DAG ファイルとは何ですか? それがマイニングにとって重要なのはなぜですか?

暗号通貨マイニングにおける DAG ファイルについて

1. DAG ファイル (Directed Acyclic Graph の略) は、主にイーサリアムの Proof-of-Work (PoW) コンセンサス メカニズムで使用される大規模なデータ構造です。このファイルはエポックごとに再生成されます。これはおよそ 30,000 ブロックごと、つまり約 5 日ごとに発生します。 DAG の主な目的は、大量のメモリ使用量を必要とすることでマイニングを ASIC に耐性を持たせ、GPU マイナーに有利にすることです。

2. ファイルは、メモリに負荷がかからないように設計された Ethash と呼ばれるアルゴリズムを使用して生成されます。これは、マイニング中に暗号パズルを解くには、生の計算能力ではなく、メモリへの大量のランダム アクセスが必要であることを意味します。その結果、専用ハードウェアと比較して、消費者向け GPU などの高速 RAM を搭載したデバイスの方が、このプロセスに適しています。

3. ネットワーク上の各マイナーは、完全な DAG ファイルをグラフィックス カードの VRAM またはシステム メモリにローカルに保存する必要があります。ブロックチェーンが成長するにつれて、DAG のサイズは時間の経過とともに増加し、ハードウェア機能に対する要求が高まります。たとえば、初期のイーサリアム マイニングでは、DAG はわずか数ギガバイトでした。現在では 5 GB を超え、拡大し続けています。

4. DAG はマイニング中にランダムかつ頻繁にアクセスする必要があるため、メモリが遅いか VRAM が不十分であると、効率が低下したり、マイニングが完全に不能になったりすることがあります。必要なメモリ容量に満たないマイナーはハッシュレートが低下するか、完全に参加できなくなり、DAG がスケールするにつれて事実上時代遅れになります。

5. DAG への依存により、個々のマイナーと大規模な運用の間の競争条件が平等になり、分散化が保証されます。このようなメカニズムがなければ、マイニングは高価な ASIC ファームを展開できる少数の組織間で統合される可能性が高く、多くのブロックチェーン ネットワークの背後にある民主的原則が損なわれることになります。

ネットワークセキュリティとアクセシビリティにおける DAG の役割

1. DAG は、メモリを大量に消費する計算を強制することで、スパム攻撃や集中制御からネットワークを保護します。トランザクション履歴を操作しようとする攻撃者は、多数のノードにわたってアクセス可能な膨大な量のメモリを必要とするため、大規模な攻撃には法外な費用がかかります。

2. DAG の定期的な再生成により、解が事前に計算される事前計算戦略が防止されます。新しいエポックごとに変更されたデータセットが導入されるため、マイナーは以前の作業を再利用できず、継続的な関与とネットワークの保護へのリアルタイムの参加が保証されます。

3. DAG ベースのアルゴリズムによるマイニングへのアクセシビリティにより、標準的なコンピューター ハードウェアを所有する個人がブロックチェーンの検証に有意義に貢献できるようになります。この包括性により、より広範なネットワーク配信が促進され、検閲や単一点障害に対する耐性が強化されます。

4. ただし、DAG が増大するにつれて、ハイエンドのコンシューマ GPU でも限界に達し始めます。 4GB または 6GB の VRAM を搭載したカードは、最初は機能するかもしれませんが、ファイルが利用可能なメモリを超えると最終的には動作しなくなり、クラッシュやパフォーマンスの低下につながります。

5. 開発者は、過度の拡張により、最も強力で高価なハードウェア設定以外のすべてが除外され、マイニングが意図せず再び集中化される可能性があることを承知しており、この成長を注意深く監視しています。

DAG サイズがマイニング ハードウェアの進化に与える影響

1. DAG ファイルが拡張すると、マイニング機器のライフサイクルに直接影響します。かつて効率的に動作していた旧世代の GPU は存続できなくなり、マイナーは競争力を維持するために定期的にアップグレードする必要があります。

2. メーカーは、一部のエコシステムで Proof-of-Stake への移行にもかかわらず、仮想通貨マイナーからの持続的な需要を見込んで、より高い VRAM 容量を備えたカードを生産することで対応します。こうしたハードウェアの開発は、ゲーム市場やプロフェッショナル コンピューティング市場に波及することがよくあります。

3.マイナーは、新しいリグに投資する際、現在の DAG 要件だけでなく、今後数か月間で予測される成長率も考慮して、コストと寿命を常に評価する必要があります。そうしないと、早期に陳腐化し、経済的損失が生じる可能性があります。

4. 一部の代替ブロックチェーンは、独占的なマイニング行為を阻止しながら分散型参加を促進する効果を認識し、イーサリアムによる DAG の使用に触発された同様のメモリハード アルゴリズムを採用しています。

5. DAG によって課される物理的制約は、ブロックチェーン設計における基本的なトレードオフ、つまり、技術的要求の高まりによって貢献者を遠ざけることなく、セキュリティ、分散化、リソース効率のバランスを保つことを強調しています。

よくある質問

GPU に現在の DAG サイズに対して十分なメモリがない場合はどうなりますか? GPU に完全な DAG ファイルをロードするのに十分な VRAM が不足している場合、マイニング操作を効果的に実行できません。マイナー ソフトウェアはクラッシュするか、エラーが発生するか、効率が大幅に低下して動作するため、報酬が非常に低くなるかゼロになります。

DAG ファイルを GPU メモリではなくハード ドライブに保存できますか?いいえ。マイニングには 1 秒あたり数千回のランダム読み取りが必要なため、DAG は VRAM などの高速アクセス メモリに常駐する必要があります。ハード ドライブや SSD でさえ、これらの要求に対応するには遅すぎるため、アクティブな DAG の保存には適していません。

イーサリアムはプルーフオブステークに移行した後も DAG を使用しますか?イーサリアムは、2022 年 9 月の合併後、Proof-of-Work マイニングに依存しなくなりました。その結果、DAG は生成されなくなり、コンセンサスに使用されなくなりました。ただし、他の PoW ベースのチェーンは同様の構造を利用し続けています。

DAG ファイルはどのくらいの頻度で変更されますか? DAG ファイルは、30,000 ブロックごとに発生する各エポックの開始時に変更されます。イーサリアムの従来の PoW チェーンでは、これは約 5 日ごとに相当します。移行のたびにデータセットがわずかに拡張され、メモリ要件が段階的に増加します。