新しいイーサリアムアルゴリズムが登場しますか? ASIC はどこへ向かうのでしょうか?

コンスタンティノープルフォークが近づくにつれ、イーサリアム上の多くの保留中のプロジェクトが前進し始めています。最終的な目標は、POS の「広い道」に乗り出すことです。

本日、記者らは、イーサリアムオープンソース開発コミュニティのメンバーが、特殊なマイニングハードウェアやASICを防ぐ新しいアルゴリズムを実装することに暫定的に同意し、提案されたコードについてさらにテストを実施する予定であるとCoindeskが報じたことを知った。

ユーザーネットワークに受け入れられれば、「ProgPow」と呼ばれるコード変更により、ASIC（Bitmainなどの大手マイニング企業が製造したもの）がブロックされ、代わりに汎用ハードウェアまたはGPUハードウェアがプラットフォーム上で報酬を競うことができるようになる。

厄介なASIC

サトシ・ナカモトがマルチコアCPUを使用してジェネシスブロックをマイニングした時代から、パーソナルGPUマイニングの誕生、そしてFPGAとASICのアップデートとイテレーションに至るまで、PoWから派生したマイニング業界は競争するためにより効率的なマイニングの近道を常に模索しており、主要なPoWユーザーであるイーサリアムもこの災難から逃れることはできません。

ご存知のとおり、Ethereum は Ethash アルゴリズムを使用します。このアルゴリズムは長い間、ASIC マイニング マシンによって解読されていません。 GPU は、暗号通貨に関与しておらず、金銭的な動機を持たない多くの個人に大規模に提供できます。それらは明らかに分散化された特性を持っています。そのため、近年イーサリアムではGPUマイニングが主流となっています。

しかし、2018年4月にBitmainはETHhash ASICの最初のバッチの先行販売を開始すると発表し、この状況を打破しました。

Ethereum ASIC マイニング マシンの計算能力は、GPU マイニング マシンの計算能力よりもはるかに優れています。その結果、多数の ASIC マイニングマシンを所有する少数のマイナーの手に計算能力が集中する可能性が高くなり、イーサリアムは中央集権化の問題に直面することになります。したがって、ASIC はマイニング業界ではトレンドであるにもかかわらず、Ethereum コミュニティは明らかにこのマシンに熱心ではありません。

以前、ヴィタリック氏は、イーサリアムのセキュリティと分散化を保護するために、ASIC の登場を阻止するために全力を尽くすと公に主張していました。

しかし、コミュニティの意見は鉱山労働者の意志を代表するものではありません。この極めて営利を追求するグループはお金のことしか考えていません。さらに、GPU のサポートにより高性能マイニングが拒否された場合、これも Ethereum が望んでいないことです。

このジレンマの中で、ProgPow コンセンサス メカニズムが誕生しました。

プログパワー

名前が示すように、ProgPow は PoW の拡張です。その基本原理は、PoW（Proof of Workload）と同じで、計算能力の量によって利益の量が決まります。

記者は、「ProgPOW」と呼ばれるこのアルゴリズムが少なくとも2017年に開発されたことを知りました。GitHubに詳細な説明があります。

「ProgPOW は、特殊な ASIC で実現可能な効率ギャップを埋めるために設計されたプルーフ オブ ワーク アルゴリズムです。ほぼすべてのコモディティ ハードウェア (GPU) を活用し、Ethereum ネットワークで使用される最も一般的なハードウェアに合わせて事前調整されています。」

言い換えれば、一部のアルゴリズムは、より一般的なものよりも、高度に専門化された高価なマイニング機器に利点をもたらしますが、ProgPOW は参入に対する金銭的な障壁を減らすことで、公平な競争条件を実現しようとしています。他の多くのブロックチェーンでは、マイニングプールの集中化を減らす方法として、Zcash（最終的には却下）やMonero（実装済み）など、ASICアルゴリズムを検討し、実装しました。

以前、GPUサプライヤーであり、このコード変更の主な開発者であるクリスティ・リー・ミネハン氏はインタビューで次のように語っている。「このコードは、GPUハードウェアの特性を最大限に引き出し、従来の暗号通貨マイニングの10％から20％ではなく、グラフィックカード全体のパフォーマンスの80％を使用してアルゴリズムを計算するように設計されています。」

このため、ハードウェア設計者が ProgPoW ASIC (つまり、ProgPoW を計算することだけを目的とした専用チップ) を構築しようとすると、最終的には GPU ハードウェアになってしまうだろうと Minehan 氏は述べています。

移行の安全性を確保する

イーサリアムの最終的な目的地は、マイナーを必要としない POS です。したがって、POW から POS へのプロセスは、マイナーの盛衰のプロセスとなる運命にあります。

しかし、コンピューティング能力をめぐる戦争の勃発により、マイナーをいじるのは簡単ではないことが認識されるようになりました。マイナーによる共同ボイコットを引き起こさずに POS への移行を完了する方法は、イーサリアムが検討する必要がある問題です。

Ethereum のホワイトペーパーには、「Difficulty Bomb」という用語があります。

難易度爆弾とは難易度の計算を指します。ブロック時間や前のブロックの難易度に応じて調整されるほか、10万ブロックごとに指数関数的に増加する難易度係数が追加されます。

追加の難易度は最初は目立ちませんが、ブロックの高さが増加するにつれて、指数関数的に増加する難易度要因の割合が大幅に増加し、ブロックのマイニングがはるかに困難になり、マイナーが新しいブロックをマイニングすることが困難になります。鉱夫たちのためのこの種の茹でガエルのようなプロセスは、ヴィタリックのオリジナルのアイデアでした。

しかし、理想は満ち溢れ、現実は乏しい。防御のための難易度爆弾はあるものの、イーサリアムの安定的な運用を維持しながらの前進プロセスは困難になることが予想され、POS メカニズムには解決すべき問題が数多くあります。現在、POS の開発時間は、イーサリアムが当初計画していたよりもはるかに長いことがわかります。

周知のとおり、コンスタンティノープルフォークの登場により、イーサリアム自体の最適化に加えて、POW+POSハイブリッドコンセンサスメカニズムの導入と、マイナーのマイニング報酬が3ETHから2ETHに削減されるという2つの措置も実施されました。

POW + POS ハイブリッドコンセンサスメカニズムの導入は、POW から PoS への移行をよりスムーズにすることを目的としています。しかし、マイナーにとっては、マイニングによる利益は大幅に減少することになります。

この点に関して、業界関係者の中には、マイニング報酬の削減により、安価な電力とASICマイニングマシンを購入するためのリソースにアクセスできる少数のマイニングプールにマイニング業界の力が集中する可能性があると懸念する人もいます。

したがって、ProgPow の推進は差し迫っています。

最近、ProgPow は Ethereum 開発者の電話会議で議論の焦点となりました。

イーサリアムのセキュリティ責任者マーティン・ホルスト・スウェンデ氏は、イーサリアムの最終的なプルーフ・オブ・ステークへの移行のセキュリティ確保に役立つため、この切り替えを希望していると述べた。これは新しいシステムです。

「イーサッシュには欠陥があり、現在標的にされていることはわかっています。だからこそ、できるだけ早く切り替えて、その価値を証明する時間を作りたいのです」とマーティン・ホルスト・スウェンデ氏はさらに述べた。

Ethuunm Foundation の広報担当ハドソン・ジェイムソン氏も、「ProgPow を暫定的に実施するという合意に達したようです。つまり、テストなどで大きな問題が見つからなければ、進めていくということです。ProgPow を進めていきます」と語った。

つまり、開発者が変更によって予期しない問題に遭遇しない限り、ProgPow は今後 2 ～ 4 か月以内にスタンドアロンのシステム全体のアップグレードまたはハードフォークの一部としてリリースされることになります。

現在、ProgPow のタイミングは不明ですが、開発者は 1 月 18 日の次回の開発者会議でアップグレードのタイミングの問題を提起することに合意しました。次に何が起こるかは間違いなく重要です。