Título original: "Explicação detalhada dos algoritmos de mineração de criptomoedas: a senha "Digital Gold Rush" do Bitcoin para o Dogecoin"
Fonte original: Dr. Chai disse cripto
Hoje, vamos nos aprofundar no "motor principal" da mineração – o algoritmo de mineração. O que é um algoritmo de mineração? Por que a mineração de Bitcoin, Dogecoin e Litecoin são muito diferentes? Como os iniciantes devem escolher o algoritmo certo para mineração? Este artigo irá desbloquear essas senhas de "corrida do ouro digital" para você em linguagem simples, levando-o do zero para o mundo dos algoritmos!
01 O que é o algoritmo de mineração? O "código matemático" do blockchain
Os algoritmos de mineração, as principais regras das redes de criptomoedas, são um conjunto complexo de instruções matemáticas que orientam os mineradores na validação de transações, geração de novos blocos e manutenção da segurança da blockchain. Simplificando, é como um "super problema matemático" que precisa ser resolvido com poder de computação, e os mineradores que resolverem o problema com sucesso podem receber recompensas em criptomoedas (como Bitcoin, Dogecoin).
> Metáfora da vida
Imagine o algoritmo de mineração como uma fechadura e o hardware do minerador como a chave. O bloqueio do Bitcoin (algoritmo de hash criptográfico SHA-256) requer uma chave dedicada super forte (minerador ASIC). Diferentes algoritmos determinam quais ferramentas você precisa, quanto custa e quanto "ouro" você pode fazer.
> A aplicação central dos algoritmos
· Verifique as transações: Certifique-se de que cada transação seja legítima, evitando gastos duplos (gastar o mesmo dinheiro duas vezes).
· Gerar blocos: Empacote transações em blocos e adicione-as ao livro-razão da blockchain.
· Mecanismo de recompensa: Os mineradores que resolvem o problema com sucesso recebem novas moedas e taxas de transação.
· Segurança de rede: A complexidade dos algoritmos torna extremamente caro atacar redes, garantindo a descentralização.
02 Por que existem diferentes algoritmos de mineração?
Desde o início do Bitcoin em 2009, as criptomoedas evoluíram rapidamente, dando origem a uma variedade de algoritmos de mineração. Por que existem tantos algoritmos? Existem três razões principais:
· Compatibilidade de hardware: algoritmos diferentes têm requisitos de hardware diferentes. Por exemplo, o SHA-256 é adequado para mineradores ASIC, enquanto o Scrypt e o Ethash são mais adequados para GPUs ou CPUs, diminuindo a barreira de entrada para a pessoa média.
· Descentralização e segurança: o design do algoritmo afeta a concentração do poder de computação. Algoritmos resistentes a ASIC, como o Scrypt, incentivam mais pessoas a participar, impedindo que algumas grandes fazendas de mineração monopolizem a rede.
· Exclusividade do projeto: Novos algoritmos podem destacar os projetos. Por exemplo, o algoritmo Scrypt do Dogecoin e do Litecoin melhora a segurança da rede por meio da mineração mesclada, atraindo mais mineradores.
03 Análise dos principais algoritmos de mineração: Bitcoin, Dogecoin, etc.
Atualmente, as criptomoedas usam uma variedade de algoritmos de mineração, cada um com requisitos de hardware e experiências de mineração exclusivos. Aqui estão quatro algoritmos comuns, com foco no SHA-256 do Bitcoin, no Scrypt do Dogecoin/Litecoin e descrevendo brevemente outros algoritmos.
1 SHA-256: O "super problema" do Bitcoin
> Introdução
SHA-256 (Secure Hashing Algorithm 256-bit) é um algoritmo de prova de trabalho (PoW) adotado pelo Bitcoin, projetado pela Agência de Segurança Nacional (NSA). Ele exige que os mineradores calculem um hash de 256 bits para encontrar resultados que atendam aos requisitos de dificuldade (começando com vários zeros).
> recursos
· Alta demanda de poder de computação: O poder de computação de toda a rede será de cerca de 859,01EH/s (8,59 trilhões de hashes por segundo) em 2025.
· Hardware dedicado: são necessários mineradores ASIC (dispositivos projetados para SHA-256).
· Tempo de bloqueio: cerca de 10 minutos
> Moeda aplicável
· Bitcoin (BTC)
· Bitcoin Cash (BCH)
> Vantagens e desvantagens
· Vantagens: segurança extremamente alta e enormes custos de ataque; O Bitcoin tem alto reconhecimento de mercado e valor estável a longo prazo.
· Desvantagens: Os mineradores ASIC são caros e consomem muita energia
> Adequado para pessoas
Grandes mineradores profissionais ou grandes minas com tarifas de eletricidade baratas.
2 Scrypt: algoritmo "amigável para iniciantes" para Dogecoin e Litecoin
> Introdução
Scrypt é um algoritmo de uso intensivo de memória originalmente projetado para ser resistente a ASIC. Ele requer muita memória para executar operações de hash, reduzindo a dependência do poder de computação.
> recursos
· Altos requisitos de memória: Comparado ao SHA-256, o Scrypt depende mais da memória do que do poder de computação puro.
· Tempo de bloqueio rápido: cerca de 2,5 minutos para Litecoin e 1 minuto para Dogecoin.
· Mineração de mesclagem: Dogecoin pode ser minerado simultaneamente com Litecoin para aumentar os rendimentos.
> Moeda aplicável
· Litecoin (LTC)
· Dogecoin (DOGE)
> Vantagens e desvantagens
· Vantagens: baixo limiar, GPU pode participar; geração rápida de blocos e renda frequente; A mineração de mesclagem aumenta os retornos.
· Desvantagens: Os ASICs estão gradualmente entrando na mineração Scrypt e a competitividade da GPU diminuiu; O preço da moeda flutua muito.
> Adequado para pessoas
Iniciantes com orçamento limitado ou jogadores que desejam experimentar Dogecoin/Litecoin.
3 Ethash: o clássico "paraíso da GPU" da Ethereum
> Introdução
Ethash é um algoritmo PoW usado pelo Ethereum Classic (ETC) e foi projetado para ser intensivo em memória e resistente a ASIC, exigindo operações de hash em conjuntos de dados dinâmicos (DAGs, aproximadamente 6 GB).
> recursos
· Dependência de memória: O tamanho do DAG cresce com o tempo, em torno de 6 a 8 GB em 2025.
· Hardware: As GPUs são convencionais, os ASICs são menos eficientes.
· Tempo de bloqueio: cerca de 15 segundos.
> Moeda aplicável
Ethereum Clássico (ETC)
> Vantagens e desvantagens
· Prós: Resistente a ASIC, adequado para mineração de GPU; Alto grau de descentralização.
· Desvantagens: baixo rendimento, requer GPU de alto desempenho; O crescimento do DAG aumenta os requisitos de hardware.
> Adequado para pessoas
Jogadores com placas gráficas de alto desempenho que desejam experimentar a mineração que não seja Bitcoin.
4 Introdução a outros algoritmos
· Equihash (Zcash): Uso intensivo de memória, resistente a ASIC, adequado para mineração de GPU, com foco na privacidade.
· RandomX (Monero): compatível com CPU, resistente a ASIC, incentivando computadores comuns a participar, mantendo a descentralização.
· X11 (Dash): Combina 11 funções de hash, é eficiente em termos de energia e seguro, suporta GPUs e ASICs dedicados.
Gráfico: Comparação dos principais algoritmos de mineração
Observação: os requisitos de hardware e os tempos de bloqueio podem variar um pouco devido à dinâmica da rede. Litecoin e Dash usavam GPUs para mineração nos estágios iniciais, mas acabaram sendo substituídos por ASICs, e as GPUs não eram competitivas.
04 Tendências futuras em algoritmos de mineração
A evolução dos algoritmos de mineração não está apenas sujeita a avanços tecnológicos, mas também impulsionada por custos de energia, políticas ambientais e o conceito de descentralização. No contexto da aceleração do layout do poder de computação global, a iteração da tecnologia de fabricação de chips e a diversificação do ecossistema blockchain, as tendências futuras do algoritmo de mineração podem mostrar as seguintes direções:
> Algoritmos mais eficientes e adaptação de hardware
À medida que a fabricação de chips entra na era dos processos de 3 nm ou mesmo 2 nm, os futuros algoritmos de mineração prestarão mais atenção à correspondência do desempenho do hardware com as taxas de eficiência energética. O novo algoritmo pode reduzir a computação redundante, aumentar a potência de computação por watt, estender o ciclo de vida do hardware e reduzir a pressão de depreciação do equipamento sem reduzir a segurança.
> Design anti-ASIC e otimização da distribuição de energia de computação
Para evitar a concentração excessiva de hashrate em grandes fazendas de mineração, mais projetos podem empregar algoritmos compatíveis com CPU ou GPU. Por exemplo, o algoritmo RandomX do Monero pode aproveitar ao máximo o cache e o conjunto de instruções dos processadores de uso geral, fazendo com que a vantagem do ASIC quase desapareça.
No futuro, algoritmos dinâmicos (como ajustes regulares nas funções de hash ou requisitos de memória) podem surgir para restringir a viabilidade econômica do desenvolvimento do ASIC, permitindo ciclos de participação mais longos para mineradores individuais.
> Metas de mineração verde e neutralidade de carbono
Em 2024, cerca de 54% do hashrate de Bitcoin do mundo será alimentado por energia renovável (fonte de dados: Bitcoin Mining Council), mas o consumo de energia ainda é criticado pelo mundo exterior.
O novo algoritmo pode ser mais adequado para fontes de energia intermitentes (como eólica e solar) e combinado com sistemas inteligentes de programação para aumentar automaticamente o poder de computação quando a energia renovável é suficiente e reduzir a carga durante os períodos de vale, reduzindo assim a pegada de carbono e as contas de eletricidade.
> equilíbrio entre PoW e PoS
O Ethereum concluiu o "Merge" e mudou para PoS em setembro de 2022, com o consumo anual de energia caindo mais de 99,95%, o que despertou a atenção de alguns projetos para o PoS.
No entanto, o PoW ainda tem vantagens únicas em termos de segurança, falta de confiança e resistência à censura, portanto, modelos de consenso híbridos (como PoW + PoS ou PoW + PoA) podem surgir no futuro para equilibrar a descentralização e a eficiência energética.
05 Escolha uma senha "Digital Gold Rush" adequada
Os algoritmos de mineração são o "código matemático" do mundo das criptomoedas, determinando o limite, o custo e os benefícios da mineração. Diferentes algoritmos têm requisitos variados de poder de computação, consumo de energia e desempenho de hardware, afetando a lucratividade da mineração.
O algoritmo SHA-256 do Bitcoin atrai mineradores profissionais com alta segurança e altos rendimentos, mas requer mineradores ASIC caros e suporte de baixo preço de eletricidade, que é um limite alto para mineradores de pequeno e médio porte. O algoritmo Scrypt do Dogecoin e do Litecoin oferece aos recém-chegados uma oportunidade de "corrida do ouro" de baixa barreira para começar a usar GPUs. Algoritmos como Ethash, RandomX e outros são projetados para serem resistentes a ASIC, ajudando a atrair mais participantes e promover a descentralização.
Seja desafiando o "super quebra-cabeça" do Bitcoin ou testando a "riqueza de memes" do Dogecoin, entender os algoritmos de mineração é o primeiro passo para o sucesso.
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