您需要了解关于 ASIC 和 GPU 挖矿的全面指南

随着区块链技术的不断演进,挖矿仍是去中心化、安全性和信任的关键支柱。对于许多以工作量证明(PoW) 为核心的区块链来说,所选用的挖矿硬件将直接影响整个网络的去中心化程度与安全水平。

对于应对不断变化的加密货币挖矿格局的人来说,了解专用集成电路 (ASIC) 和图形处理单元 (GPU) 的优缺点变得尤为重要。本指南将提供这两种技术的专业概述,并介绍阿贝尔链(Abelian)如何通过同时支持 ASIC 与 GPU 挖矿,以最大化网络的去中心化程度与抗量子安全性。

了解 ASIC 和 GPU 挖矿

什么是 ASIC 挖矿?

ASIC(专用集成电路)挖矿机是为单一目的精密设计的设备:专门用于计算某一特定区块链的加密算法。与通用处理器不同,这类设备通过在挖矿流程中的每个环节(从哈希率输出到能源效率)进行优化,从而实现卓越的性能。

每台 ASIC 矿机可以配备多颗相同的芯片,数量从几十颗到上百颗不等。这些芯片用于并行计算,因此 ASIC 矿机的芯片数量越多,计算能力(即算力)就越强。这些矿机易于安装,且通常非常可靠,因为它们的移动部件较少。

由于其专用性,ASIC 挖矿机通常只能用于某一条特定的区块链,无法灵活切换到多个区块链网络,因此具备较高的「粘性」。正因如此,ASIC 挖矿也有助于提升区块链网络在计算复杂度方面的稳定性,从而增强整个网络的稳健性与可靠性。

然而,使用 ASIC 矿机来执行区块链网络的工作量证明(PoW)也存在一些缺点。这类矿机往往集中在少数专业矿工手中,他们会建立专门的矿场来进行规模化挖矿。当参与挖矿的 ASIC矿工数量尚不足时,网络的去中心化程度和整体安全性可能因此受到削弱。

此外,ASIC 挖矿的中心化风险也体现在设备的制造环节。例如在比特币网络中,绝大多数矿机由一家企业垄断生产。如果这家厂商遭到攻击,黑客有可能篡改设备,从而危及整个区块链网络的安全,后果将不堪设想。

什么是 GPU 挖矿?

GPU(图形处理单元)挖掘利用最初为密集图形处理设计的多功能计算硬件,现在被重新用于区块链挖掘。与 ASIC 类似,每个 GPU 卡包含数百个处理单元和大容量内存(即 VRAM),目前在 AI 建模和 PoW 挖矿中非常受欢迎。

与单一用途的 ASIC 不同,GPU 可以执行多种计算,为矿工提供跨多种加密货币进行多元化投资和适应不断变化的市场条件的灵活性。换句话说,最佳 GPU 挖矿设置可以轻松调整,以针对不同的区块链网络进行挖矿。此外,矿工进行 GPU 挖矿的门槛相对较低,甚至一些人在不玩电脑游戏时,也能利用家用台式机和游戏 GPU 卡进行挖矿。因此,GPU 挖矿通常被视为有助于增强区块链网络的去中心化。

GPU 挖矿的一个缺点是算力波动较大,因为 GPU 芯片频繁加入或退出网络,可能导致网络整体稳定性下降。不过,在一个受欢迎且持续发展的区块链网络中,随着GPU 挖矿算力的不断增长,这一问题将会减弱,因为大多数 GPU 矿机会由专业矿工稳定运行。

正如我们所看到的,ASIC 和 GPU 挖矿各有利弊。支持 ASIC 挖矿和  GPU 挖矿的人通常分为两个阵营。这些 PoW 方法的共同目标是最大化去中心化和安全性。

ASIC 与 GPU 挖矿比较

对矿工而言,获取加密货币的收益是他们的主要激励来源,因此他们愿意投入资金购买挖矿设备,并承担电力和运营等相关成本。加密货币的收益主要来自于区块链网络中每个被成功挖出的区块所带来的区块奖励,以及区块中每笔交易所支付的手续费(即 gas 费)。

投资 ASIC 矿机的回报评估相对更为直接。然而,由于大多数 ASIC 设备功能单一,仅支持挖掘特定加密货币,投资者面临的风险也更高。这意味着在购入 ASIC 设备时,投资者需要对该加密货币的未来价格做出判断,从而承担更大的市场波动风险。

相对而言,这对 GPU 矿工来说不是一个太大的问题。GPU 显卡可以用于多个区块链网络的挖矿,有时甚至可以进行双挖,同时挖掘多种加密货币。此外,GPU 还可用于其他用途,例如人工智能训练和游戏。因此,矿工在初期搭建 GPU 挖矿场时,所面临的风险相对较低。

随着越来越多的矿工加入区块链网络,单个矿工成功挖出新区块的机会日益降低,因为他们需要与不断增长的参与者竞争。因此,如今大多数矿工选择加入矿池。矿池通过整合所有矿工的算力,显著提高整体挖矿成功率。一旦成功挖出区块,矿池会根据每位矿工所贡献的算力比例,公平地分配奖励。

以阿贝尔链(Abelian)为例, Maxpool 矿池汇聚了所有连接矿工的 GPU 算力,在阿贝尔链(Abelian网络上进行挖矿,并按日将奖励分配给参与者。

Abelian 的新型混合挖矿——同时采用 ASIC 和 GPU 挖矿

在阿贝尔链(Abelian),我们不仅是在回应挖矿模式的演进,更在主动塑造其未来。我们的区块链以后量子工作量证明(Post-Quantum PoW)为基础构建,旨在应对量子计算成为现实后所带来的安全挑战。当其他项目仍聚焦于当下可行的解决方案时,我们已经在为未来做好准备。

阿贝尔链(Abelian)的工作量证明(PoW)具有量子抗性。其底层加密哈希函数为 SHA3-512,已获得美国国家标准与技术研究院 (NIST) 的标准化。

目前,阿贝尔链(Abelian)的 PoW 机制是基于 GPU 算力运行的。任何拥有 GPU 卡的人都可以真正参与挖矿工作,为阿贝尔网络的抗量子安全性和去中心化贡献力量。

为了同时可以以 ASIC 和 GPU 挖矿,阿贝尔链(Abelian)团队再次创新,推出了第一个混合且抗量子的 PoW 共识算法。在这个新的 PoW 系统中,ASIC 矿机和 GPU 矿机可以同时参与 ABEL 的挖矿。该系统包括两种子算法,分别针对 ASIC 和 GPU 进行设计和优化。这两种子算法都具备抵御量子攻击的能力,并相互协作,以确保整体 PoW 共识算法在 ASIC 和 GPU 矿机的协同算力下保持安全。

通过混合挖矿, 阿贝尔链(Abelian) 网络在 ASIC 和 GPU 贡献的总算力下同样安全。安全性被最大化保障,即使某一类型的矿机的算力超过 50% 并发生共谋,Abelian 网络依然能够保持其安全性。实际上,只要对手合谋的算力不超过 ASIC 和 GPU 计算复杂度总和的 50%,整个 PoW 共识算法就能确保网络的抗量子安全性。

关于阿贝尔链

阿贝尔链是一个Layer1抗量子区块链基础设施,是数字黄金 2.0,并赋能后量子加密生态系统。如想了解更多关于抗量子阿贝尔链区块链的信息$ABEL 代币经济模型,请参阅我们的文档页面获取更多详情。

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