Qu'est-ce que l'algorithme de cycle de coucou?

L'algorithme du cycle de coucou est un mécanisme de consensus de preuve de travail (POW) conçu pour être plus économe en énergie et résistant à l'ASIC par rapport aux algorithmes POW traditionnels comme le SHA-256 utilisé par Bitcoin. Développé par John Tromp, le cycle de coucou vise à niveler les règles du jeu des mineurs en rendant plus possible pour eux d'utiliser du matériel à usage général, tels que des GPU, plutôt que des ASIC spécialisés.

Comment fonctionne le cycle de coucou?

L'algorithme du cycle de coucou est basé sur le concept d'un graphique de coucou , qui est un type de graphique bipartite où les bords sont ajoutés d'une manière qui simule le comportement des oiseaux de coucou jetant des œufs dans les nids d'autres oiseaux. Dans le contexte de l'algorithme, l'objectif est de trouver un cycle d'une longueur spécifique dans ce graphique.

• Construction du graphique : l'algorithme commence par construire un graphique de coucou. Ce graphique se compose de deux ensembles de nœuds, généralement appelés U et V, avec des bords connectant les nœuds entre ces ensembles. Les bords sont déterminés par une fonction de hachage qui prend un nonce en entrée et sort deux indices de nœud, un de u et un de V.

• Renseignante du cycle : L'étape suivante consiste à trouver un cycle d'une longueur prédéterminée dans le graphique. Ce cycle est connu comme un cycle de coucou . La durée du cycle est généralement réglée sur une puissance de 2, telle que 42 ou 64, pour rendre le problème difficile à calculer mais résoluble.

• Vérification : Une fois un cycle trouvé, il peut être facilement vérifié en vérifiant que les bords du cycle sont valides en fonction de la fonction de hachage utilisée pour construire le graphique. Ce processus de vérification est beaucoup plus rapide que le processus de recherche de cycle, ce qui le rend adapté à un mécanisme de consensus POW.

Avantages du cycle de coucou

L'algorithme du cycle de coucou offre plusieurs avantages par rapport aux algorithmes POW traditionnels, en particulier en termes d'efficacité énergétique et de résistance ASIC.

• Efficacité énergétique : En utilisant une approche basée sur un graphique, l'algorithme du cycle de coucou peut être plus économe en énergie que les algorithmes comme SHA-256. La complexité de calcul de la recherche d'un cycle de coucou dépend moins du hachage par force brute, ce qui peut entraîner une baisse de la consommation d'énergie.

• Résistance ASIC : L'un des principaux objectifs du cycle de coucou est d'être résistant aux ASIC. Étant donné que l'algorithme implique de trouver des cycles dans un graphique, il est plus difficile de concevoir un matériel spécialisé qui peut surpasser considérablement le matériel à usage général comme les GPU. Cela aide à maintenir un écosystème minière plus décentralisé.

• Dureté de la mémoire : le cycle de coucou est conçu pour être durable, ce qui signifie qu'il nécessite une quantité importante de mémoire pour résoudre efficacement. Cela améliore encore sa résistance aux ASIC, car la mémoire est plus difficile à optimiser dans le matériel spécialisé.

Implémentation dans les crypto-monnaies

Plusieurs crypto-monnaies ont adopté l'algorithme du cycle de coucou comme mécanisme de consensus POW. Un exemple notable est Grin , une crypto-monnaie axée sur la confidentialité qui utilise le cycle de coucou pour atteindre ses objectifs minières.

• Grin : le sourire utilise le cycle de coucou avec une longueur de cycle de 42. La mise en œuvre du sourire est conçue pour être aussi résistante à l'ASIC que possible, encourageant l'exploitation minière avec du matériel à usage général. L'utilisation par Grin du cycle de coucou a contribué à maintenir un réseau minier plus décentralisé par rapport aux autres crypto-monnaies.

• MIMBLEWIMBLE : Le protocole MIMBLEWIMBLE, sur lequel le sourire est basé, prend également en charge l'utilisation du cycle de coucou. Ce protocole se concentre sur la confidentialité et l'évolutivité, et le cycle de coucou aide à garantir que l'exploitation minière reste accessible à un large éventail de participants.

Défis et considérations

Bien que l'algorithme de cycle de coucou offre plusieurs avantages, il est également livré avec son propre ensemble de défis et de considérations qui doivent être relevés.

• Évolutivité : À mesure que la taille du graphique de coucou augmente, la complexité de calcul de la recherche d'un cycle peut devenir prohibitive. Cela peut avoir un impact sur l'évolutivité de l'algorithme, en particulier à mesure que le réseau se développe.

• Complexité de la mise en œuvre : le cycle de coucou est plus complexe à mettre en œuvre que les algorithmes POW traditionnels. Cela peut poser des défis pour les développeurs et peut entraîner des vulnérabilités potentielles si elle n'est pas mise en œuvre correctement.

• Longueur du cycle : le choix de la longueur du cycle est essentiel à la sécurité et à l'efficacité de l'algorithme. Une longueur de cycle plus longue augmente la difficulté de trouver un cycle, mais elle augmente également les ressources de calcul requises.

Exemple pratique: mine avec cycle de coucou

Pour illustrer comment l'exploitation avec le cycle de coucou fonctionne dans la pratique, considérons un exemple étape par étape en utilisant la crypto-monnaie du sourire.

• Installer un logiciel d'exploitation : Tout d'abord, vous devez installer un logiciel d'exploitation qui prend en charge l'algorithme de cycle de coucou. Pour Grin, vous pouvez utiliser des logiciels comme Grin-miner ou Grin-Goldilocks .

• Configurer le mineur : une fois le logiciel installé, vous devez le configurer pour vous connecter au réseau de souri. Cela implique généralement de spécifier l'adresse du pool minière et votre adresse de portefeuille.

• Démarrer l'exploitation minière : après la configuration, vous pouvez démarrer le processus d'exploitation. Le logiciel commencera à construire des graphiques de coucou et à rechercher des cycles de longueur 42.

• Performances du moniteur : Au fur et à mesure que le mineur fonctionne, vous pouvez surveiller ses performances pour voir combien de cycles il trouve et combien de sourire vous gagnez. Cela peut vous aider à optimiser votre configuration minière.

• Vérifier les cycles : si vous trouvez un cycle valide, le logiciel minier le soumettra au réseau pour vérification. Si le cycle est vérifié, vous serez récompensé par le sourire.

Questions fréquemment posées

Q: Puis-je transmettre des crypto-monnaies en utilisant l'algorithme de cycle de coucou avec un processeur?

R: Bien qu'il soit techniquement possible d'exploiter avec un CPU en utilisant l'algorithme du cycle de coucou, il n'est généralement pas recommandé en raison des faibles taux de hachage et de la consommation d'énergie élevée par rapport aux GPU. Les GPU sont beaucoup plus efficaces pour l'exploitation minière avec le cycle de coucou.

Q: Comment l'algorithme du cycle de coucou se compare-t-il à d'autres algorithmes résistants à l'ASIC comme Ethash?

R: Le cycle de coucou et l'ethash visent tous deux à être résistants à l'ASIC, mais ils utilisent différentes approches. Cuckoo Cycle utilise une approche basée sur des graphiques, tandis que Ethash utilise un algorithme dure à la mémoire basé sur le DAG (graphique acyclique dirigé). Les deux ont leurs forces et leurs faiblesses, mais le cycle du coucou est généralement considéré comme plus résistant aux ASIC en raison de sa nature dure à la mémoire.

Q: L'algorithme de cycle de coucou est-il utilisé dans d'autres applications en plus de l'exploitation des crypto-monnaies?

R: Bien que l'application principale de l'algorithme du cycle de coucou soit dans l'exploitation de la crypto-monnaie, il a également été exploré dans d'autres domaines de l'informatique, tels que la théorie des graphiques et la cryptographie. Cependant, son utilisation en dehors de l'extraction de la crypto-monnaie est encore relativement limitée.

Q: Comment puis-je vérifier la validité d'un cycle de coucou trouvé par un mineur?

R: Pour vérifier la validité d'un cycle de coucou, vous devez vérifier que les bords du cycle sont valides en fonction de la fonction de hachage utilisée pour construire le graphique. Cela implique de recalculer la fonction de hachage pour chaque bord du cycle et de s'assurer que les indices de nœud résultants correspondent au chemin du cycle. La plupart des logiciels miniers et des réseaux de blockchain fournissent des outils pour automatiser ce processus de vérification.