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門羅幣挖礦: 什麼使 RandomX 算法如此特別
2019年11月30日，門羅幣社區進行了每半年一次的硬分叉，本次升級中最令人期待的一項是門羅幣挖礦算法的改變,從舊版本的Cryptonight-R,升級到一個全新的，完全不同的RandomX算法.門羅社區相信RanodomX算法的部署是社區邁向平等挖礦，更去中心化記賬的巨大進步，本文讓我們進行更深入的發掘來檢驗是否真是如此.
目標
在進行判斷RandomX 算法是否是一個好的升級以前，我們必須首先理解挖礦的意義和目標究竟是什麼.所謂挖礦和記賬是確保整個系統能維護社區共識不被破壞，即沒有雙花發生和51%算力攻擊.這套挖礦系統具體運作和實現的技術細節不在本文的討論範圍內，讀者可以在互聯網上找到很多不同信息來源進行深度學習.我們需要關注的重點是由計算機（礦工們）產生的哈希值決定了整個加密貨幣體系的安全性，礦工們彼此競爭，進行運算比賽，運算的數學結果是打包下一個區塊的必要條件，只有第一個運算出這個結果的礦工才有資格獲得記賬權，打包下一個區塊到整個區塊鏈上.作為他們運算（哈希運算）的回報，他們會獲得他們打包區塊的區塊獎勵（發行的新幣+礦工費）.
在挖礦記賬這個過程中會經常會發生很多問題，他們要適當的獎勵機制才能正常工作，但本文我們重點關註一個問題.如果說挖礦本來是一種競爭比賽，那麼如果有一個礦工獲得了相對其他競爭者的絕對優勢，那將會發生什麼?
在挖礦記賬這個過程中會經常會發生很多問題，他們要適當的獎勵機制才能正常工作，但本文我們重點關註一個問題.如果說挖礦本來是一種競爭比賽，那麼如果有一個礦工獲得了相對其他競爭者的絕對優勢，那將會發生什麼?
背景
作為上下文，我們來談談挖礦硬體。礦工使用計算機來完成工作，但我們都知道並非每台計算機都是一樣的。有些電腦功能強大，足以運行人工智慧網路或激烈的遊戲，而有些電腦甚至難以完成簡單的任務。這些運算能力的差異也會影響哈希率，或它們尋找區塊解決方案的速率。
但即使是電腦之間的這些差異，與專用硬體（也稱為專用集成電路（ASIC））的哈希率相比也顯得蒼白無力，後者比普通計算機高出幾個數量級。
[ X637X] 讓我們花一些時間來探討 ASIC 的強大之處。想像一下，所有計算機都處於一個範圍內，範圍從能夠做很多事情，但做得不好，到只做一件事，但做得很好。 CPU 和 ASIC 處於該範圍的兩端。
所有標準電腦中的 CPU 都位於第一端。他們可以做很多事情，例如瀏覽網頁、玩遊戲或渲染視頻，但沒有一件做得特別好。但這種彈性是以效率為代價的。
ASIC 則位於另一端，它們只能做一件事，但速度卻令人難以置信。它們只能執行一種數學函數，但由於它們可以忽略其他一切，因此效能提升是天文數字。然而，這種效率確實是以靈活性為代價的，因此，如果功能發生哪怕很小的變化（例如 x + y = z 更改為 2x + y = z），那麼 ASIC 將完全停止運作。
不是每個人都擁有 ASIC，但每個人都擁有電腦。這可能會導致不公平的優勢。
但即使是電腦之間的這些差異，與專用硬體（也稱為專用集成電路（ASIC））的哈希率相比也顯得蒼白無力，後者比普通計算機高出幾個數量級。
[ X637X] 讓我們花一些時間來探討 ASIC 的強大之處。想像一下，所有計算機都處於一個範圍內，範圍從能夠做很多事情，但做得不好，到只做一件事，但做得很好。 CPU 和 ASIC 處於該範圍的兩端。
所有標準電腦中的 CPU 都位於第一端。他們可以做很多事情，例如瀏覽網頁、玩遊戲或渲染視頻，但沒有一件做得特別好。但這種彈性是以效率為代價的。
ASIC 則位於另一端，它們只能做一件事，但速度卻令人難以置信。它們只能執行一種數學函數，但由於它們可以忽略其他一切，因此效能提升是天文數字。然而，這種效率確實是以靈活性為代價的，因此，如果功能發生哪怕很小的變化（例如 x + y = z 更改為 2x + y = z），那麼 ASIC 將完全停止運作。
不是每個人都擁有 ASIC，但每個人都擁有電腦。這可能會導致不公平的優勢。
一個有趣的類比
如果讀到這裡還是有很多困惑,則下面這個比喻可能會有所幫助.設想一下有一個彩票遊戲，每小時開獎一次，每次獎勵一千美元,並且參與者可以打印自己的彩票號碼!你開始在自己家用打印機上打印盡可能多的彩票號碼，該打印機每秒可以打印一張彩票.扣除電力和墨水成本後，即使每隔幾週只贏得一次彩票，你仍然可以獲利.
隨著時間的流逝，你持續擴大打印設備，直到建立了完整打印機專用室.總共20台打印機.一切看起來似乎都很好. ..直到有一天.
有件大事件發生，有人發明了一種新型打印機.它只能打印彩票.它不能打印圖片或辦公室文檔，也不能進行雙面打印.只有這種彩票.但是它可以每秒打印1000張.你這時候再環顧自己打印機房.只有20台普通打印機.你還需要再買980台普通打印機來跟上一台新誕生的怪獸打印單機效率，而如果有人擁有兩台新型打印機…?
結果是你只能悲劇性的退出彩票遊戲，因為你需要花費比別人千倍的電力和墨水成本才能中獎，這顯然是不合理的.
但是請稍等！幾週後，事情有了新轉機！彩票的排版設計已更改.以前在票面頂部的數字現在在底部顯示.新的怪獸打印機因為沒有任何靈活性，無法做到改變和調整.他們只能打印以前的老版彩票.於是你又將像以前一樣再次愉快地打印彩票，因為你的打印機是可以進行圖片調整和佈局改變.至少在有人為新設計製造更新的怪獸打印機之前，你又可以合理參與彩票遊戲.
隨著時間的流逝，你持續擴大打印設備，直到建立了完整打印機專用室.總共20台打印機.一切看起來似乎都很好. ..直到有一天.
有件大事件發生，有人發明了一種新型打印機.它只能打印彩票.它不能打印圖片或辦公室文檔，也不能進行雙面打印.只有這種彩票.但是它可以每秒打印1000張.你這時候再環顧自己打印機房.只有20台普通打印機.你還需要再買980台普通打印機來跟上一台新誕生的怪獸打印單機效率，而如果有人擁有兩台新型打印機…?
結果是你只能悲劇性的退出彩票遊戲，因為你需要花費比別人千倍的電力和墨水成本才能中獎，這顯然是不合理的.
但是請稍等！幾週後，事情有了新轉機！彩票的排版設計已更改.以前在票面頂部的數字現在在底部顯示.新的怪獸打印機因為沒有任何靈活性，無法做到改變和調整.他們只能打印以前的老版彩票.於是你又將像以前一樣再次愉快地打印彩票，因為你的打印機是可以進行圖片調整和佈局改變.至少在有人為新設計製造更新的怪獸打印機之前，你又可以合理參與彩票遊戲.
RandomX
RandomX在哪些方面吻合這個比喻呢？它試圖通過使ASIC非常難以製造來削弱ASIC的優勢.它通過要求礦工在挖礦中創造和執行隨機代碼來實現的.
這麼說你可能還是困惑於RandomX它的實際工作原理，所以讓我們回到打印機的類比上吧，還記得彩票設計變更時發生的事情嗎?舊的怪物打印機每天晚上都會過時，必須在開發新打印機時考慮添加新的設計.可如果每張新中獎彩票，必須遵守每次新大獎的新設計標準，那會發生什麼呢?
創建新的怪獸打印機將變得異常困難，您不能再計劃一個固定的彩票設計，因為每次票面設計是隨機的，所以怪獸打印機製造商將不得不增加色彩功能，打印不同字母，邊框和形狀的方式等等.簡而言之，他們最終發明的機器將是標準，普通打印機.就像其他所有人一樣.
僅通過在彩票設計中現這種隨機性，我們就大大減少了專用怪獸打印機所獲得的巨大優勢.同樣的RandomX也通過類似的工作原理抵制礦機.
通過這種方式，少數富裕人士所獲得的優勢會被最小化，就好像他們投資發明用於挖掘RandomX的"ASIC"，他們實際上會僅僅發明更強大，更好的CPU，這對整個世界都有利.
< br/> 對於普通參與者來說，由於這些富人仍然可以購買比他更多的打印機獲得優勢，因此普通人可能仍然會遇到困難，但是至少現在，他並沒有被單台壟斷怪物機器上被跨數量級的技術碾壓.
即使普通人在挖掘Monero方面也有競爭力，所以我們鼓勵所有人嘗試一下，無論是在Monero GUI錢包中SOLO模式為門羅挖礦，或通過下載社區維護的軟件進行門羅挖礦.這都是很容易，具有競爭力並且對所有人開放.
這麼說你可能還是困惑於RandomX它的實際工作原理，所以讓我們回到打印機的類比上吧，還記得彩票設計變更時發生的事情嗎?舊的怪物打印機每天晚上都會過時，必須在開發新打印機時考慮添加新的設計.可如果每張新中獎彩票，必須遵守每次新大獎的新設計標準，那會發生什麼呢?
創建新的怪獸打印機將變得異常困難，您不能再計劃一個固定的彩票設計，因為每次票面設計是隨機的，所以怪獸打印機製造商將不得不增加色彩功能，打印不同字母，邊框和形狀的方式等等.簡而言之，他們最終發明的機器將是標準，普通打印機.就像其他所有人一樣.
僅通過在彩票設計中現這種隨機性，我們就大大減少了專用怪獸打印機所獲得的巨大優勢.同樣的RandomX也通過類似的工作原理抵制礦機.
通過這種方式，少數富裕人士所獲得的優勢會被最小化，就好像他們投資發明用於挖掘RandomX的"ASIC"，他們實際上會僅僅發明更強大，更好的CPU，這對整個世界都有利.
< br/> 對於普通參與者來說，由於這些富人仍然可以購買比他更多的打印機獲得優勢，因此普通人可能仍然會遇到困難，但是至少現在，他並沒有被單台壟斷怪物機器上被跨數量級的技術碾壓.
即使普通人在挖掘Monero方面也有競爭力，所以我們鼓勵所有人嘗試一下，無論是在Monero GUI錢包中SOLO模式為門羅挖礦，或通過下載社區維護的軟件進行門羅挖礦.這都是很容易，具有競爭力並且對所有人開放.