خوارزمية Equihash: شبكة Zcash وأجهزة ASIC والمواصفات

Equihash خوارزمية إثبات عمل لا تقوم على تجريب التجزئات بل على مسألة أعياد الميلاد المعمّمة. فالمعدّن لا يبحث عن رقم يبدأ بعدد معيّن من الأصفار، بل عن مجموعة قيم مجموعها بعملية XOR يساوي صفراً. وقد قدّم المؤلّفان، أليكس بيريوكوف (Alex Biryukov) وديمتري خوفراتوفيتش (Dmitry Khovratovich) من جامعة لوكسمبورغ، بحثهما في مؤتمر NDSS عام 2016.

ومن هنا تأتي وحدة القياس غير المألوفة. فأداء الأجهزة على Equihash لا يُحسب بالتجزئات في الثانية بل بالحلول، Sol/s، وعملياً بآلاف الحلول، kSol/s. والحلّ الواحد هو ناتج مرور كامل على الخوارزمية لا عملية تجزئة واحدة، ولذلك لا يمكن مقابلة هذه الأرقام بتيراهاشات SHA-256 بأي معامل تحويل كان.

وقد صُمّمت Equihash لتصطدم بعرض نطاق الذاكرة فتحرم الرقائق المتخصّصة ميزتها. لكن ذلك لم يحدث. فقد أظهر الباحثون أولاً أن الخوارزمية بلا حدّ مُثبت لمقاومة مقايضة الوقت بالذاكرة، ثم طرحت Bitmain عام 2018 جهاز ASIC ببساطة. واليوم صارت شبكة Zcash آلية بالكامل، ويضمّ كتالوج asic.es على Equihash 6 موديلات من شركتين.

في البيتكوين تُصاغ المهمة هكذا: اختر nonce يجعل تجزئة الترويسة أقل من الهدف. أما في Equihash فالمهمة مختلفة: أوجد مجموعة من 2 أس k من الفهارس المتمايزة يكون مجموع تجزئاتها بعملية XOR صفراً. وهذه هي مسألة أعياد الميلاد المعمّمة، وتُحلّ بخوارزمية فاغنر.

والعمل يجري على مرحلتين. يبني المعدّن أولاً قائمة كبيرة من التجزئات، وهي لدى Zcash ملايين السجلات، ويحتفظ بها في الذاكرة. ثم تُدمج القائمة بنفسها مراراً: في كل جولة لا تبقى إلا الأزواج التي يتطابق فيها المقطع التالي من البتات. والجولات عددها k بالضبط، وعند آخرها تبقى المجموعات التي مجموعها صفر. وكل مجموعة كهذه هي حلّ، أي Sol.

والبارامتران n وk يحدّدان شكل المسألة. فكلما كبر n كبرت الذاكرة المطلوبة، وكلما كبر k قلّت الذاكرة وزاد زمن التحقق من الحلّ. وتستخدم Zcash صيغة Equihash(200,9) منذ الإطلاق ولم تغيّر البارامترات مرة واحدة. أما الشبكات الأخرى فاختارت مجموعاتها الخاصة، وهذا أمر جوهري: الجهاز المبني على 200 و9 لا يستطيع فيزيائياً حساب شبكة بارامتراتها 144 و5.

والتحقق من الحلّ رخيص في المقابل: يكفي العقدة أن تعيد حساب 512 فهرساً وتتأكد أن المجموع صفر. وعدم التماثل بين بحث مكلف وتحقق رخيص هو بالضبط ما وُضعت الخوارزمية من أجله.

1. ترويسة الكتلةالإصدار، تجزئة الكتلة السابقة، الجذور، الوقت، الهدف، nonce
2. بناء القائمةتُولَّد من الترويسة والعدّاد ملايين التجزئات في الذاكرة
3. k جولات دمجفي كل جولة تبقى الأزواج ذات المقطع المتطابق من البتات
4. الحلّمجموعة من 512 فهرساً مجموعها بـ XOR صفر، وهذه Sol واحدة
5. المقارنة بالهدفتجزئة الحلّ أقل من الهدف تعني كتلة، وإلا فـ nonce جديد

• 2016يقدّم أليكس بيريوكوف وديمتري خوفراتوفيتش خوارزمية Equihash في مؤتمر NDSS. والفكرة صنع خوارزمية عنق الزجاجة فيها الذاكرة لا الحساب.
• 2016في 28 أكتوبر تنطلق شبكة Zcash ببارامترات 200 و9. وفي السنوات الأربع الأولى يذهب 20 بالمئة من المكافأة إلى المؤسّسين.
• 2018تطرح Bitmain جهازَي Antminer Z9 mini وZ9. وتسقط فكرة مقاومة أجهزة ASIC نهائياً، وتغادر بطاقات الرسوميات الخوارزمية.
• 2019في ديسمبر يخفض تحديث Blossom زمن الكتلة إلى النصف، أي 75 ثانية، ويخفض المكافأة إلى النصف كذلك.
• 2020في 18 نوفمبر يصدر تحديث Canopy: التنصيف الأول ونهاية مدفوعات المؤسّسين. ويظهر بدلاً منها صندوق للتطوير.
• 2022في مايو يطلق تحديث NU5 مجمّع Orchard المحمي على منظومة إثباتات Halo 2 التي تُلغي الحاجة إلى مراسم الإعداد الموثوق.
• 2024في 23 نوفمبر يجري التنصيف الثاني مع تحديث NU6. تهبط مكافأة الكتلة إلى 1.5625 ZEC، ويُستبدل تمويل المنظمات بمنح واحتياطي تراكمي.
• 2026في يونيو يُكتشف خلل قائم منذ 2022 في منظومة إثباتات مجمّع Orchard. وتغلقه الشبكة بتفرّع ليّن (soft fork) طارئ وبتحديث NU6.2 خلال أيام معدودة.
• 2026في 28 يوليو يصدر تحديث Ironwood: يُغلق المجمّع المحمي القديم نهائياً ويُطلق مجمّع جديد. والسحب من المجمّع القديم محدود بالمبلغ المودَع بإثبات.

كل موديلات الكتالوج الستة على Equihash، مرتّبة حسب الكفاءة والأفضل في الأعلى. الأداء بـ kSol/s والكفاءة بالجول لكل ألف حلّ. اضغط على الاسم لفتح حاسبة الربحية الخاصة بهذا الموديل.

لا توجد برامج ثابتة مخصّصة على Equihash. فبرامج AsicBoost تُبنى للوحات SHA-256، وعلى Scrypt يُدعم موديلان اثنان، أما سلسلة Z وسلسلة A9 فليستا في هذه القائمة. والتثبيت عبر الشبكة بواسطة HashCore Toolkit يخصّ الخطوط المدعومة نفسها.

والأمر نفسه ينطبق على المطوّرين الخارجيين. فلا مشروع معروف من مشاريع البرامج الثابتة البديلة لأجهزة Antminer يعلن دعم Z15 أو Z15 Pro أو أجهزة Innosilicon: قوائم الجميع تضمّ SHA-256 وموديلين على Scrypt فقط. وسوق البرامج الثابتة المخصّصة كله متركّز على عتاد البيتكوين لأن الأسطول هناك أكبر بمراتب.

ونحذّر بشكل منفصل من معلومات مضلّلة منتشرة. فبعض منصّات البيع تنشر مقالات من نوع «ثبّت برنامجاً بديلاً على Z15 واحصل على 460 kSol/s بدل 420». وهذا يناقض مباشرة قوائم العتاد المدعوم الرسمية لدى مطوّري البرامج الثابتة أنفسهم. والملفات مجهولة المصدر من منصّات البيع والمزادات لا يصحّ تثبيتها على الجهاز: خطر تعطيله نهائياً وفقدان الضمان خطر حقيقي.

الخلاصة العملية. الكفاءة بـ J/kSol تُثبَّت لحظة الشراء ولا تتحسّن بعدها. فاحسبها قبل إتمام الصفقة.

يحدّد الدخل على Equihash ثلاثة عوامل: صعوبة شبكة Zcash، وسعر ZEC، وكفاءتك بوحدة J/kSol. وكما في Dash، لا تذهب كل مكافأة الكتلة إلى المعدّن، وهذه تفصيلة كثيراً ما تُغفَل.

وبعد تحديث NU6 في نوفمبر 2024 صارت المكافأة تُقسَم هكذا: 80 بالمئة للمعدّن، و8 بالمئة لمنح المجتمع، و12 بالمئة إلى احتياطي تراكمي يقرّر حاملو العملة أوجه إنفاقه بالتصويت. والمكافأة الكاملة للكتلة 1.5625 ZEC، أي أن نصيب المعدّن 1.25 ZEC. والتنصيف التالي متوقّع في نوفمبر 2028.

وزمن الكتلة لدى Zcash قصير، 75 ثانية، ولذلك عدد الكتل في اليوم كبير والمدفوعات على المجمّع منتظمة. في المقابل يتحرّك سعر ZEC تاريخياً بحدّة تفوق أغلب العملات: ففي خريف 2025 تضاعف مرات، وفي صيف 2026 هبط بقوة على أخبار مشكلة تقنية في الشبكة. احسب الاسترداد بالأرقام الحالية مع هامش أمان، لا بقمّة الرسم البياني.

افتح حاسبة الربحية ←

تُقاس كفاءة أجهزة Equihash بالجول لكل ألف حلّ، J/kSol. وهذه ليست تجزئات ولا تيراهاشات: فالحلّ الواحد ناتج مرور كامل على الخوارزمية. ولا تصحّ مقارنة J/kSol بـ J/TH في صفحات SHA-256 ولا بـ J/GH في صفحة X11 بأي معامل تحويل. والمقارنة لها معنى داخل Equihash وحدها.

وداخل الخوارزمية يبقى التباين معتدلاً بمقياس الصفحات الأخرى لكنه محسوس. فجهاز Antminer Z15 Pro يحتاج 3.15 J/kSol، وZ15 يحتاج 3.6، بينما يبقى خط Innosilicon كله مع Antminer Z11 في نطاق 10.5 إلى 12.92. والفارق بين المتصدّر وآخر السطور أكبر قليلاً من أربعة أضعاف.

والحساب يجري هكذا: اضرب الكفاءة في الأداء بـ kSol/s تحصل على الاستهلاك بالواط، ثم اقسم الناتج على 1000 لتحصل على الكيلوواط، ثم اضربه في التعرفة وفي 720 ساعة في الشهر. وقارن المبلغ الناتج بتوقّع الإنتاج في الحاسبة، مع تذكّر أن نصيب المعدّن 80 بالمئة من مكافأة الكتلة لا مئة.

تحقّق من بارامترات الشبكة لا من اسم الخوارزمية فقط. كلمة Equihash في صفحة العملة لا تعني شيئاً بعد. فالجهاز المبني على 200 و9 يحسب Zcash لكنه لا يحسب Bitcoin Gold ولا Ycash. وهذا أول ما يجب استيضاحه قبل الشراء.

انظر إلى J/kSol لا إلى kSol/s. الأداء يتكلّم عن السرعة، والكفاءة عن فاتورة الكهرباء. والفارق في الكفاءة بين Z15 Pro وAntminer Z11 يزيد على ثلاثة أضعاف عند استهلاك متقارب.

قدّر هل تحتاج رفاً كاملاً أصلاً. جهاز Z15 Pro يحتاج نحو 2.6 كيلوواط وقاطعاً مستقلاً وشفطاً للهواء. أما Innosilicon A9 ZMaster فيكتفي بـ 620 واط، وهذا سيناريو تركيب مختلف جذرياً.

ضع في حسابك أنه لن تصدر موديلات جديدة. آخر جهاز على Equihash صدر عام 2023. ولا شيء يمكن التخطيط لتحديث الأسطول به بعد سنتين.

لا تعوّل على البرنامج الثابت. لا شيء يمكن تحسينه على Equihash. فأرقام المصنع هي أرقامك طوال مدة امتلاك الجهاز.

اترك هامشاً للتقلّب. سعر ZEC يتحرّك بحدّة تفوق متوسط السوق. وحساب استرداد لا يستقيم إلا عند سعر القمّة لا يستقيم عملياً أبداً.

الخلط بين Sol/s والتجزئات في الثانية. هاتان كميتان مختلفتان. فالحلّ الواحد مرور كامل على الخوارزمية. وتحويل kSol/s إلى ميغاهاش بلا معنى، والناتج رقم بلا مدلول فيزيائي.

الظنّ بأن أي شبكة على Equihash ستناسب الجهاز. البارامتران n وk يختلفان بين الشبكات، والجهاز المبني على 200 و9 لن يحسب 144 و5. فهذه خوارزميات مختلفة لا إعدادات مختلفة لخوارزمية واحدة.

حساب الدخل بالمكافأة الكاملة للكتلة. نصيب المعدّن 80 بالمئة من 1.5625 ZEC، أي 1.25 ZEC. والباقي يذهب إلى المنح وإلى احتياطي الشبكة.

تصديق وعود رفع أداء Z15. المقالات عن برامج ثابتة بديلة لـ Z15 تناقض قوائم الدعم الرسمية لدى مطوّري البرامج الثابتة أنفسهم. وهذه دعاية منصّات بيع لا حلّ يعمل.

شراء A9 من أجل سعره المنخفض. خط A9 ينفق على العمل نفسه طاقة أكبر بأكثر من ثلاثة أضعاف مقارنة بـ Z15 Pro. والتوفير عند الشراء يذهب في فواتير الأشهر الأولى.

تجاهل الخلفية التنظيمية. تُصنَّف Zcash ضمن الأصول ذات خصائص الخصوصية، والقواعد الأوروبية لهذه الأصول تزداد تشدّداً. وهذا لا يؤثر على التعدين نفسه بل على أين وكيف يمكنك بيع ما عدّنته.