Fork’ die Asics weg!

Ein Denkmal für den traditionellen Kohlebergbau in Neuseeland. Bild von Bernard Spragg. NZ via flickr.com. Lizenz: Public Domain

Bitmain, der chinesische Hersteller von Mining-Geräten, hat kürzlich Asics für Monero und Ethereum entwickelt. Während Monero per Hardfork zu einem neuen, Asic-resistenten Mining-Algorithmus wechselt, ist die Ethereum-Community noch unentschlossen.

Ein Asic ist ein spezieller Computerchip, der genau für eine Aufgabe gebaut wurde. Diese Aufgabe erfüllt er unschlagbar gut, während er für alles andere nicht zu gebrauchen ist. Diese absoluten Fachidoten unter den Chips sind perfekt für Aufgaben wie das Mining von Bitcoins, bei dem der Computer denselben Algorithmus wieder und wieder durchrechnen muss.

Seit Mitte 2013 haben die Asics begonnen, das Bitcoin-Mining zu beherrschen. Damit ging die Zeit zu Ende, in der Hobby-Miner ihre Grafikkarten verwenden oder sich selbstgebaute Rigs aus mehreren Grafikkarten bauen konnten. Mining bedeutete, in eine relativ teure Maschine zu investieren, womit die initialen Investitionskosten zum wichtigsten Kostenfaktor im Mining wurden – während die Hersteller der Asics diejenigen wurden, die am meisten davon profitierten. Aufgrund der üblichen Strukturen in der Chipherstellung zentralisierten sich die Märkte für Asics rasch. Heute kann man sagen, dass es außer Bitmain kaum einen Hersteller von Relevanz gibt.

Es gibt verschiedene Ansichten zu den Asics. Die einen sagen, sie sind schlecht, weil sie das Mining zentralisieren; die anderen sagen, sie sind gut, weil sie die Sicherheit des Netzwerkes in Proportion zum Stronverbrauch drastisch erhöhen, und durch die hohen Investitionen in spezialisierte Geräte Anreize für die Miner schaffen, dem System treu zu bleiben. Während Bitcoin stolz darauf ist, durch die Asics das leistungsstärkste Computernetzwerk der Welt gebildet zu haben, überwiegen für viele Leute in der Kryptocoin-Szene die Nachteile. Nicht wenige Altcoins haben daher das explizite Ziel, resistent gegen Asics zu sein. Dazu wurden Algorithmen entwickelt, die das Mining komplexer machen, um die Vorteile von Asics zu reduzieren oder den Aufwand, sie zu entwickelt, zu vergrößern.

Während die Algorthmen von Litecoin (Scrypt) und Dash (X11) bereits längst von Asics geknackt sind, haben sich die Algorithmen von Monero (Cryptonight) und Ethereum (Ethash) relativ lange widersetzt. Nun hat Bitmain jedoch mit dem X3 und dem E3 Miner je einen Asic für die beiden letzten Bastionen der Asic-Resistenz auf den Markt gebracht. Beide Communities sind wenig erfreut, reagieren aber recht unterschiedlich.

Monero: Nicht mit uns!

Das Ziel des von Monero verwendeten CryptoNight-Algorithmus war es explizit, Mining egalitär zu machen. Der Algorithmus war so gestaltet, dass er nicht nur Asics ausbremst, sondern auch die Vorteile, die GPU über CPUs haben, so gering wie möglich hielt. Zwar ist es langfristig unvermeidbar, dass auch hierfür ein Asic gebildet wird, doch die Monero-Entwickler meinen “dass der Übergang zu einem von Asics dominierten Netzwerk so egalitär wie möglich sein sollte, um die Dezentralität zu erhalten.”

Dies sei bei dem von Bitmain herausgegebenen Asic nicht der Fall. Der kürzlich vorgestellte X3 ist etwa 10 Mal so effektiv wie eine Grafikkarte, was, verglichen mit den Vorteilen von Bitcoin-Asics, wenig ist, aber genug, um bedrohlich sein zu können. Denn gerade weil CryptoNight die Herstellung von Asics so schwierig macht, haben Marktführer wie Bitmain einen enormen Vorteil. Die chinesische Firma ist damit effektiv ein Monopolist für Monero-Miner, und sollte es ihr gelingen, den Asic weiter zu verbessern, während die Konkurrenten daran scheitern, den komplexen CryptoNight-Algorithmus in einen Asic zu bringen, droht Bitmain einen ungesund großen Einfluss auf Monero zu erhalten.

“Dies schafft einen zentralen Angriffspunkt (single point of failure),” so einige leitende Monero-Entwickler auf dem Blog der Währung, “Zum Beispiel könnte eine Regierung von den Asic-Herstellern verlangen, einen ‘Kill-Switch’ einzubauen, mit dem man die Miner fernsteuern oder abschalten kann. Diese Drohung kann das ganze Netzwerk zerstören. Auf eine ähnliche Weise können Regierungen von Minern verlangen, eine Lizenz zu haben, um einen Asic zu betreiben, um damit das Mining auf eine bestimmte Gruppe von Menschen zu beschränken. Schließlich könnte die Lizenzierung damit einhergehen, dass die Miner bestimmte Transaktionen auf eine Blacklist setzen müssen …”

Die Entwickler halten es für wichtig, dass Monero Asic-resistent bleibt. Sie versprechen daher, jede Drohung durch Asics mit einer Hardfork zu neutralisieren. Um darüber hinaus die Dezentralität zu erhalten und die Entwicklung von Asics abzuschrecken, wird Monero mit jeder regulären halbjährlichen Hardfork den Mining-Algorithmus modizieren. Damit sinkt die Halbwertszeit neuer Miner drastisch, und es wird sich effektiv nicht lohnen, Miner für Monero zu entwickeln.

Morgen, am 6. April, wird eine reguläre Hardfork stattfinden. Diese wird den Proof of Work Algorithmus von Monero so ändern, dass Bitmains X3-Miner nicht mehr mit Monero kompatibel ist. Bitmains Antpool hat bereits angekündigt, eine X3-kompatible Fork von Monero am Leben zu erhalten. Ob dieser Coin jedoch einen bleibenden Wert haben wird, ist noch nicht abzusehen. Die Monero-Community scheint relativ einstimmig hinter der Fork zu stehen. Die X3-Miner werden rapide an Wert verlieren, können aber immerhin für andere CryptoNight-Coins verwendet werden.

Ethereum: Nicht ganz so eindeutig

Mit dem E3-Miner hat Bitmain auch einen Miner für Ethereums Ethash-Algorithmus vorgestellt. Auch bei Ethereum reagiert die Community wenig erfreut, da der Mining-Algorithmus extra so gestaltet wurde, dass er resistent gegen Asics ist. Wie bei Monero fordern viele in der Szene, dass Ethereum den Mining-Algorithmus ändert, um Asics auszuschalten.

Es gibt auch schon ein EIP (Ethereum Improvement Proposal), das das Mining Asic-resistenter machen soll. EIP969 “versucht explizit, Zeit zu gewinnen, indem man es schwieriger macht, neue Asic-Technologien zu entwickeln, während wir Methoden erforschen, die Resistenz gegen Asics langfristig zu erhalten.” Im Großen und Ganzen scheint die Ethereum Community mehrheitlich dafür zu sein, die Asics von Bitmain auszubremsen. Allerdings gibt es auch diverse Bedenken.

Manche User sind mit dem Ziel an sich einverstanden, wollen aber zunächst mehr über den von Bitmain hergestellten Asic erfahren, bevor man einen nachhaltig resistenten Algorithmus einführt. Andere meinen, dass der Vorteil, den die Asics bringen, nicht groß genug ist, um das Risiko einer Hardfork einzugehen (ein E3 ist etwa 6x so schnell wie eine gute Grafikkarte), und wieder andere finden, dass der Übergang zu Proof of Stake die Asics sowieso ausschalten wird. Denn es ist geplant, dass Ethereum in den kommenden Jahren das Mining ganz aufgibt, und keine Arbeitsbeweise für das Finden von Blöcken mehr verlangt, sondern Beweise dafür, Ether zu besitzen. Spätestens dann ist anzunehmen, dass es eine Fork gibt, durch die die Miner eine zweite Classic-Variante von Ethereum fortführen.

Derek Hsue vom Magazin TokenEconomy schreibt dagegen, dass eine Anti-Asic-Hardfork mit einer Reihe von Risiken einhergeht, aber niemals eine endgültige Lösung, sondern nur eine weitere Runde eines Katz-und-Maus-Spiels ist. Sinnvoller sei es, die Algorithmen so Asic-freundlich wie möglich zu machen, um Konkurrenz im Asic-Markt zu befördern. Dass dies kein Erfolgsrezept ist, zeigt jedoch die Dominanz von Bitmain für den sehr asicfreundlichen Bitcoin-Mining-Algorithmus SHA256.

Ob aber Ethereum dem Widerstand gegen die Asics tatsäch eine so große Bedeutung beimisst, dass die Community eine womöglich kontroverse Hardfork riskiert, ist noch nicht entschieden. An sich scheint es aber, sowohl bei Monero als auch bei Ethereum, wenig Anhänger der Asics zu geben.

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5 Comments on Fork’ die Asics weg!

  1. hanswurst // 6. April 2018 at 19:42 // Reply

    Die Monero Entwickler haben meiner Meinung nach das einzig richtige getan und die mining zentralisierung verhindert.
    Seit heut morgen läuft mein ordinärer Rechner wieder und mined Monero, ich freue mich schon auf denn difficulty drop 😉

  2. Deutsche Bank steigt ein und wird Debit Karten für tokenpay auf basis von Vergecoin XVG unterstützen https://twitter.com/armeniavip/status/983016382345474048

    • Peter Fox // 9. April 2018 at 15:37 // Reply

      Was hat Verge (XVR) mit Monero (XMR) zu tun ? Ausserdem, wenn jemand mit jemand in München einfach zusammen frühstückt, heißt es danach noch lange nicht “Deutsche Bank steigt ein”.

  3. Mein Kommentar kommt etwas spät, aber wie gesagt zeitlich leider zu sehr eingebunden und vielleicht besser spät als nie… Danke jedenfalls für die häufigere Nennung Moneros in der Zwischenzeit, denn es gibt da draussen nur wenige Projekte, die vielleicht unter dem Radar laufen aber wirkliche Dezentralisierung und Ideologie “leben”. Daher bin ich auch etwas involvierter, da es bei Monero eben nicht nur um Spekulation geht, sondern nachhaltige Entwicklung.

    Zwar ist es langfristig unvermeidbar, dass auch hierfür ein Asic gebildet wird, doch die Monero-Entwickler meinen “dass der Übergang zu einem von Asics dominierten Netzwerk so egalitär wie möglich sein sollte, um die Dezentralität zu erhalten.”

    Monero hat nach wie vor den Ansatz, dauerhaft ASIC resistent zu bleiben. Nicht zuletzt ein bekannter Linux Entwickler Howard Chu arbeitet aktuell an einem Ansatz, eine Zufälligkeit in den Mining Algorithmus zu bringen, die auf dem letzten Block basiert aber eben nicht statisch oder vorhersehbar ist. Ziel ist es, nicht mehr alle 6 Monate switchen zu müssen, um die ASIC Entwicklung aufgrund der Entwicklungszeit unprofitabel zu machen, sondern auf Dauer abzustellen. Ziel der Entwicklung ist, dass ein perfekter ASIC, der diese zufälligen Algorithmen berechnen kann eben eine CPU oder GPU ist anstatt ein spezialisierter Chip. Ein erster Referenzcode wurde auch schon released, aber man kann diesen bisher eher als Experiment bezeichnen und Monero wird sicherlich noch einige Male den PoW in den geplanten Hard Forks manuell ändern müssen.

    Der kürzlich vorgestellte X3 ist etwa 10 Mal so effektiv wie eine Grafikkarte, was, verglichen mit den Vorteilen von Bitcoin-Asics, wenig ist, aber genug, um bedrohlich sein zu können.

    Eine moderne CPU oder GPU generiert 1.000-2.000 Cryptonight Hashes pro Sekunde, ein Rig mit 8-facher Bestückung entsprechend um die 16KH/s bei entsprechendem Stromverbrauch von ca. 2KW. Bitmains X3 generiert 220KH/s bei einem Stromverbrauch von 550W, also eine Größenordnung von x100 im Vergleich zu einer modernen Grafikkarte bei nicht viel höherem Stromverbrauch. Erste Verdachtsmomente kamen im August 2017 auf, als die Hashrate fast von einem Tag auf den anderen von 150MH/s auf 250MH/s gesprungen ist (1). Dies wurde aber zunächst damit erklärt, dass eventuell einige große Botnetze oder eine andere Malware dafür verantwortlich sein könnte. Anfang Dezember ging die Hashrate allerdings stetig in so einem Umfang durch die Decke, dass eine CPU / GPU Mining Aktivität nicht mehr erklärbar war, denn bei anderen GPU schürfbaren Coins ist sie im gleichen Zeitraum nicht gesunken, hätte aber hunderttausende an GPUs benötigt. Anfang Januar 2018 kam die Hiobsbotschaft aus mindestens drei verschiedenen Quellen, dass Bitmain einen ASIC entwickelt hat und Silent Mining (auch über Partner wie Genesis) betreibt, ohne ihn zum freien Verkauf anzubieten und in einem Dev Meeting wurde beschlossen, den PoW zu ändern. Keine zwei Tage später wurde der X3 offiziell angekündigt, mit Lieferzeiten bereits nach dem geplanten Hard Fork bei Monero.
    Kurzfristig ist die Hashrate nach dem Hard Fork bei Monero um bis zu 80% eingebrochen, was zum Teil durch Bitmain und zum Teil durch nicht upgedatete Clients ausgelöst wurde, aber dass die alte “Original” Chain für Tage mit mehr als doppelt so viel Hashpower gemined wurde wie die echte Monero Chain zeigt nur, wie stark Bitmain das Mining bereits binnen weniger Monate unterwandert hat.
    [1] https://bitinfocharts.com/comparison/monero-hashrate.html

    ASIC-Resistance ist auch kein in Stein gemeißeltes Gesetz, denn z.B. SIAs Ansatz, einen Open Hardware Miner für den eigenen Coin zu erstellen hat durchaus positive Aspekte, vor allem für kleine Projekte. Leider wurde deren Bestrebung aber auch von Bitmain unterwandert… Im Allgemeinen ist es wohl nur möglich, eine handvoll Blockchains ASIC-resistant und sicher zu betreiben, denn wenn ein Projekt nur wenige Prozent der Hashpower des gesamten Crypto-Spaces besitzt, könnte ein einzelner Akteur eines größeren Coins bereits so viel Hashpower besitzen, um die Mehrheit der Hashrate eines kleineren Coins zu übernehmen.

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