区块链挖矿算法清单

在这里我会分享读论文心得和笔记，欢迎大家一同探讨

下面是区块链挖矿算法清单，里面涉及的论文后续会抽取几个分享。

SHA-256

介绍：SHA代表安全散列算法，SHA-256是由NSA设计的SHA-2加密散列函数的成员。加密散列函数是对数字数据运行的数学运算，通过将所计算的“散列”与已知的散列值进行比较，人们可以确定数据的完整性。 单向散列可以从任意数据生成，但不能从散列生成数据。在比特币等多个区块链应用中的多个环节被使用。

论文：Courtois, Nicolas T., Marek Grajek, and Rahul Naik. "Optimizing sha256 in bitcoin mining." International Conference on Cryptography and Security Systems. Springer, Berlin, Heidelberg, 2014.

应用：Bitcoin(BTC)、BitcoinCash(BCH)、Peercoin(PPC)、Zetacoin(ZET)、Universal(UNIT)、Deutsche eMark(DEM)、AUR-SHA(AUR)、DGB-SHA(DGB)

Scrypt

介绍：Scrypt是一个内存依赖型的hash算法。有趣的是算法是由著名的FreeBSD黑客Colin Percival为他的备份服务Tarsnap开发的。内存依赖顾名思义会占用很多内存空间，从而减少cpu负荷。由于其内存依赖的设计特别符合当时对抗专业矿机的设计，成为数字货币算法发展的一个主要应用方向。

论文：Percival, Colin. "Stronger key derivation via sequential memory-hard functions." Self-published (2009): 1-16.

应用：Litecoin(LTC)、Dogecoin(DOGE)、DNotes(NOTE)、Florin(FLO)、Gulden(NLG)、DGB-Scrypt(DGB)、GameCredits(GAME)、Verge-Scrypt(XVG)、Einsteinium(EMC2)、AUR-Scrypt(AUR)

X11

介绍： X11算法的推出和litecoin采用的Scrypt算法目的一样，为了抵制ASIC矿机的扩张。X11就是使用了11种加密算法（BLAKE, BMW, GROESTL, JH, KECCAK, SKEIN, LUFFA, CUBEHASH, SHAVITE, SIMD, ECHO）。数据需要进行11次不同算法的运算，一方面提高安全性一方面增加计算量。

论文：Duffield, Evan, and Daniel Diaz. "Dash: A PrivacyCentric CryptoCurrency." (2014).

应用：Dash(DASH)、Prime-XI(PXI)、Onix(ONX)、Startcoin(START)、Creamcoin(CRM)、Influxcoin(INFX)、MonetaryUnit(MUE)、Monoeci(XMCC)

Equihash

介绍：Equihash是由卢森堡大学跨学科中心开发的面向内存的工作量证明(PoW)算法。算法的核心点是基于广义生日问题(Generalized Birthday Problem)。我个人是比较看好这个算法的，他提高了定制硬件(ASIC)的成本效益。

论文：Biryukov, Alex, and Dmitry Khovratovich. "Equihash: Asymmetric proof-of-work based on the generalized birthday problem." Ledger 2 (2017): 1-30.

应用：Zcash(ZEC)、Zencash(ZEN)、BitcoinGold(BTG)、Zclassic(ZCL)、Hush(HUSH)、Komodo(KMD)

Tensority

介绍：Tensority是一种新型的PoW共识算法，由比原链率先提出，将矩阵和张量计算融入到共识算法过程中，从而实现AI加速芯片可以参与区块链共识计算。Tensority共识算法的特色在于算法过程中穿插了很多的矩阵生成，矩阵变换，矩阵乘法等运算，而这些能力在人工智能加速中也会频繁使用，同理可得，支持矩阵运算的矿机可以用作人工智能的加速服务，以此来提升矿机的资源利用率。

论文：Tensority：an ASIC-friendly Proof of Work Algorithm Based on Temsor

应用：Bytom(BTM)、RRChain(RRC)

NeoScrypt

介绍：NeoScrypt是替代Scrypt的下一代工作量验证算法。 它消耗的内存少于后者，但内存更密集，密码更强。 将流密码算法Salsa20，Salsa20改良的ChaCha20，BLAKE2s和FastKDF的功能结合到一个安全的ASIC抗性解决方案中。

论文：Doering, John. "NeoScrypt, a Strong Memory Intensive Key Derivation Function." (2014).

应用：GoByte(GBX)、Innova(INN)、Trezarcoin(TZC)、Vivo(VIVO)、Crowdcoin(CRC)、Phoenixcoin(PXC)

Lyra2REv2

介绍：Vertcoin使用Lyra2REv2作为工作量证明算法改进Bitcoin，目的同样也是为了抵抗ASIC。Vertcoin向Scrypt算法引入了“自适应N因子”。 Scrypt的N因子组件决定计算散列函数需要多少内存。 Vertcoin的N因子随着时间的推移而增加，以阻止开发专用的“采矿”硬件并鼓励在个人用户的电脑上分发验证任务。目前的LyraREv2由BLAKE, Keccak, CubeHash, Lyra2,Skein 和 Blue Midnight Wish 哈希算法组成。

论文：Lyra2RE – A new PoW algorithm for an ASIC-free future

应用：Vertcoin(VTC)、Monacoin(MONA)、Verge-Lyra2REv2(XVG)

Ethash

介绍：Ethash将DAG（有向非循环图）用于工作量证明算法，通过共享内存的方式阻止专用芯片，降低矿机的作用。 这个算法是以太坊(Ethereum)现阶段的过度算法，前身是Dagger-Hashimoto。Casper the Friendly Finality Gadget(FFG)实现后以太坊将从概率最终性变成确定最中性。

论文：Buterin, Vitalik. "A next-generation smart contract and decentralized application platform." white paper (2014).

应用：Ethereum(ETH)、EthereumClassic(ETC)、Pirl(PIRL)、Musicoin(MUSIC)、Expanse(EXP)、Metaverse(ETP)

X11Gost

介绍：x11GOST由10个SHA3算法和Stribog哈希函数组成 散列值，各个算法逐个进行计算有效的防止了ASIC的获胜概率。

论文：CRYPTO CURRENCY ON THE BASIS OF DELEGATED NODES (MASTERNODS) WITH QUICK SCALE TECHNOLOGY

应用：Sibcoin(SIB)

CryptoNight

介绍：CryptoNight是一种工作证明算法。 它被设计为适用于普通的PC CPU，利用现有cpu的优势（本地AES加密和快速64位乘法器 - 调整为使用与英特尔CPU上的每核心三级高速缓存大小相当的暂存器，大约2MB），因此CryptoNight只能进行CPU挖掘，目前没有专门的采矿设备针其做出设计。 CryptoNight依赖随机访问慢速内存并强调延迟依赖性，每个新块都取决于所有以前的块（不像scrypt）。

论文：CryptoNight Hash Function

应用：Dinastycoin(DCY)、Dinastycoin(DCY)、Electroneum(ETN)、Karbo(KRB)、Bytecoin(BCN)、Monero(XMR)

Blake(14r)

介绍：BLAKE和BLAKE2是基于Dan Bernstein的ChaCha流密码的密码散列函数，但是在每个ChaCha回合之前添加一个输入块的排列副本，其中包含一些常量异或。BLAKE的两个主要实例是BLAKE-256和BLAKE-512。 它们分别使用32位和64位字，并生成256位和512位摘要。

论文：Aumasson, Jean-Philippe, et al. "Sha-3 proposal blake." Submission to NIST (2008).

应用:Decred(DCR)

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