作者丨浮泩

編輯｜熊吉

01 比特大陸使用“卑鄙”的新技術，挖礦效率提升20%？

毋庸置疑的是，時下整個區塊鏈行業的目光都集中在了比特大陸IPO的進程上面。但令人感到困惑的是，比特幣大陸這家公司讓人越來越看不懂了。

就比如說，至今為止，關于到底是誰投資了比特大陸這件事，沒有一個人知道。在騰訊、軟銀、淡馬錫陸續否定投資過比特大陸路后，這家神奇的公司越來越神秘了，關于IPO也畫上了一個大大的問號。

不僅如此，最近比特大陸又做了一件極其有爭議的事——激活了“卑鄙”的AsicBoost算法。

根據很多家媒體報道，目前比特大陸旗下的螞蟻礦池（AntPool）已經為其采礦業務激活了AsicBoost算法。

報道中稱：“在過去的一周時間里，螞蟻礦池大約有4%的比特幣區塊是通過AsicBoost算法開采出來的。”

要知道AsicBoost算法的采礦效率相比傳統挖礦算法的效率提高了20%。但值得注意的是，這種算法一直存在著很強的爭議性，甚至被一些加密貨幣社區的人稱之為“卑鄙”的新技術。

02 比特幣挖礦原理

要了解AsicBoost的原理，就要先了解一下比特幣的挖礦機制SHA256算法。

中本聰在設計比特幣挖礦機制時，是針對80字節的區塊頭計算兩次SHA256的哈希值，即(SHA256(BlockHeader))，這個運算的結果必須小于當前網絡難度對應的目標。

區塊頭包括4字節的版本號，上一個區塊頭的哈希（32字節），當前候選區塊打包交易的Merkle Root（32字節），時間戳（4字節），難度（4字節），Nonce（4字節）。

在每一輪挖礦過程中，版本號、上個區塊頭、難度都是確定的，礦工需要去不斷修改Nonce來構造滿足難度的區塊頭。而Nonce的搜索空間顯然是不夠的（2^ 32），因此礦工還需要修改Coinbase交易，得到新的Merkle Root，即每2^32次哈希后更改一次。

簡單來說比特幣挖礦就是通過不斷更改Nonce來改變塊hash以尋找小于當前難度的Block Header，但是Nonce的搜索空間太小了，在做完232次哈希沒有找到對應的塊頭就需要變更Merkle Root重新計算。

03 AsicBoost算法

在計算這個區塊頭的SHA256時，我們需要先用固定的填充位補齊為128字節，之后SHA256會64字節一組去處理，可以簡單認為是 F ( F（SHA256規范的初始值，前半部分）, 后半部分）。F又需要對這64字節先按4字節一組拆分，進行64輪計算。

結合上圖，我們不難發現，Merkle Root的前28個字節和后4個字節被分開了，在修改Nonce過程中，前半部分是不變的，而后半部分的前12個字節也是不變的。

因此目前幾乎所有的芯片都已經做了這兩個優化，即前半部分的處理結果（getwork中的midstate）和后半部分的前3輪結果（midstate3）。這樣的優化效果是 (61/64+1)/3 = 65%，提升了35%。

而AsicBoost在這個優化的基礎上又延伸了思路，找到了另一種優化方法：

timestamp來在一輪挖礦過程中它基本是不變的，而Nonce是在232內搜索空間內遍歷的，剩下的問題就是要找到足夠多的后四位相同的——Merkle Root，這樣在每次遍歷Nonce時就可以復用后部分的計算結果，就有效的減少了計算，提高了找到塊hash的概率。

通過改變交易順序、更改Coinbase等方式得到新的Markle Root，這樣就可以通過碰撞找到后4位相同的Merkle Root，那通過碰撞找到后4位相同的hash。

根據”生日悖論”（后4位相同的bytes就是32 bits相同的概率），大概碰撞77000次就有50%的概率會出現后四位相同的hash，這種優化理論上能夠提高20%的碰撞效率，而合并的性能提升大概是7%左右。AsicBoost可以在軟件上實現，也是通過芯片（硬件）上實現。

04 有爭議的AsicBoost算法

實際上AsicBoost是一種基于比特幣塊頭和SHA256算法做出的一種算法優化。

從客觀角度分析AsicBoost的話，AsicBoost既沒有破壞比特幣的協議，也沒有生產出不可用的塊，也不會出現針對比特幣安全的問題，但比特幣社區對于這種算法還是存質疑的態度的，因為隔離見證與AsicBoost算法不兼容，具有潛在的破壞力，在給擴容爭議施壓。

現在關于AsicBoost具有不同的觀點。一部分人認為，AsicBoost是可行的算法，可以大大提升挖礦的效率。而大多數人則認為，AsicBoost算法違背了中本聰設計比特幣時的初衷，認為AsicBoost算法是在攻擊比特幣系統。

所以，到目前為止，這種爭論尚未得出結論，而AsicBoost算法目前來看也是被禁用的。

05 比特大陸多倍被指控使用AsicBoost

實際上，這已經不是比特大陸第一次被指控使用AsicBoost算法了。

早在去年比特幣的社區內就有人指控一些礦工正在從事一些有損于網絡公平的活動，而郵件所指的正是比特大陸。

消息一出，頓時引爆了社區。該帖指出，一家礦機制造商私下利用比特幣PoW（工作量證明算法）的漏洞（此前已知的），將其挖礦速度加快了足足20%，遠超同類競爭者。

但很快比特大陸的聯合創始人吳忌寒強烈駁斥了這一觀點，稱比特大陸沒有在比特幣區塊鏈上使用AsicBoost。吳忌寒還認為“隔離見證與AsicBoost之間沒有任何關系。”

同時，比特大陸也發布了補充聲明稱比特大陸在測試網絡（ Testnet）上測試過ASICBOOST，但從未在比特幣主網絡上使用AsicBoost。還補充道比特大陸曾在香港圓桌會議的協議書上簽字：并不反對隔離見證。

即便如此，到現在為止一年過去了，雙方還是各執一詞。同樣的，在外界看來，對于這件事依然保持著不同的支持者，也有各自的論證來證明自己是正確的，但都無法說服對方妥協。

實際上，歸根結底。爭論的初衷無非于利益，使用AsicBoost確實可以快速提高比特幣的挖礦效率，而這對于那些普通礦工來說并不公平。但至于，AsicBoost的合理性至今還是無法做出絕對的判斷，但對于正在為IPO鋪路的比特大陸來說，再次使用AsicBoost算法挖礦的消息被爆出，不知道是福是禍？

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