de dólares americanos. Y la mayor es ZCash con una capitalización de unos cuatrocientos veinte millones de dólares estadounidenses.

De todos estos proyectos ninguno hasta el instante ha sido perjudicado por un ataque del tipo cincuenta y uno por ciento , y no han sido vulneradas de ninguna otra forma significativa, dejando claro la calidad del algoritmo de Equihash.