Алгоритм Eaglesong: сеть Nervos CKB, оборудование и характеристики

Eaglesong это алгоритм доказательства работы, написанный специально для сети Nervos CKB и больше нигде всерьёз не применяемый. Автор, Алан Шепенец из Nervos Foundation, опубликовал спецификацию в июле 2019 года как RFC 0010, вместе с эталонными реализациями на C и Python. Внутри губчатая конструкция, как у Keccak. А вот перестановка построена в стиле ARX: только сложение по модулю, циклический сдвиг и XOR, никаких таблиц подстановки.

Стойким к ASIC его не пытались сделать. Наоборот, Nervos прямо писала, что берёт простой и понятный алгоритм, чтобы порог входа для производителей чипов был низким и на рынке железа оказалось сразу несколько поставщиков. Расчёт сработал: первый серийный ASIC вышел меньше чем через полгода после запуска основной сети, а собирали такие асики сразу четыре компании.

Покупателю здесь важнее всего разрыв внутри каталога. Под Eaglesong у нас 8 моделей, и между лучшей и худшей разница почти в тридцать раз: Antminer K7 даёт 48,5 J/TH, ранний Antminer K5 требует 1398 J/TH. Это разные поколения кремния. Купите второй асик по цене первого, и счёт за электричество не оправдает никакой курс.

Задача майнера стандартная: подобрать нонс так, чтобы хеш заголовка блока оказался меньше текущей цели. Необычен способ, которым этот хеш считается. Eaglesong работает как губка: входные данные впитываются в состояние из 512 бит, состояние перемешивается перестановкой, затем из него выжимается 256 бит результата.

Сама перестановка сделана в стиле ARX, от английского add, rotate, xor. Никаких таблиц подстановки, никаких умножений, только три дешёвые операции над 32-битными словами. Один раунд состоит из четырёх шагов: умножение на битовую матрицу, циркулянтное умножение с коэффициентами вращения, добавление константы из таблицы и завершающий шаг add-rotate-add на парах слов. Раундов 43, констант на них уходит 688.

Почему такой выбор важен для железа. Операции сложения, сдвига и XOR ложатся в кремний почти без накладных расходов и почти не требуют памяти. Чип получается плотным и дешёвым в разработке, узкое место это число параллельных конвейеров и тактовая частота, а не пропускная способность памяти, как в Scrypt. Именно поэтому Eaglesong так быстро оброс специализированным железом.

Тестовая сеть Nervos считает другой вариант, EaglesongBlake2b, где к результату добавлен ещё один хеш. Сделано это против дешёвых атак на тестовую сеть. Основная сеть считает чистый Eaglesong, и всё оборудование рассчитано именно на него.

1. Заголовок блокаВерсия, хеш родителя, корни транзакций и предложений, время, сложность, нонс
2. ВпитываниеЗаголовок уходит в состояние 512 бит, скорость 256 бит, ёмкость 256 бит
3. 43 раунда перестановкиБитовая матрица, циркулянтное умножение, константа, шаг add-rotate-add
4. ВыжиманиеИз состояния снимаются 256 бит, это и есть хеш блока
5. Сравнение с цельюМеньше цели, блок найден. Больше, новый нонс и всё заново

• 2018Nervos формулирует свою экономическую модель: за место в состоянии сети платят отдельно, хранение данных на цепи не бесплатно.
• 2019В июле Алан Шепенец публикует RFC 0010 с описанием Eaglesong. Позже алгоритм выходит и в академическом журнале, с доказанными границами стойкости к дифференциальному и линейному криптоанализу.
• 201916 ноября запускается основная сеть Lina, эпоха 0. Награда за эпоху 1 917 808 CKB.
• 2020В марте и апреле выходят первые серийные асики: Todek Toddminer C1, следом Bitmain Antminer K5. От запуска сети прошло меньше полугода.
• 2021За два года, по 2022 включительно, Goldshell закрывает линейку CK целиком: CK5, CK-BOX, CK6, CK Lite, CK6-SE, CK-BOX II. Домашний сегмент и промышленный появляются почти одновременно.
• 2023В январе Antminer K7 на 63,5 TH/s поднимает планку: 48,5 J/TH против 171 J/TH у прежнего лидера каталога. Разрыв в три с половиной раза.
• 202319 ноября проходит первый халвинг базовой эмиссии, награда за эпоху падает до 958 904 CKB. Следующий ожидается в ноябре 2027 года.
• 20251 июля в основной сети проходит хардфорк Meepo: системный вызов Spawn и вторая версия CKB-VM. Алгоритм и эмиссию форк не менял.

Все 8 моделей каталога под Eaglesong, отсортированы по эффективности, лучшие сверху. Хешрейт в TH/s, эффективность в джоулях на терахеш. Нажмите на название, чтобы открыть калькулятор доходности по этой модели.

Кастомных прошивок под Eaglesong нет. Знать об этом лучше до покупки. Прошивки AsicBoost собираются под платы SHA-256, на Scrypt поддержаны две модели, и ни одна серия под CKB в этот список не входит. Установка по сети через HashCore Toolkit относится к тем же поддерживаемым линейкам.

Сторонние разработчики сюда тоже не идут. Ни один из известных проектов альтернативных прошивок для Antminer не заявляет поддержку K5 и K7. Goldshell публикует только собственные официальные сборки для CK5, CK6 и CK-BOX, и в списке изменений там стабильность Wi-Fi и режим простоя, а не разгон.

В сети попадаются ролики и объявления с обещаниями поднять K7 до 90 TH/s и прибавить к эффективности половину. Автора у таких сборок обычно не найти. Условия работы и комиссия разработчика не заявлены, происхождение файла неизвестно. Мы такое на асик за несколько тысяч евро не ставим: риск кирпича и потери гарантии реальный, а подтверждений результата нет.

Эффективность майнера под Eaglesong фиксируется в момент покупки. Улучшить её потом нечем, поэтому цифру J/TH считают до сделки.

Доход фермы на Eaglesong складывается из трёх величин: сложность сети CKB, курс CKB и ваша эффективность в J/TH. Попутных выплат нет, мердж-майнинга нет, монета одна.

Награда за блок здесь устроена сложнее, чем в биткоине. Она состоит из базовой эмиссии, которая уменьшается вдвое раз в четыре года, доли вторичной эмиссии и комиссий. Вторичная эмиссия постоянна, 1 344 000 000 CKB в год, и делится между майнерами, депозитами Nervos DAO и казначейством пропорционально состоянию сети. Из-за этого награда за блок плавает сильнее, чем привыкли майнеры биткоина.

Сложность тоже ведёт себя необычно. У CKB фиксирована длительность эпохи, 4 часа, а число блоков внутри эпохи меняется в диапазоне от 300 до 1800. Протокол подстраивает интервал так, чтобы держать долю сиротских блоков около 2,5 процента, поэтому время блока плавает примерно от 8 до 48 секунд. Для расчёта дохода это значит одно: ориентируйтесь на суточный выхлоп, а не на награду за отдельный блок.

Открыть калькулятор доходности →

Эффективность здесь меряется в джоулях на терахеш, J/TH. Обозначение совпадает с SHA-256, но это именно совпадение обозначений, а не единиц: терахеш Eaglesong и терахеш SHA-256 это разная работа. Сопоставлять 48,5 J/TH под CKB и 9,45 J/TH под биткоином бессмысленно, сравнение имеет смысл только внутри алгоритма.

Внутри же разрыв огромный. Antminer K7 даёт 48,5 J/TH, Goldshell CK6 даёт 170,98, старый Antminer K5 требует 1398,23. Между лидером и аутсайдером почти двадцать девять раз. На практике это означает, что при одной и той же добыче в CKB счёт за электричество отличается в десятки раз, и никакая цена покупки этого не компенсирует.

Считать надо так: возьмите эффективность модели, умножьте на планируемый хешрейт и получите потребление. Дальше разделите на 1000 и получите киловатты, умножьте на свой тариф и на 720 часов в месяц. Полученную сумму сравните с прогнозом добычи в калькуляторе. Если разница выходит отрицательной уже сейчас, при росте сложности она станет только хуже.

Сначала решите вопрос с монетой. Вы покупаете оборудование под одну сеть без запасного сценария. Если такая концентрация риска не устраивает, смотрите в сторону SHA-256 или Scrypt, где парк можно перевести на другую монету.

Смотрите на J/TH, а не на терахеши. Хешрейт говорит о скорости, эффективность о счёте за свет. При выборе между двумя асиками сопоставимой цены почти всегда выигрывает тот, у которого ниже J/TH.

Отделяйте домашние модели от стоечных. CK-BOX на 215 ватт и CK6 на 3300 ватт решают разные задачи. Первая тихая и живёт в квартире. Вторую мы обычно советуем ставить только в подготовленном помещении, с отдельной линией и вытяжкой.

Проверяйте питание и шум заранее. Асик на 3300 ватт это отдельный автомат, кабель с запасом по сечению и около 75 децибел. Чаще всего проект упирается именно в подключение, а не в железо.

Не рассчитывайте на прошивку. Под Eaglesong улучшать нечего. Заводские цифры это и есть ваши цифры на весь срок владения майнером.

Считайте окупаемость по сегодняшним данным. Берите текущую сложность, текущий курс и свой реальный тариф. Прогнозы роста курса в расчёт лучше не закладывать: сложность растёт куда предсказуемее курса.

Сравнивать J/TH с асиками под биткоин. Одинаковое обозначение единицы не делает работу одинаковой. Сопоставлять 48,5 J/TH под CKB и 12 J/TH под биткоином нельзя, это разные алгоритмы и разные терахеши.

Покупать старую модель ради низкой цены. Antminer K5 стоит дёшево именно потому, что его эффективность в двадцать девять раз хуже лидера. Экономия на покупке сгорает за первый же месяц счетов.

Ждать прошивку, которая всё исправит. Экосистемы кастомных прошивок под Eaglesong не существует. Обещания разгона из объявлений и роликов ничем не подтверждены.

Считать доход по награде за блок. У CKB время блока плавает, а награда состоит из нескольких частей. Единственный разумный горизонт расчёта это сутки.

Игнорировать ликвидность монеты. Добыть CKB и продать CKB это две разные задачи. Проверьте заранее, на какой площадке и с какой глубиной стакана вы планируете выходить.

Отправлять всё на один пул. Пул может уйти на обслуживание или закрыться. Резервный адрес в настройках майнера занимает минуту, а спасает сутки простоя.