یکی از شناخته شده ترین الگوریتم های استخراج، CryptoNight است. این الگوریتم استخراج بخشی از پروتکل اجماع شناخته شده CryptoNote است. CryptoNight از طرح استخراج اثبات کار (PoW) برای عملکرد خود استفاده می کند و به دنبال ارائه وابستگی بالایی به CPU است که در برابر ASIC، FPGA و GPU مقاومت می کند.
ویژگی اصلی آن این است که یک الگوریتم هش بسیار سریع است. همچنین امکان مقیاس پذیری خوبی را فراهم می کند و مجموعه ای از تست های رمزنگاری را انجام می دهد که به شدت به حافظه پنهان پردازنده های CPU وابسته هستند. اما نه تنها این، هسته یا هسته رمزنگاری آن حول الگوریتم رمزگذاری AES کار می کند، یک الگوریتم بسیار امن و حتی در برخی نسخه ها به عنوان رمزگذاری در سطح نظامی در نظر گرفته می شود.
همه اینها باعث می شود که CryptoNight یک الگوریتم ماینینگ بسیار متمرکز بر امنیت باشد و این ابزار اصلی موفقیت آن در دنیای ارزهای دیجیتال بوده است. در واقع، این واقعیت که ارز دیجیتال Monero آن را به عنوان الگوریتم هش برای اثبات کار اجماع بلاک چین خود انتخاب کرد، دید CryptoNight را افزایش داد و فضایی را برای آن در دنیای رمزنگاری باز کرد.
حالا داستان CryptoNight چیست؟
این الگوریتم جالب چگونه کار می کند؟
مثل همیشه می توانید پاسخ این سوالات و سوالات دیگر را در زیر دریافت کنید.
ویژگی اصلی آن این است که یک الگوریتم هش بسیار سریع است.
همچنین امکان مقیاس پذیری خوبی را فراهم می کند و مجموعه ای از تست های رمزنگاری را انجام می دهد که به شدت به حافظه پنهان پردازنده های CPU وابسته هستند.
اما نه تنها این، هسته یا هسته رمزنگاری آن حول الگوریتم رمزگذاری AES کار می کند، یک الگوریتم بسیار امن و حتی در برخی نسخه ها به عنوان رمزگذاری در سطح نظامی در نظر گرفته می شود.
همه اینها باعث می شود که CryptoNight یک الگوریتم ماینینگ بسیار متمرکز بر امنیت باشد و این ابزار اصلی موفقیت آن در دنیای ارزهای دیجیتال بوده است.
در واقع، این واقعیت که ارز دیجیتال Monero آن را به عنوان الگوریتم هش برای اثبات کار اجماع بلاک چین خود انتخاب کرد، دید CryptoNight را افزایش داد و فضایی را برای آن در دنیای رمزنگاری باز کرد.
حالا داستان CryptoNight چیست؟
این الگوریتم جالب چگونه کار می کند؟
مثل همیشه می توانید پاسخ این سوالات و سوالات دیگر را در زیر دریافت کنید.
منشا الگوریتم CryptoNight
توسعه CryptoNight را می توان به ۱۲ دسامبر ۲۰۱۲ ردیابی کرد، زمانی که توسعه دهنده Nicolas van Saberhagen پروتکل اجماع را به CryptoNote جهانی ارائه کرد.
Nicolas van Saberhagen یک نام ساختگی است و هویت سازنده یک معمای کامل است، تا جایی که با Satoshi Nakamoto رقابت می کند.
در واقع، بسیاری از متخصصان بر این باورند که نیکلاس ون سابرهاگن و ساتوشی ناکاموتو یک فرد هستند.
از این رو نام ساتوشی ون سابرهاگن با اشاره به این واقعیت احتمالی متولد شد.
اما CryptoNote به دور از حدس و گمان یک واقعیت است.
راه اندازی این پروتکل در چنین تاریخ قابل توجهی (به طور دقیق، ۱۲/۱۲/۱۲) توجه جامعه رمزنگاری را به خود جلب کرد.
این به این دلیل است که CryptoNote دارای ویژگیهای پیشرفتهای است که وعدههایی مانند تراکنشهای محرمانه را میداد.
علاوه بر تراکنشهای غیرقابل پیوند، امضای حلقه، تراکنشهای کوچکتر و افزایش امنیت.
بعداً در مارس ۲۰۱۳، مشخصات کامل CryptoNight، الگوریتم استخراجی که CryptoNote را به واقعیت تبدیل کرد.
پشت این توسعه توسعه دهندگان Seigen، Max Jameson، Tuomo Nieminen، Neocortex و Antonio M. Juarez هستند.
پروژه CryptoNote و الگوریتم ماینینگ آن در ابتدا توسط Bytecoin (BCN) که آن را روی بلاک چین خود اعمال کرد، تصاحب شد.
اما تا زمان ایجاد مونرو (XMR) بود که این پروژه به طور گسترده در دنیای رمزنگاری شناخته شد.
عملیات CryptoNight
CryptoNight بر اساس یک سری ویژگی کار می کند که آن را برای استخراج GPU بسیار دوستانه می کند. این خواص عبارتند از:
از رمزگذاری بومی AES استفاده می کند.
پردازندههای با قابلیت شتاب سختافزاری برای محاسبات AES میتوانند تا حد زیادی از این واقعیت بهرهمند شوند و پتانسیل استخراج برتری داشته باشند.
استفاده از توابع هش ایمن مانند Keccak و Blake-256. از مجموعه ای از ضرب کننده های سریع ۶۴ بیتی استفاده می کند.
به همین دلیل، معماریهای CPU 64 بیتی بسیار کارآمد هستند.
همچنین امکان استفاده از آن بر روی CPUهایی از نوع VLIW 128 تا ۵۱۲ بیتی وجود دارد، جایی که الگوریتم می تواند با افزایش کارایی از استخرهای استخراج موازی استفاده کند.
استفاده زیاد از حافظه پنهان CPU. الگوریتم CryptoNight استفاده از حافظه پنهان خود را تنظیم می کند تا بیشترین بهره را از آن ببرید.
در واقع، هر چه حافظه نهان CPU بیشتر باشد، عملکرد بهتری خواهد داشت.
اگر به این چهار ستون نگاه کنیم، خواهیم دید که همه آنها بسیار متمرکز بر CPU هستند.
در واقع، برخی از این توابع در یک CPU بسیار کارآمدتر از هر ساختار محاسباتی دیگری از جمله ASIC هستند. این چیزی است که به CryptoNight اجازه می دهد در برابر آنها مقاوم باشد.
اما البته، این فقط ستون هاست و نه روشی که الگوریتم کار می کند، در زیر توضیح خواهیم داد.
راه اندازی سیستم هش
کار CryptoNight با مقداردهی اولیه فضای کاری شما شروع می شود. برای این CryptoNight از یک سری رمزهای اولیه استفاده می کند که عبارتند از:
رمزگذاری AES
تابع هش Keccak که به عنوان وسیله نقلیه اصلی تولید هش در الگوریتم استفاده می شود.
تابع هش SHA-3. SHA-3 یک تابع هش مشتق شده از Keccak است و همراه با BLAKE-256، Groestl-256، JH-256 و Hank-256 برای تقویت تولید هش فضای کاری رمزنگاری CryptoNight استفاده می شود.
ایجاد کلید AES و رمزگذاری هش Keccak
مهمترین بخش فرآیند ایجاد کلید AES است.
این در طول اولین دور توابع هش امکان پذیر است.
اول از همه، CryptoNight یک ورودی داده را می گیرد و آن را به تابع Keccak می برد.
برای انجام این کار، یک تابع Keccak-1600 با عرض ۱۶۰۰ بیت آماده کنید.
در مقایسه، بیت کوین و تابع هش SHA-256 آن از کلمات ۲۵۶ بیتی یا ۶۴ کاراکتری استفاده می کنند.
در حالی که Keccak-1600 هش های بسیار بزرگتر، ۱۶۰۰ بیت یا ۴۰۰ کاراکتر در کل آنها را با اندازه ۲۰۰ بایت تولید می کند.
سپس ۳۱ بایت اول این هش Keccak-1600 را می گیرد و آنها را به کلید رمزگذاری الگوریتم AES-256 تبدیل می کند که بالاترین مقدار در خانواده AES است.
او، این قطعه کوچک داده در ده دور رمزگذاری شده است.
در بقیه هش با استفاده از AES-256 رمزگذاری شده است و همچنین تحت یک دور ۱۰ چرخه رمزگذاری قرار می گیرد.
سپس بقیه اطلاعات از هش Keccak گرفته شده و با استفاده از AES-256 رمزگذاری می شود.
این فرآیند حجم عظیمی از داده ها را تولید می کند که سپس به فضای کاری CryptoNight یا اسکرچ پد ارسال می شود.
پس از اتمام این فرآیند، فضای کاری CryptoNight آماده شده و چرخه تولید هش آغاز می شود.
تولید هش نهایی
اکنون داده های جمع آوری شده توسط این اقدامات، هسته یا هسته توابع هش را تغذیه می کند.
همانطور که گفتیم اصلی ترین آن Keccak است که BLAKE-256، Groestl-256، JH-256 و Hank-256 به آن ملحق می شوند.
کاری که CryptoNight انجام می دهد این است که کل مجموعه داده ایجاد شده توسط توابع AES-256 و Keccak در مرحله قبل را می گیرد و آن را از طریق بقیه توابع هش عبور می دهد.
در پایان یک هش نهایی دریافت می کنید که نتیجه کار اثبات کار CryptoNight است.
این هش پسوند ۲۵۶ بیتی یا در مجموع ۶۴ کاراکتر دارد.
مزایا و معایب الگوریتم
طرفداران
بسیار قابل تنظیم داده هایی مانند هدف استخراج و دشواری را می توان بین بلوک ها تنظیم کرد بدون اینکه خطری برای امنیت شبکه ایجاد کنند.
بر روی CPU متمرکز شده است.
این امر استخراج با استفاده از ASIC ها را پیچیده و گران می کند.
در سطح رمزنگاری بسیار امن است. استفاده از AES-256 و اتصال تکنیک های رمزگذاری و توابع هش به روشی مشخص تضمین می کند که سطح بالایی از امنیت همیشه به دست می آید.
این انرژی کارآمد و از نظر محاسباتی صحبت می کند.
برای سطح امنیت ارائه شده، اندازه نتایج تست رمزنگاری CryptoNight کوچک است. این اجازه می دهد تا تعداد تراکنش های درون بلوک ها را به حداکثر برسانید.
با توجه به روشی که CryptoNight اطلاعات را برای استخراج بلاک ها مدیریت می کند، امکان ایجاد تراکنش های غیرقابل ردیابی بومی وجود دارد.
در واقع، Monero به لطف CryptoNight توانست این تراکنش ها را بسازد.
منفی
قابلیت مقاومت ASIC دیگر امکان پذیر نیست.
این به این دلیل است که ASIC ها توانستند با موفقیت استخراج این الگوریتم سازگار شوند.
CryptoNight بسیار پیچیده است و حسابرسی آن دشوار است.
به همین دلیل، توسعه دهندگان منحنی پیچیدگی زیادی برای بررسی خطاهای احتمالی در این الگوریتم دارند. استفاده از دستورالعملهای خاص CPU مانند AES، میتواند منجر به حمله از جانبی به الگوریتم شود.
امکان سوء استفاده از آسیبپذیریها در پردازنده وجود دارد که ممکن است امنیت الگوریتم را مختل کند.
