معرفی الگوریتم استخراج Blake 256 و مزایای آن

معرفی الگوریتم استخراج Blake 256 و مزایای آن، شبکه‌های ارز دیجیتال، هر یک از الگوریتم‌های منحصر به فرد خود را برای استخراج به کار می‌برند. الگوریتم Blake 256 از جدیدترین و پیشرفته‌ترین الگوریتم‌های هشینگ در عرصه کریپتو است. این الگوریتم با بهره‌گیری از انعطاف‌پذیری بالا در اجرای سخت‌افزار و افزایش سرعت عملیات نرم‌افزاری، به یکی از انتخاب‌های محبوب برای شبکه‌های ارز دیجیتال تبدیل شده است.

یکی از ویژگی‌های منحصر به فرد Blake 256، نیاز به منابع سخت‌افزاری و نرم‌افزاری محدود برای پیاده‌سازی و سازگاری با پلتفرم‌های مختلف است. این ویژگی باعث جلب توجه و استفاده گسترده از این الگوریتم به عنوان یک جایگزین جدی برای مدل‌های SHA-1 و SHA-2 شده است.

در این مقاله، قصد داریم الگوریتم ماینینگ Blake 256 را به شما معرفی کنیم و مزایا و معایب آن را مورد بررسی قرار دهیم. در ادامه، با کوین‌هایی که توسط این الگوریتم استخراج می‌شوند و سخت‌افزارهایی که با آن سازگار هستند، آشنا خواهید شد. با ما همراه باشید تا با یکی از سریع‌ترین و جدیدترین الگوریتم‌های استخراج ارز دیجیتال آشنا شوید و اطلاعات به‌روزی در این زمینه کسب کنید.

الگوریتم Blake 256 و سازوکار آن

الگوریتم Blake 256، یک الگوریتم هش تکراری است که از شاخه‌های Blake اقتباس کرده و بر اساس خانواده‌ی رمزگذاری ChaCha توسعه یافته است. ChaCha خود یک تابع رمزگذاری جریانی از نوع Salsa20 Stream Cipher محسوب می‌شود. فرآیند خوانش پیام و تولید هش در الگوریتم Blake 256 به شرح زیر است:

1. تقسیم پیام به بلاک‌های جداگانه و هش کردن هر بلاک به صورت مستقل.
2. پد یا اضافه کردن بیت‌های آخرین بلاک به منظور به دست آوردن یک بلاک با طول کامل.
3. وارد کردن هر بلاک به یک تابع فشرده‌سازی با حالت داخلی ۵۱۲ بیتی که شامل ۳۲ ردیف و ۱۶ ستون است.
4. اضافه کردن خروجی به حالت اولیه با استفاده از تابع XOR و سپس انجام جایگشت یا Permute با استفاده از توابع خطی.
5. تقسیم حالت نهایی به دو کد مساوی ۵۱۲ بیتی، XOR کردن آن و تولید نسخه‌ی نهایی با ۵۱۲ بیت یا ۶۲ بایت.

در این فرآیند، از عملگر XOR به عنوان یک عملگر منطقی بیتی برای جمع بیت به بیت استفاده می‌شود. این عملگر در کریپتوگرافی برای تولید کلیدهای تصادفی جهت ایجاد داده‌های رمزگذاری استفاده می‌شود و برای رمزگشایی نیز باید بازهم عملگر XOR اجرا شود.

مراحل هشینگ در الگوریتم ماینینگ Blake 256 به وضوح در شکل زیر خلاصه شده است.

مشخصات الگوریتم Blake 256

مشخصات الگوریتم Blake 256 را می‌توان به صورت زیر خلاصه کرد:

• اندازه‌ی واحد کلمه: ۳۲ بیت
• اندازه‌ی پیام: ۶۴ بیت
• سایز بلاک: ۵۱۲ بیت
• سایز Message Digest یا چکیده پیام: ۲۵۶ بیت
• اندازه‌ی داده Salt (سالت): ۱۲۸ بیت
• تعداد توابع Round (روند): ۱۴ عدد

این مشخصات نشان دهنده ویژگی‌های اساسی الگوریتم Blake 256 است که از اندازه‌ی واحد کلمه و اندازه‌ی پیام گرفته تا تعداد توابع Round و اندازه‌ی چکیده پیام، مشخصات کلی این الگوریتم را توصیف می‌کنند. این مشخصات در اجتماع کریپتوگرافی و امنیت اطلاعات برای ارزیابی قابلیت‌ها و کارایی الگوریتم استفاده می‌شوند.

مزایای الگوریتم Blake 256

در این بخش به دلایل برتری الگوریتم ماینینگ Blake 256 در مقایسه با سایر الگوریتم‌های استخراج ارز دیجیتال می‌پردازیم.

کاهش مقدار هش

مهم‌ترین مزیت الگوریتم استخراج Blake 256 ارائه کاهش در طول ثابت خروجی یا مقدار هش (Hash Value) است. این مقدار، که به صورت بیتی بیان می‌شود، اهمیت زیادی در عملکرد دستگاه‌های ماینینگ دارد. هرچه مقدار هش بزرگتر باشد، نیاز به قدرت محاسباتی بیشتری برای استخراج ارز دیجیتال و همچنین زمان بیشتری برای انجام فرآیند استخراج احتمالی است.

در Blake 256، از عملگر XOR با یک مقدار ثابت به عنوان یک تکنیک اصلی برای کاهش مقدار هش استفاده می‌شود. این روش از اهمیت بالایی برخوردار است زیرا با اعمال XOR بر روی مقدار هش، یک تغییر کوچک در ورودی باعث تغییر قابل ملاحظه‌ای در خروجی می‌شود. این عمل به تصادفی بخشی از بیت‌های مقدار هش را تغییر می‌دهد و این تنوع در خروجی، افزایش امنیت و مقاومت در برابر حملات مخرب را فراهم می‌کند.

به کمک این روش، Blake 256 به دستگاه‌های ماینینگ اجازه می‌دهد تا با کارایی بالاتر و در زمان کوتاه‌تری، عملیات استخراج ارز دیجیتال را انجام دهند و در عین حال سطح امنیت آن را حفظ کنند.

امنیت بهبودیافته در Blake 256

الگوریتم Blake 256 با بهره‌گیری از منطق تصادفی‌سازی، امنیت خود را در مقابل حملات بهبود یافته می‌کند. این الگوریتم این امنیت بهبودیافته را به دست می‌آورد در حالی که نیاز به ریگ ماینینگ قوی‌تر یا منابع محاسباتی بیشتری نسبت به الگوریتم SHA-2 ندارد. به علاوه، مصرف منابع Blake 256 حتی کمتر از MD5 است.

Blake 256 از ساختار HAIFA بهره می‌برد که این ساختار از حملات افزایش طول (Length Extension) نسبت به ساختارهای رقیب مانند Merkle-Damgard مقاوم‌تر است. امنیت افزایش یافته این الگوریتم ناشی از افزایش ظرفیت داخلی به ۱۶۰۰ بیت است. این ظرفیت، نسبت به ساختارهای Salsa20 و SHA-2 با ظرفیت‌های به‌ترتیب ۲۵۶ بیت و ۵۱۲ بیت، افزایش قابل‌توجهی داشته است. این ویژگی نشان‌دهنده قدرت و ایمنی بیشتر الگوریتم Blake 256 در مقابل حملات مختلف است.

سرعت بالاتر با Stream Cipher

سرعت پردازش الگوریتم Blake 256 در پردازنده‌های ۳۲ بیتی حداقل به اندازه‌ی الگوریتم MD5 و در پردازنده‌های ۶۴ بیتی حداقل به اندازه‌ی الگوریتم SHA-1 می‌باشد. این میزان سرعت به این الگوریتم این امکان را می‌دهد که با جدی‌ترین رقبایش، از جمله Whirlpool که کندتر عمل می‌کند، رقابت کند.

یکی از دلایل اصلی افزایش سرعت در Blake 256، بهره‌مندی از تابع رمز جریان یا Stream Cipher است. این ویژگی به الگوریتم این امکان را می‌دهد که داده را بدون نیاز به انتظار تا خواندن کل آن، هش کند. این نکته باعث می‌شود که Blake 256 در پردازش داده‌ها با حجم بزرگ، عملکرد بهتر و سریع‌تری داشته باشد.

در مجموع، افزایش سرعت الگوریتم Blake 256 به خاطر بهره‌مندی از Stream Cipher و استفاده از تکنیک‌های بهینه‌سازی در پردازش داده‌ها، این الگوریتم را به یک گزینه موثر و سریع در زمینه‌ی هشینگ تبدیل کرده است.

معایب الگوریتم Blake 256

از معایب الگوریتم Blake 256 را می‌توان به شرح زیر خلاصه کرد:

کاربرد محدود

بزرگترین نقطه ضعف Blake 256 برای ماینرهای ارز دیجیتال این است که تاکنون در این صنعت کاربرد چندانی پیدا نکرده است. بخصوص، ارزهای دیجیتالی که از مکانیسم اجماع هیبریدی PoS/PoW استفاده می‌کنند، هنوز کوین معتبری با الگوریتم استخراج Blake 256 وجود ندارد. این موضوع ممکن است به معنایی شود که در صورت کاهش سودی که از استخراج این کوین حاصل می‌شود، دستگاه‌های اسیک مورد استفاده قرار نگیرند.

تعداد توابع Round کمتر

تعداد توابع Round در Blake 256 کمتر از نسخه‌های دیگری از الگوریتم Blake مانند Blake 512 است. این ممکن است تأثیر مستقیمی بر روی امنیت الگوریتم داشته باشد.

توان محاسباتی کمتر نسبت به Blake3

نسبت به Blake3، الگوریتم Blake 256 توان محاسباتی کمتری دارد. این ممکن است در مواقعی که نیاز به عملکرد بالاتر و توان محاسباتی زیادی دارید، یک نقطه ضعف به حساب آید.

در نتیجه، در انتخاب دستگاه‌ها برای استخراج ارز دیجیتال با الگوریتم Blake 256، بهتر است توجه کنید که تراشه‌های مورد استفاده همچنین قابلیت پشتیبانی از الگوریتم‌های دیگر را نیز داشته باشند.

تیم توسعه الگوریتم Blake 256

تیم توسعه الگوریتم Blake 256 شامل چهار برنامه‌نویس و توسعه‌دهنده ماهر است:

جین فیلیپ آوماسون (Jean-Philippe Aumasson)

جین فیلیپ آوماسون یکی از اعضای تیم توسعه الگوریتم Blake 256 است. او یک متخصص امنیت اطلاعات و کارشناس در زمینه‌ی رمزنگاری و الگوریتم‌های هش است. مشارکت او در مسابقه SHA-3 نشان‌دهنده‌ی تجربه و تخصص فنی او در این حوزه است.

لوکا هنزن (Luca Henzen)

لوکا هنزن نیز یکی از اعضای تیم توسعه Blake 256 است. او به عنوان یک برنامه‌نویس و مهندس نرم‌افزار با تجربه در زمینه‌ی رمزنگاری و استفاده از الگوریتم‌های هش مشغول به فعالیت است.

ویلی میر (Willi Meier)

ویلی میر نیز یکی از اعضای تیم توسعه Blake 256 است. او یک توسعه‌دهنده و محقق برجسته در زمینه‌های رمزنگاری و امنیت اطلاعات است. مشارکت او نشان‌دهنده ارزشی که او به توسعه الگوریتم Blake 256 افزوده است.

رافائل سی دبلیو فان (Raphael C-W Phan)

رافائل سی دبلیو فان نیز به عنوان یکی از توسعه‌دهندگان Blake 256 در تیم حضور دارد. او نقش مهمی در توسعه و ارتقاء این الگوریتم بازی کرده و با مشارکت در مسابقه SHA-3 از توانایی‌های خود در حوزه‌ی رمزنگاری ثابت نموده است.

این تیم توسعه به عنوان یکی از فینالیست‌های مسابقه SHA-3 توسط موسسه‌ی ملی استاندارد و فناوری آمریکا (NIST) تایید شده و امنیت الگوریتم Blake 256 در مقابل حملات متعدد مورد ارزیابی قرار گرفته و تصدیق شده است.

کاربردهای الگوریتم Blake 256 در صنعت ارز دیجیتال

الگوریتم Blake 256 با توجه به ویژگی‌های امنیتی و کاربردی که دارد، در صنعت ارز دیجیتال کاربردهای متعددی پیدا کرده است. تعدادی از کوین‌هایی که از این الگوریتم برای هش بلوک خود استفاده می‌کنند و همچنین کاربردهای الگوریتم Blake 256 در این صنعت عبارتند از:

1. Decred (DCR): یکی از مهم‌ترین و پراستفاده‌ترین کوین‌هایی است که از الگوریتم Blake 256 برای هش بلوک‌ها و استخراج استفاده می‌کند. ویژگی مهم این رمزارز، مکانیسم اجماع ترکیبی PoW و PoS آن است که اطمینان می‌دهد قدرت تصمیم‌گیری یکسانی به همه‌ی هولدرهای DCR تعلق بگیرد.
2. هایپرکش (HC): این رمزارز نیز از الگوریتم Blake 256 برای هش بلوک‌ها و استخراج استفاده می‌کند.
3. لیتیوم (LITH): LITH یکی از ارزهای دیجیتال دیگر است که از الگوریتم Blake 256 برای استخراج استفاده می‌کند.
4. بلیک کوین (BLC): این رمزارز نیز از الگوریتم Blake 256 بهره می‌برد.
5. ترامپ کوین (DTC): از الگوریتم Blake 256 برای استخراج این رمزارز استفاده می‌شود.
6. یونیورسال مالکیول (UMO): این رمزارز نیز از الگوریتم Blake 256 به عنوان الگوریتم هش استفاده می‌کند.
7. فوتون (Photon): Photon نیز یکی دیگر از ارزهای دیجیتال است که از الگوریتم Blake 256 برای هش بلوک‌ها استفاده می‌کند.

این ارزها همگی با الگوریتم Blake 256 بهره‌مند هستند و در زمینه‌های مختلف ارز دیجیتال و تکنولوژی بلاکچین فعالیت می‌کنند.

دستگاه‌های ASIC سازگار با Blake 256

الگوریتم Blake 256 با پیاده‌سازی ساده و سریع بر روی دستگاه‌های سخت‌افزاری ماینینگ، به عنوان یکی از اهداف اصلی خود، مقاومت کم در برابر دستگاه‌های ASIC را مدنظر دارد. این ویژگی موجب شده که برندهای بسیاری از تولیدکنندگان دستگاه‌های ایسیک ماینر به ساخت تراشه‌هایی بپردازند که با الگوریتم Blake 256 سازگار باشند.

به عبارت دیگر، این الگوریتم به منظور جلوگیری از مقاومت بالا در برابر تجهیزات ASIC، توسعه داده شده و بسیاری از دستگاه‌های ایسیک ماینر برندها اقدام به تولید و به بازار عرضه کرده‌اند. البته بیت‌کوین (Bitcoin Miner)، Bitmain Antminer، Goldshell، StrongU و DragonMint از میان برندهای شناخته‌شده و مورداستفاده در این زمینه هستند. این دستگاه‌های ماینینگ با توجه به سازگاری با الگوریتم Blake 256، به کاربران امکان استخراج کارت‌های گرافیکی (GPU) یا دستگاه‌های ASIC را فراهم می‌کنند، اما معمولاً اجرای آنها بر روی دستگاه‌های ASIC به دلیل بازدهی بالاتر توصیه می‌شود.

Blake 256 الگوریتمی سریع اما نایاب

الگوریتم Blake 256 به عنوان یک الگوریتم سریع و موثر در استخراج ارز دیجیتال شناخته شده است، اما در عین حال به دلیل نداشتن استفاده عمومی، دستگاه‌های ASIC مخصوص به این الگوریتم در بازار به صورت گسترده‌ای موجود نیستند.

برای انتخاب دستگاه ASIC ماینر مناسب برای الگوریتم Blake 256، می‌توان به برخی از برندهای شناخته‌شده اشاره کرد. برندهایی مانند Bitmain Antminer، DragonMint، Bitcoin Miner، Goldshell، و StrongU از میان برندهای معروفی هستند که تراشه‌های سازگار با الگوریتم Blake 256 تولید می‌کنند.

پیشنهاد می‌شود قبل از خرید هر دستگاه ASIC، با مطالعه نقد و بررسی‌ها، مشخصات فنی، و عملکرد آن در استخراج با الگوریتم مورد نظر، به دقت اطلاعات را بررسی کنید. همچنین، مهم است که به قیمت، مصرف برق، و شرایط نگهداری دستگاه نیز توجه کنید تا تصمیم به خریدی هوشمندانه‌تر بگیرید.

آیا شما تمایل دارید که استخراج با الگوریتم Blake 256 را تجربه کنید؟

جمع بندی

در این مقاله به معرفی الگوریتم استخراج Blake 256 و مزایای آن پرداختیم. الگوریتم استخراج Blake 256، با الهام از ChaCha و Salsa20، یک الگوریتم هش قوی و با سرعت عالی برای استفاده در ارزهای دیجیتال به وجود آورده است. این الگوریتم به عنوان جایگزینی پیشرفته برای SHA-1 و SHA-2 در صنعت ارز دیجیتال معرفی شده و به دلیل انعطاف‌پذیری در اجرای سخت‌افزار و تسریع سرعت نرم‌افزاری، به ویژه برای ماینینگ، توجه فراوانی جلب کرده است. مزایای آن شامل کاهش طول ثابت مقدار هش، افزایش امنیت با منطق تصادفی‌سازی، و سرعت بالا در پردازنده‌های ۳۲ و ۶۴ بیتی است. با این وجود، استفاده عمومی این الگوریتم در صنعت ارز دیجیتال هنوز به مرحله‌ی بلوغ نرسیده است و انتخاب دستگاه‌های ماینینگ با سازگاری الگوریتمی از اهمیت بالایی برخوردار است.

برندهایی چون Bitmain Antminer، DragonMint، و Goldshell به عنوان دستگاه‌های معتبر برای استخراج با Blake 256 معرفی شده‌اند، و البته امیدواری وجود دارد که با گذشت زمان، این الگوریتم به موفقیت بیشتری در جامعه ارزهای دیجیتال برسد.