GPUメーカーによる陰謀？ Ethereum の ProgPow アルゴリズムは本当に想像どおり優れているのでしょうか?

この記事はCoinDeskからのもので、原著者はDovey Wan、Martina Longです。

Odaily Planet デイリー翻訳 |モニ

最近、業界の一部の人々は、既存の Ethereum プルーフ・オブ・ワーク アルゴリズムの代わりに「Programmatic Proof of Work (ProgPoW)」を使用することを提案しています。 ProgPow の支持者は、イーサリアム採掘業界のパラダイムを変えることを望んでいます。彼らは、イーサリアムは、アルゴリズムに合わせて対応するマイニングハードウェア機器を開発するのではなく、分散型マイニングを実現するために GPU を最適化できるアルゴリズムを使用すべきだと考えています。そうするのは少し「無駄」だからです。

一見すると、通常の商用マイニング マシンと比較すると、ProgPow は ASIC マイニング マシンのマイニングの利点を大幅に削減し、マイニングをより簡単に、より分散化しているように見えます。しかし、注意深く分析してみると、ProgPow は実際には主張するような真の「民主的なマイニング」を実現していないことがわかります。

実際、現在の ProgPow アプローチにより、さまざまな GPU モデル間のパフォーマンスの差はますます大きくなり、マイナーは RTX 2080、TitanX、Vega64 など、Nvidia や AMD のより新しく高価な GPU モデルを購入しなければならない可能性があります。さらに、ProgPow の実装を提案したチームも、アルゴリズムが特定の GPU 向けに最適化されていることは議論の余地のない事実であると認めました。しかし、チームによって行われた作業はオープンかつ透明性があります。また、すべての GPU モデルに対してより公平になるように、ProgPow アルゴリズムの更新バージョンも積極的に開発しています。 （新しいバージョンがリリースされた場合は、パフォーマンスベンチマークの結果も更新します）

次の表は、Ethereum の現在のプルーフ・オブ・ワーク マイニング アルゴリズム Ethash と ProgPow を使用して、異なる GPU でマイニングする場合の計算能力の削減の比較を示しています (データ ソース: https://medium.com/@ifdefelse/)。 ProgPow が「好む」 GPU モデルは赤で強調表示されています。この段階では、ProgPow アルゴリズムによる計算能力が大幅に向上し、帯域幅の利用率も向上したことは否定できません。

Ethereum が ProgPow アルゴリズムを実装すれば、ハイエンド GPU を備えたマイニング ファームにマイナーを集中させるのに役立つ可能性があり、また、マイニング ファームが GPU を最新モデルにアップグレードする動機にもなります。

実際には「ASICの脅威」問題は存在しない

ProgPow は、Ethereum の「ASIC 脅威」問題を解決すると主張していますが、この脅威は人々が考えるほど深刻ではありません。 ProgPow 開発者でさえ、Ethereum のマイニング アルゴリズムは実際には ASIC マイニング マシンに対して最も耐性のあるアルゴリズムの 1 つであることを認めています。最高の Ethereum ASIC マイナーは GPU マイナーより 2 ～ 4 倍優れているだけですが、これは Bitcoin ではまったく達成不可能です。

さらに、「Vゴッド」としても知られるイーサリアムの創設者ヴィタリック・ブテリンは、実際にはASCIマイニングマシンがもたらす脅威を心配していない。彼はかつてこう言った。

「数日前にリリースされたE3マイナーを見てみると、マイニング効率は市場に出回っている既存のGPUと比べてそれほど高くありません。私の中国の情報筋によると、220 MH/sマイナーの価格は約2,500ドルですが、Bitmainの180 MH/sマイナーの価格は800ドルで、効率は2.5倍しか高くありません。」

上: マイニングハードウェア機器の相対的な効率。データソース: https://medium.com/@ifdefelse/

実際には、イーサリアム ネットワークの何パーセントが ASIC マイナーによって実行されているかを正確に知ることは困難ですが、多くの業界筋は、その数字は非常に低い可能性が高いと推定しています。

イーサリアムにとって、「ASIC の脅威」は、主に ASIC マイニング マシンが初期段階でマイナーが投資した高額なコストを相殺する長期的な可能性を持たなければならないため、主に「誤った提案」に近いものです。 GPU マイナーとは異なり、ASIC マイナーは特定のマイニング アルゴリズム専用に開発された高度に特殊化されたコンピューター デバイスであり、他のブロックチェーンでマイニングすることもできません。

すべてが順調に進めば、イーサリアムは近い将来にプルーフ・オブ・ワークのアルゴリズムをプルーフ・オブ・ステーク（PoS）に切り替える予定です。ほとんどのマイナーにとって、Proof of Work の短いライフサイクル中に大規模な Ethereum ASIC マイニング マシンに投資することは、費用対効果が高くないと思われます。

GPUマイニングは分散化と同じではない

GPU マイニングの方が安全だと考える人もいます。彼らは、GPU を使用することで「部外者」が暗号通貨のマイニングに参加できるようになり、マイニングがより分散化され、51% 攻撃に対する耐性が高まると考えています (理論上は)。家にいることが多いマイナーは高価な ASIC マイニング マシンを購入する余裕がないため、分散化が提唱されている場合は GPU の方が適していると思われます。

しかし、現実には、GPU マイニングも、独立した個人事業主の暗号通貨愛好家の手ではなく、主にマイニング プールまたはマイニング ファームに集中しています。さらに重要なのは、「部外者」が ASIC マイニング マシンにアクセスできないため、マイニング プールには集中化の問題がなく、まさに規模の経済性があるために、マイニング プールのマイナーは入力コストを通じてより安定した収入をもたらすことができるということです。

マイニング プールの集中化の問題は、主に特定の地域が安価なマイニング電力エネルギーを提供できるという事実に起因します。

上記: マイニング プールによってマイニングされたブロックの合計に対する割合。データソース: ConsenSys Media

GPU 対応のマイニング アルゴリズムにアップグレードしても、マイナーが自宅でマイニングすることを選択するようになるわけではなく、マイニング プールがより分散化されることもありません。少数の人々が自宅でマイニングを行うことに頼って単純に分散化を達成することを期待するよりも、システムを攻撃する可能性のあるマイニングプールを防ぐ方法について考える方が良いでしょう。

下: 採掘されたブロックの数でランク付けされた上位 25 の Ethereum マイナー。 ASIC マイナーを使用する可能性が高くなります。データソース: Etherscan.io。

ASICマイナーを別の視点から見る

ASIC マイニング マシンはブロックチェーン ネットワークのセキュリティを低下させると考える人もいますが、この考えは間違っていることに注意する必要があります。この考えの理由は、すべてのインセンティブを考慮していないからです。実際、ASIC マイニング マシンの特殊な性質により、ASIC マイニング マシンはブロックチェーン ネットワークの重要なセキュリティ コンポーネントとなっています。

ASIC デバイスには、単一のマイニング アルゴリズムを実行するために特別に設計された回路があり、他のコンピューティング目的には効果がありません。これは、多目的でさまざまなブロックチェーンでマイニングできる GPU とは大きく異なります。 ASIC マイニング マシンの開発への投資は埋没コストです。つまり、ASIC マイニング マシンは、ブロックチェーン ネットワークでのマイニングに参加するための 1 回限りのチケットのようなものです。

投資コストが高くなるため、ASIC マイナーはブロックチェーンのセキュリティにさらに注意を払うことになります。そうしないと、巨額の投資に見合った利益が得られない可能性があります。対照的に、GPU マイナーは特定のマイニング アルゴリズムに忠実である必要はありません。利益を追求するために、さまざまなブロックチェーン間を行き来したり、違法なマイニング活動に機器を使用したりすることさえあります。

さらに、中古の GPU は元の価格の 50% 以上で販売される可能性がありますが、ASIC マイニング マシンの再販価格は元の販売価格の約 5% に過ぎず、その価格は特定のトークンの価値によっても異なります。

ブロックチェーンが 51% 攻撃と戦う上で重要な要素は、攻撃者が計算能力を蓄積できる余剰のハードウェアを持っているかどうかです。 ASIC マイニング チェーンでは、余分なハードウェアは通常ゼロに近くなりますが、GPU マイニング チェーンでは余分なハードウェアが非常に多くなります。

それだけでなく、短期間で攻撃を開始するのに十分な ASIC マイナーを入手することも非常に困難ですが、GPU コンピューティング パワーと AWS GPU は多くの二次市場で簡単に取引できます。ハードウェアが汎用的であればあるほど、利用可能な余剰分が増えます。ブロックチェーンで使用される主なマイニング機器がより「汎用的」である場合、このブロックチェーンのセキュリティは相対的に低くなります。

マイニングハードウェア製造の集中化の問題

マイニングハードウェア製造の集中化は、ブロックチェーン ネットワークのもう 1 つの懸念事項です。 ASIC チップと比較すると、GPU は製造レベルでより集中化されています。過去 20 年間、GPU 製造業界は 3 つのサプライヤーによって支配されてきました。対照的に、鉱業業界の利益増加によって引き起こされた「軍拡競争」により、ASIC チップ製造は依然として非常に競争の激しい業界となっています。

過去には、特定の ASIC メーカーが特定のマイニング アルゴリズムの主要な機器メーカーになったことはありましたが、すべてのブロックチェーンのマイニング機器製造を「支配」したことはありませんでした。 ASIC チップ市場のリーダーを倒したい場合、数年かかる可能性があります。しかし、Nvidia、AMD、Intel などの GPU チップ大手がわずか数年で倒されるなんてあり得るのでしょうか?下: Nvidia グラフィック カードは、依然として PC ゲーマーにとって第一の選択肢です。

成熟したマイニングアルゴリズムの場合、アップデートを行うと証明されていないセキュリティリスクが発生し、システムをアップグレードすると世界中のマイナーに多大な問題を引き起こすことになります。イーサリアムが ProgPow を採用しても、実際には大きな利点は得られません。結局のところ、ASIC はネットワークにそれほど多くの問題を引き起こさないからです。

イーサリアムネットワークはまもなくプルーフ・オブ・ステークアルゴリズムに切り替わりますが、市場には依然としてプルーフ・オブ・ワークに基づく暗号通貨が多く存在しており、それらも ASIC マイニングを許可するかどうかという問題に直面することになります。どのように選択すればよいかわからない場合は、GPU マイニングを使用すると本当にシステム セキュリティが向上するのか、それともそれ自体がセキュリティ上の脆弱性となるのかを検討する必要があります。