A RandomX algoritmus kifejezetten úgy lett tervezve, hogy a CPU-k hatékonyabbak legyenek a monero bányászatában, miközben ellenáll a specializált hardvereknek, például az ASIC-nak.
A RandomX egy különleges algoritmus, amely a CPU-k hatékony kihasználását helyezi előtérbe elsősorban a monero bányászat során, miközben ellenáll az ASIC-ok használatának. Az algoritmus fejlesztése és optimalizálása lehetővé teszi a decentralizált bányászatot, ami a monero hálózatának biztonságát is erősíti. A RandomX algoritmus folyamatosan fejlődik, hogy lépést tartson a technológiai változásokkal, ezzel biztosítva a bányászat hosszú távú fenntarthatóságát.
RandomX: a CPU-ra tervezett algoritmus
A RandomX algoritmus kiemelkedő előnye, hogy optimalizálva van a CPU-k számára, szemben az ASIC- és GPU-bányászattal, amelyek sok kriptovaluta bányászatában dominálnak. Ez azért fontos, mert a CPU-k a mindennapi számítógépek alapvető komponensei, míg az ASIC-ok és a GPU-k drágák, és gyakran csak a bányászatra specializálódott felhasználók számára elérhetőek. A RandomX kódja úgy van megírva, hogy a CPU-k erőforrásait, mint például a gyorsítótárat és a memóriaelérést, maximálisan kihasználja. Ennek köszönhetően a CPU-k a RandomX esetében hatékonyabbak lehetnek, mint az ASIC-ok, amelyek általában más algoritmusokban dominálnak. Ezen felül a RandomX a decentralizált bányászatot támogatja, mivel nem engedi, hogy a specializált hardverek monopolizálják a hálózatot, ezzel biztosítva, hogy több felhasználó vehessen részt például a monero bányászatában.
Hogyan működik a RandomX?
A RandomX algoritmus működése során a CPU-k véletlenszerű adatokat generálnak, amelyeket azonnal a processzor gyorsítótárába töltenek be. Ez az eljárás különösen kedvez a modern CPU-knak, amelyek nagy teljesítményű gyorsítótárral rendelkeznek. Az algoritmus több ezer különböző utasítást használ, amelyek mindegyike specifikus számítási feladatokat lát el. Ezek az utasítások gyakran változnak, és dinamikusan kezelik az adatokat, ami lehetetlenné teszi, hogy az ASIC-ok előnybe kerüljenek. A RandomX számítási feladatai erőteljes memóriaelérést igényelnek, ami miatt a hagyományos CPU-k hatékonyabbak lehetnek, mint a specializált bányászhardverek. Az algoritmus emellett folyamatosan frissül, hogy lépést tartson a technológiai fejlődéssel és fenntartsa ellenálló képességét az új típusú ASIC-okkal szemben is.
A CPU-k optimalizálása a RandomX-t használó kriptovalutákhoz
A RandomX algoritmust alkalmazó kriptovaluták sikeres bányászatához fontos, hogy a CPU-k megfelelően legyenek optimalizálva. Az első és legfontosabb tényező a CPU gyorsítótárának mérete és sebessége. A magas teljesítményű L1 és L2 gyorsítótárak kulcsfontosságúak, mivel ezek tárolják az algoritmus által generált véletlenszerű adatokat, amelyeket gyorsan kell feldolgozni. Emellett a többmagos processzorok előnyt élveznek, mivel a RandomX algoritmus képes több feladatot is párhuzamosan végrehajtani. Az algoritmus a memória sebességére és kapacitására is nagy mértékben támaszkodik, ezért érdemes DDR4-es vagy annál újabb memóriákat használni, amelyek magas sávszélességgel rendelkeznek. Az optimális bányászati teljesítmény érdekében a felhasználóknak figyelmet kell fordítaniuk a CPU-hőmérséklet szabályozására is, mivel a RandomX erősen terheli a processzort, ami hőtermelést okozhat. A megfelelő hűtési megoldások alkalmazása elengedhetetlen a CPU hosszú távú stabilitásának és teljesítményének fenntartásához.
Összességében a következőkre kell figyelni:
CPU paraméterek:
- L1,L2 és L3 cache méret,
- Bus Speed és
- Max Memory Bandwidth
- ha támogatja az alaplap a dual CPU-t, akkor olyat nézzünk, ami dual processzor. Intel CPU-knál ez a paraméter a Max CPU Configuration érték. Meg kell jegyezzem, hogy most már léteznek olyan CPU-k, ahol ez a szám több, mint kettő.
Minél nagyobb az érték, annál jobb.
Memória:
- frekvencia és
- memóriakésleltetés
Itt a frekvencia minél nagyobb, annál jobb. A memóriakésleltetésnél ellenben a CL érték minél kisebb, annál jobb. Fontos szempont még, hogy az alaplapon abba a memóriabusz(ok)ba tegyük a RAM-o(ka)t, amik fizikailag is közelebb helyezkednek el a CPU-(k)hoz.
Érdemes használni a huge page-t -az xmrig rendszergazdai jogosultsággal futtatva automatikusan betölti. Linux operációs rendszer esetében az 1GB page funkciót is kapcsoljuk be. Ezek tovább optimalizálhatják a memóriahasználatot. A huge page lehetőséget ad a memória nagyobb lapokban történő kezelésére (általában 2MB), ami csökkenti a TLB (Translation Lookaside Buffer) kihasználtságot és a memória oldalkezeléséhez szükséges overheadet. Ezzel növelhető a memóriahatékonyság, mivel jelentősen csökkentheti a memóriahozzáférési időket és ezáltal a CPU teljesítménye.
Összességében, a memória és a gyorsítótár optimalizálása, beleértve a huge page és az 1GB page használatát, jelentős hatással lehet a RandomX-t használó kriptovaluták bányászatának a hatékonyságára. Ezek a beállítások nemcsak a CPU kihasználtságát javítják, hanem hozzájárulnak az energiahatékonyság növeléséhez is, ami kulcsfontosságú a hosszú távú bányászati folyamatok során.
Biztonság és ASIC-ellenállás
A RandomX fejlesztése során a biztonság és az ASIC-ellenállás elsődleges szempontok voltak. Az ASIC-ok, amelyek speciálisan egy adott algoritmusra vannak optimalizálva, nagy előnyt biztosítanak a hagyományos bányászhardverekkel szemben, azonban a RandomX ezt az előnyt minimalizálja. Az algoritmus olyan komplex és dinamikus feladatokat ad a CPU-knak, amelyeket az ASIC-ok nem tudnak hatékonyan kezelni, ezzel kiküszöbölve a specializált hardverek dominanciáját. Az algoritmus folyamatosan változik és frissül, hogy megakadályozza az ASIC-ok fejlődését és alkalmazkodását. Ez biztosítja, hogy a RandomX algoritmust használó hálózatok, mint például a Monero hálózata biztonságos és decentralizált maradjon, miközben az egyéni felhasználók számára is fenntartható marad a bányászat. Az ilyen típusú biztonsági intézkedések különösen fontosak a Monero esetében, mivel a kriptovaluta hangsúlyt fektet a magánélet védelmére és a hálózati decentralizációra.
CPU specifikációk a RandomX-et használó kriptovaluták bányászatához
A RandomX algoritmust használó kriptovaluták hatékony bányászatához a legtöbb 2011 óta gyártott Intel és AMD processzor megfelelő lehet. A hatékony bányászat érdekében a következő jellemzőkkel rendelkező CPU-k ajánlottak:
- 64 bites architektúra
- IEEE 754 szabványnak megfelelő lebegőpontos egység
- Hardveres AES támogatás (AES-NI kiterjesztés x86 esetén, kriptográfiai kiterjesztések ARMv8 esetén)
- 16 KiB L1 gyorsítótár, 256 KiB L2 gyorsítótár és 2 MiB L3 gyorsítótár bányászati szálanként (threads). Ha tehát egy CPU L3-as cache 6MB, akkor maximum 3 threads-al érdemes bányászni. Ha többel bányászol, a hashrate csökkenni fog, mivel nincs elég cache.
- Nagyméretű memóriaoldalak támogatása (huge pages, 1GB pages)
- Legalább 2,5 GiB szabad RAM NUMA csomópontonként
Memória:
- DDR3 memória körülbelül 1500-2000 H/s teljesítményre képes csatornánként (frekvenciától és időzítésektől függően)
- DDR4 memória körülbelül 4000-6000 H/s teljesítményre képes csatornánként (frekvenciától és időzítésektől függően)
A RandomX működési mechanizmusa röviden összefoglalva
A RandomX egy rendkívül komplex algoritmus, amely véletlenszerűen generált utasításokkal és memóriaműveletekkel dolgozik. A következő elemeket használja:
Randomizált utasításkészlet: Az algoritmus különböző utasításokat hajt végre véletlenszerűen, amelyek bonyolult számítási feladatokat generálnak.
Nagy memóriaigény: A RandomX-nek jelentős mennyiségű memóriára van szüksége, ami a CPU-k előnyét növeli az ASIC-okkal szemben.
JIT (Just-In-Time) fordítás: Az algoritmus utasításait futás közben fordítja le a processzor számára érthető formátumra, ami további nehézséget jelent az ASIC-ok számára.
Előnyök és hátrányok
Előnyök:
- Decentralizáció: Elősegíti a bányászat decentralizációját, mivel a CPU-k mindenki számára hozzáférhetők.
- ASIC-ellenállás: Az algoritmus folyamatosan frissíthető, hogy lépést tartson a hardverfejlesztésekkel.
Hátrányok:
- Nagy energiafogyasztás: A CPU-k hatékonysága alacsonyabb, mint az ASIC-oké, ami magasabb energiafogyasztáshoz vezet.
- Komplex implementáció: A RandomX bonyolultsága miatt nehezebb megfelelően implementálni és ellenőrizni.
RandomX a gyakorlatban
A RandomX-et a Monero hálózata 2019 novemberében vezette be, és azóta sikeresen ellenáll az ASIC-ok fejlesztésének. Ennek köszönhetően a monero bányászata továbbra is széles körben elérhető maradt, hozzájárulva a hálózat biztonságához és decentralizációjához. Ezen kívül egyre több kriptovaluta hálózata használja, vagy erre az algoritmusra épül. Ilyen például a Quantum Resistant Ledger (QRL), Zephyr Project (ZEPH) vagy a Salvium (SAL) kriptovaluták.
Decentralizáció az egyik cél
A RandomX egy fontos fejlesztés a kriptovaluták világában, amely hatékonyan járul hozzá a decentralizált bányászat fenntartásához. Bár vannak kihívások, a Monero közössége folyamatosan dolgozik azon, hogy az algoritmus hatékonyan működjön és lépést tartson a technológiai fejlődéssel.
Szívesen olvasnál ilyen cikkeket? Véleményed elmondhatod Discord szerverünkön.