Algoritmos de Hash de Criptomonedas Explicados

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Cada criptomoneda usa un algoritmo específico de encriptación. Es el que el equipo de minería descifra, asegurando el funcionamiento de la cadena de bloques, procesando transacciones y recibiendo recompensas en forma de monedas de una criptomoneda en particular. Sin más preámbulos, vamos a sumergirnos en el mundo de las funciones de cifrado hash.

Que significa algoritmo de Hash

Los algoritmos de criptomoneda son un conjunto de mecanismos y reglas criptográficas específicas que encriptan una moneda digital. Los mineros que usan equipos especiales descifran el algoritmo de una criptomoneda en particular. Este proceso consiste en encontrar un hash.

Tan pronto como se encuentra el hash correcto, se genera un nuevo bloque en la cadena de bloques, que almacena información sobre las transacciones, el hash del bloque anterior, la cantidad recibida por el minero, etc.

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El proceso de descifrado (o minería de monedas) convierte un conjunto de datos aleatorios en información sistemática ordenada, posteriormente registrada en la cadena de bloques. Hoy en día, hay varias docenas de algoritmos de criptomonedas.

Algunos algoritmos son más populares y se usan para varias criptomonedas (diferentes blockchains). Por ejemplo, los algoritmos más comunes son SHA-256, Scrypt, Ethash, X11, Lyra2Z, Equihash y RandomX. Explicaremos cada uno de estos a continuación.

SHA-256

¿Qué es un hash de Bitcoin y SHA-256?

SHA-256 es un algoritmo de cifrado seguro que ha ganado popularidad debido al código de Bitcoin. SHA es la abreviatura de “Secure Hash Algorithm” que significa algoritmo de hash seguro, y 256 significa que el algoritmo de criptomoneda genera un hash de 256 bits, es decir, una cadena de 256 bits. La tasa de hash para las criptomonedas basadas en SHA-256 se calcula en unidades de Gigahash por segundo (GH/s). Se tarda entre seis y diez minutos en crear un bloque.

La Agencia de Seguridad Nacional de EE. UU. Inventó el algoritmo SHA-256 en 2001. Forma parte de la familia de algoritmos SHA. Ahora, es el único algoritmo de criptomonedas de esta familia que ha pasado la prueba de resistencia a tipos de ataques como la detección de colisiones y la detección de imágenes inversas, que tiene una solución decisiva para la seguridad de las criptomonedas basada en este algoritmo.

Además de las criptomonedas, SHA-256 también se usa ampliamente en algunas otras tecnologías. Por ejemplo, la operación de protocolos de seguridad como TLS, SSL, PGP, SSH, construidos en SHA-256.

En 2009, cuando Bitcoin era conocido solo por unas pocas personas, se usaron computadoras comunes para la minería, que realizaron cálculos utilizando un procesador central. Más tarde comenzaron a usar procesadores gráficos más potentes. Sin embargo, ahora la popularidad de Bitcoin es enorme. El uso de mineros ASIC, dispositivos especiales con alta potencia informática, se ha vuelto económicamente rentable.

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Bitcoin usa el algoritmo SHA-256, así como algunas otras criptomonedas, principalmente bifurcaciones de Bitcoin.

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Criptomonedas que usan el algoritmo SHA-256:

Scrypt

Scrypt es un algoritmo de minería de criptomonedas. La velocidad de creación de bloques en una blockchain basada en Scrypt es de aproximadamente 30 segundos. El hashrate se mide en megahash por segundo (MH/s). Scrypt se hizo popular debido a la criptomoneda Litecoin.

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Cuando surgió el algoritmo Scrypt, pronto quedó claro que la minería de bitcoin es muy fácil de monopolizar, porque la simplicidad de la función SHA-256 le permite automatizar el proceso de minería. Por lo tanto, el objetivo principal de crear Scrypt era complicar el mecanismo para generar bloques debido a los mayores requisitos de recursos utilizados para las operaciones informáticas.

En particular, la cantidad de RAM es crucial, mientras que los requisitos de consumo de energía y potencia de procesamiento son mucho más bajos que en el caso de SHA-256. Inicialmente, se utilizaron procesadores centrales y gráficos para minar criptomonedas basadas en Scrypt. Sin embargo, el algoritmo no pudo resistir a las empresas mineras y en 2014 se creó el primer ASIC para monedas Scrypt.

El algoritmo de minería Scrypt es la base de las siguientes criptomonedas:

Equihash

Equihash es un algoritmo de criptomoneda anónimo lanzado en 2016. La primera criptomoneda que usó Equihash como base fue Zcash. La creación de bloques lleva 150 segundos, y el hash se mide en Megahash por segundo (MH/s).

La base de este algoritmo es una función hash, que se basa en el principio del problema del cumpleaños. Es una regularidad matemática que se usa para calcular la probabilidad. La regla dice:

Si hay 23 personas en una habitación, entonces la probabilidad de que al menos dos de ellas cumplan años el mismo día es del 50%. Según este patrón, la probabilidad de encontrar el número nonce en el proceso de minería es 2, ascendió a la potencia de N y se dividió entre 2.

Alex Biryukov y Dmitry Khovratovich

Este algoritmo de criptomoneda fue desarrollado por Alex Biryukov y Dmitry Khovratovich, científicos de la Universidad de Luxemburgo, que forman parte del grupo de investigación CryptoLUX. En 2016, el desarrollo se presentó a un círculo completo.

Equihash necesita la cantidad de RAM y no la velocidad de procesamiento de cálculos matemáticos. Esto hace que la minería sea resistente a ASIC y la red más descentralizada.

Para extraer criptomonedas que se ejecutan en Equihash, se utilizan tarjetas de video con una capacidad mínima de memoria de 2 GB. La GPU más adecuada es NVidia.

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Sin embargo, también se han desarrollado dispositivos ASIC para minar Equihash. Hoy, los más populares son el Antminer Z9 Mini de Bitmain y el A9 ZMaster de Innosilicon.

Las criptomonedas más populares que se ejecutan en el algoritmo Equihash son:

Ethash

¿Qué es Ethash?

Ethash (Dagger Hashimoto) es un algoritmo de criptomoneda desarrollado explícitamente para la minería de Ethereum. Este algoritmo de hash se basa en dos algoritmos diferentes: Dagger, creado por Vitalik Buterin, y Hashimoto (el nombre consiste en las palabras hash, shift y módulo), desarrollado por el programador Thaddeus Dryja. El hashrate del algoritmo Ethash se mide en Megahash por segundo (MH/s).

Dagger es un algoritmo de criptomoneda que necesita una memoria de tarjeta de video. El principio de su funcionamiento es similar a Scrypt, pero su rendimiento es mayor. Esto es especialmente notable en condiciones de creciente complejidad de la red. Sin embargo, Dagger tiene algunas vulnerabilidades, por lo que solo es efectivo cuando se combina con Hashimoto.

El algoritmo Hashimoto funciona con operaciones de E/S en un modo especial. En particular, limita la velocidad de producción, porque la cantidad de memoria para escribir y leer información no es infinita. Hashimoto es un algoritmo de criptomoneda que requiere una gran cantidad de memoria, por lo que no es posible realizar una gran cantidad de operaciones de entrada o salida, es decir, para el descifrado, no funcionará usar el método de una selección infinita de valores aleatorios. Esta fue la razón principal por la cual los dispositivos ASIC no eran adecuados para la minería de Ethereum.

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Los procesadores de GPU son adecuados para la extracción de monedas que usan Ethahs. Las tarjetas de video más efectivas son las AMD. Sin embargo, el uso de las tarjetas de video de la serie 10 de Nvidia brinda buenas ganancias a los mineros. El requisito principal es un alto indicador de RAM, que aumenta constantemente debido a la creciente complejidad de la red.

AMD y Nvidia

Como dijimos anteriormente, los dispositivos ASIC no eran adecuados para la extracción de monedas basadas en Ethash. Sin embargo, todo cambió en el verano de 2018, cuando el mayor fabricante minero chino, Bitmain, lanzó el modelo Innosilicon A10 ETHMaster, es decir, ASIC para Ethereum.

Ethash fue creado para Ethereum. Sin embargo, otras monedas también comenzaron a usar este algoritmo. Las siguientes criptomonedas usan Ethash:

X11

El algoritmo de cifrado X11 fue desarrollado por Evan Duffield, el creador de una de las principales criptomonedas Dash. Todo comenzó con el hecho de que quería mejorar el anonimato y la intercambiabilidad de Bitcoin, pero la comunidad no aprobó su idea. Entonces Evan no tuvo más remedio que crear su propia criptomoneda.

Según Duffield, el desarrollo tomó solo un fin de semana. La ventaja de X11 es que la minería de criptomonedas creadas sobre esta base es muy económica en términos de consumo de energía. La eficiencia energética es solo una buena ventaja ya que Evan no se propuso crear un algoritmo que no requiriera grandes costos de energía.

Los experimentos mostraron que minar Dash en tarjetas de video consume 30-50% menos electricidad que minar Bitcoin en dispositivos ASIC. Para extraer monedas que funcionan según el algoritmo X11, puede usar no solo la GPU sino también la CPU. Este es uno de los pocos algoritmos actuales que permite la extracción de procesadores, lo que lo hace atractivo para mineros individuales y pequeñas empresas.

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También existen ASIC para minar criptomonedas basadas en el algoritmo X11. Como admitió el creador del propio X11, no intentó crear un algoritmo resistente a ASIC, pero hizo todo lo posible para que los fabricantes tuvieran que trabajar duro.

Por el momento, X11 no es el único de su tipo que utiliza más de una función hash. Siguiendo su ejemplo, se crearon otros algoritmos que también se basan en la integración de varias funciones hash: X12, X13, X14, X14, X15, X16 e incluso X17. Sin embargo, X11 sigue siendo el más popular.

Las siguientes monedas se crean en el algoritmo de criptomoneda X11:

  • Dash (DASH)
  • Pura (PURA)
  • Tao (XTO)
  • Sinergia (SNRG)
  • Enigma (ENG)
  • CannabisCoin (CANN)

RandomX

Rentabilidad de Monero RandomX – Mine Monero paso a paso

RandomX es un algoritmo de prueba de trabajo optimizado para tarjetas gráficas de uso general (GPU) y procesadores de uso general (CPU). La característica principal de la innovación es la ejecución de diferentes partes del código en orden aleatorio y la carga de la memoria del dispositivo.

Prueba de trabajo explicada

RandomX utiliza una máquina virtual que ejecuta programas en un conjunto de instrucciones especiales. Estos programas se pueden convertir a código de procesador sobre la marcha. Como resultado, la salida de los programas ejecutados se combina en un resultado de 256 bits utilizando la función hash criptográfica Blake2b.

Random X admite la minería con CPU y GPU (AMD y Nvidia). La mayoría de los modelos de CPU de Intel y AMD de 2011 deberían ser bastante eficientes en RandomX, así como en tarjetas de video con al menos 2 GB de memoria.

Los FPGA normales no pueden funcionar en RandomX porque no tienen tiempo para reconfigurar dinámicamente sus circuitos. Los modelos más eficientes pueden minar este algoritmo emulando el procesador. Sin embargo, los FPGA serán mucho menos eficientes que las mismas CPU.

Criptomonedas que usan RandomX:

Lyra2Z/Lyra2REv2

Lyra2z: un algoritmo criptográfico eficiente que es amigable con la CPU

Lyra2Z y Lyra2REv2 son algoritmos que utilizan las funciones Blake256 y Lyra2 que se cambian sucesivamente. Están optimizados para reducir el consumo de energía al minar en tarjetas de video.

Los algoritmos Lyra2Z / Lyra2REv2 son muy populares para extraer criptomonedas en tarjetas de video Nvidia, que incluyen:

Conclusión

Para resumir todas las declaraciones anteriores, todas las criptomonedas usan diferentes algoritmos de hash responsables del funcionamiento de la cadena de bloques. Con su ayuda, el descifrado tiene éxito y, gracias a ellos, se garantiza la fiabilidad de los datos.

La industria de la criptomoneda todavía está en el comienzo de su desarrollo. Todos los días aparecen nuevos tipos de creación de consenso en la cadena de bloques. Los algoritmos de criptomoneda cambian y mejoran. Tales eventos son fascinantes de observar en el mercado.


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