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#比特币#比特币矿机的王朝更替：通过nonce分布图来追踪S9和S17矿工( 二 )


比特币的Nonce随机数分布比特币的难度参数是每两周调整一次 ， 如此 ， 如果网络上执行的计算量保持不变 ， 平均每10分钟就会产生一个新区块 。 此功能可确保 ， 即使算力可能发生较大的变化 ， 网络也将继续运行 。 在一个以并行计算矿工为主导的充分竞争的挖矿市场中 ， 我们可以预期 ， 随着时间的流逝 ， 金色nonce随机数的分布图 ， 看起来应该像是均匀分布的 。 但令人惊讶的是 ， 事实并非如此 。
#比特币#比特币矿机的王朝更替：通过nonce分布图来追踪S9和S17矿工
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图左侧附近的非随机分布 ， 可归因于通过从0开始的迭代测试值进行挖矿 。 如果一个矿工是通过CPU ， 并且是作为个人而没有进行并行化挖矿 ， 因此其不可能与池中的其他成员发生冲突 ， 那么该策略与其他策略一样有效 ， 因为每个新区块的nonce分布是独立的 。 而这种模式的消失 ， 与GPU矿工的引入相吻合 ， 因为GPU矿工使计算实现了并行化 。
在图的右侧附近 ， 有一个条纹状的区域 ， 其中的nonce随机数很少 。 据我们所知 ， 这种异常首先是由Twitter用户@100TrillionUSD在2019年1月发现的 。 下面对该区域进行了标记 。
#比特币#比特币矿机的王朝更替：通过nonce分布图来追踪S9和S17矿工
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此后不久 ， BitMEX的研究论文探讨了这种奇怪的模式 ， 其推测称这种异常是由于有争议的挖矿优化技术AsicBoost造成的 。
AsicBoost有两种变体：1、隐性AsicBoost（无法在链上确定地观察到） ， 2、公开的AsicBoost（可以在链上明确观察到） 。BitMEX研究团队讨论了这两种变体 ， 但对隐性AsicBoost的效果特别感兴趣 ， 随着2017年8月隔离见证（SegWit）的激活 ， 非空区块几乎无法使用隐性AsicBoost 。 当然 ， 研究人员也无法证实他们的猜测 。
在2019年10月的第23期报告中 ， 我们深入研究了比特币的nonce 随机数分布 ， 并指出了条纹图案 。 从那时起 ， 条纹图案逐渐消失 ， 最近开采的区块随机数似乎更加随机地分布 。
然而 ， 随机数分布中的异常 ， 似乎与AsicBoost没有直接关系 。 隐性AsicBoost在2017年已变得不可用 ， 并且首个支持公开AsicBoost的固件更新是在2018年10月发布的 ， 但这两个日期之间的nonce分布条纹是清晰可见的 。 此外 ， 虽然公开AsicBoost的使用率仍然很高 ， 但无论是否存在明显的AsicBoost ， 在新产出的区块中 ， 这种异常模式都不再可见 。
#比特币#比特币矿机的王朝更替：通过nonce分布图来追踪S9和S17矿工
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而另一种可能则是 ， nonce随机数分布中的模式 ， 或许是由比特大陆的Antminer S7和S9矿工家族对nonce随机数采样的方式引起的 。 此图像可能是由优化带来的副作用引起 ， 并且最终对矿工和网络而言均是无害的 。
当观察网络上的所有nonce随机数值时 ， 条纹图案首先在2015年末变得清晰 ， 这与当年比特大陆在8月下旬发布S7并在9月下旬完成订单的时间一致 。
Antminer S9是于2016年5月下旬发布 ， 第一批购买者于当年6月中旬收到订单 。 不久之后 ， 随着S9取代S7成为当时比特币网络的主导矿机 ， 条纹变得越来越狭窄 。
而该模式最近的崩溃 ， 与从S9过渡到Antminer S17（网络上的主要矿机）相吻合 。 尽管S17是于2019年4月发布的 ， 但由于挖矿经济的原因 ， 直到最近 ， 矿工们仍在使用着S9 。
汇总分析通过对每个区块的矿工数据集进行分层 ， 我们可以更细粒度地查看nonce分布 。
我们知道 ， 区块的矿工通常是通过区块的coinbase数据字段中的标记来标识的 ， 而这些标识是自愿提供的 ， 有可能存在伪造的情况 ， 矿工不需要留下信息 ， 其可以选择留下另一个矿池的标签来代替其自己的 。 因此 ， 在某些情况下 ， 这些误导行为甚至存在着激励 ， 因此我们应认识到这种方法的缺点 。 然而 ， 这项技术目前已成为了行业标准 ， 虽然很多矿工选择不留下识别码 ， 但我们并不认为大规模伪造正在发生 。


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