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ECDSA椭圆曲线签名算法是什么?椭圆曲线算法简介

ECDSA椭圆曲线签名算法是什么?椭圆曲线算法简介
ECDSA,中文名为椭圆曲线签名算法,椭圆曲线签名算法是比特币协议里使用的,是使用椭圆曲线对数字签名算法(DSA)的模拟。椭圆曲线签名算法于1999年成为ANSI标准,并于2000年成为IEEE

ECDSA,中文名为椭圆曲线签名算法,椭圆曲线签名算法是比特币协议里使用的,是使用椭圆曲线对数字签名算法(DSA)的模拟。

椭圆曲线签名算法于1999年成为ANSI标准,并于2000年成为IEEE和NIST标准。它在1998年既已为ISO所接受,并且包含它的其他一些标准亦在ISO的考虑之中。

与普通的离散对数问题(discrete logarithm problemDLP)和大数分解问题(integer factorization problemIFP)不同,椭圆曲线离散对数问题(elliptic curve discrete logarithm problemECDLP)没有亚指数时间的解决方法。因此椭圆曲线密码的单位比特强度要高于其他公钥体制。

椭圆曲线密码(ECC)可以看作是椭圆曲线对先前基于离散对数问题(DLP)的密码系统的模拟,只是群元素由素域中的元素数换为有限域上的椭圆曲线上的点。椭圆曲线签名算法体制的安全性基于椭圆曲线离散对数问题(ECDLP)的难解性。

椭圆曲线离散对数问题远难于离散对数问题,椭圆曲线签名算法的单位比特强度要远高于传统的离散对数系统。因此在使用较短的密钥的情况下,ECC可以达到于DL系统相同的安全级别。这带来的好处就是计算参数更小,,密钥更短,运算速度更快,签名也更加短小。因此椭圆曲线签名算法尤其适用于处理能力、存储空间、带宽及功耗受限的场合。

近几年随着虚拟货币的不断火爆,越来越多的人加入了币圈,成为了玩币一族。而这些虚拟货币是需要用矿机来挖的。如今市面上有很多种的虚拟货币,比特币、莱特币、量子链、艾达币等等,市面上的矿机也有很多种,有主流币种矿机,非主流币种矿机,还有显卡矿机,还有一种挖矿方式叫做fpga挖矿。

那么fpga挖矿是什么呢?原理又是什么呢?要认清FPGA矿机,就得先解释一下FPGA是什么。

FPGA(Field-Programmable Gate Array),中文名叫现场可编程门阵列。比较通俗的理解是,FPGA就是把一大堆逻辑器件(比如与门、非门、或门、选择器)封装在一个盒子里,盒子里的逻辑元件如何连接,全部由使用者(编写程序)来决定。这就好比我们买了一套乐高玩具,怎么拼就看熊孩子了。

FPGA矿机,既使用FPGA芯片作为算力核心的矿机。FPGA矿机是早期矿机之一,首次出现在2011年末,在当时一度被看好,但活跃期并不长,后逐渐被ASIC矿机与GPU矿机取代。

这样就好理解了,根据需要写入不同的程序,FPGA就可以实现任意的功能,而挖矿自然也不在话下。而且由于FPGA灵活度高,所以不只是可以支持比特币的SHA256算法,也可以支持GPU矿机擅长的Scrypt算法。

FPGA矿机活跃的时期,相比同时代的CPU、GPU矿机,FPGA虽然算力性能不占优,但功耗要低很多,综合功耗比很高。

但是,随着ASIC矿机的出现,FPGA矿机逐渐淡出人们的视线。因为ASIC是为专一功能打造,算力与功耗相较FPGA更具优势,而且开发难度要比FPGA低很多,所以现在基本已经看不到FPGA矿机,取而代之的是ASIC矿机与GPU矿机。

当然,FPGA矿机并没有死掉,现在依然有团队在研发新的FPGA矿机,或许有一天会重新成为主流。

FPGA矿机活跃的时期,相比同时代的CPU、GPU矿机,FPGA虽然算力性能不占优,但功耗要低很多,综合功耗比很高。随着ASIC矿机的出现,FPGA矿机逐渐淡出人们的视线。因为ASIC是为专一功能打造,算力与功耗相较FPGA更具优势,而且开发难度要比FPGA低很多,所以现在基本已经看不到FPGA矿机,取而代之的是ASIC矿机与GPU矿机。

随着上升趋势的增长,比特币收回了关键的对数增长曲线!比特币在3月中旬崩溃后的这段时间里出现了剧烈的上升趋势,这使它能够在当前价格和近期低点之间留出一定的距离,几乎消除了2月下旬经济低迷时期造成的所有损失。

最新的涨势使得BTC可以在之前跌破下方的关键对数增长规模内重新获得位置,这为BTC打开了大门,使其看到进一步的上涨空间。

数据表明加密货币的近期上升趋势主要是由散户投资者推动的,这表明加密货币可能被证明具有高度可持续性。

随着看涨的增长,零售买家加紧推动比特币突破9.000美元

比特币目前的交易价格为9.122美元,仅上涨了3.5%,标志着其相对于每日低点8.700美元的显着攀升,而相对于其高点9.200美元的微幅下跌。

要意识到的一种趋势可能会在短期内增强加密货币的价格走势,即其最近的上升趋势主要是由现货购买压力驱动的。

这与以前的上升趋势形成鲜明对比,之前的上升趋势是由交易员采用高杠杆率来开设多头头寸,一旦这些头寸平仓,加密货币的价格就会下跌。

Bitazu Capital的合伙人Mohit Sorout在最近的一条推文中解释说,在BitMEX 等平台上,比特币的持仓量下降表明,保证金交易者正在逃离市场。

“ Bitmex OI达到了历史新低。这次btc集会纯粹是一个以现场为主的开膛手。难以置信。”

BTC重获关键增长曲线;信号周期高点23.000美元即将来临

最新一轮上涨使基准加密货币重新回到了长期建立的对数增长曲线,该曲线的中位数为23.000美元,这意味着这可能是比特币多头下一个目标水平。

乔什·奥尔什维奇(Josh Olszewicz)在最近的一条推文中指出BTC重新达到这个水平,提供了一张图表,显示该曲线的中位数位于23.000美元,而其上限位于100.000美元以下。

图片由lookintobitcoin.com提供

重新获得该关键范围以及此次反弹的潜在可持续性相结合,似乎表明该加密货币有望在未来几周和几个月内显着上涨。

2019年底,比特币减半是所有人讨论的重要话题,而在2020年初也是如此。 然而,随着二三月份比特币的过山车行情,关于减半对行情的影响的话题逐渐消退。比特币挖矿奖励减半仅剩41天,BitMEX对挖矿成本曲线的研究揭示了减半后比特币全网算力发生有趣的潜在变化的可能性。

比特币挖矿成本曲线

BitMEX的比特币挖矿研究报告是减半系列中的第四篇。 在研究中,BitMEX探索了比特币挖矿成本的三种可能曲线,并将它们与实际的挖矿成本曲线进行了比较。 第一种曲线简单明了,是线性挖矿成本曲线,其后是“正常”挖矿成本曲线和挖矿成本指数增长曲线。

减半发生后,比特币挖矿奖励会减半,而挖矿难度很可能将保持不变。 这就是为什么研究报告中说如果发生这种情况,比特币的价格在减半后将从6000美元再次崩盘至3000美元的原因。

资料来源:BitMEX研究

在第一种呈线性的比特币挖矿成本曲线中(如上所示),绿线是减半后的新边际生产成本,与减半后的价格相交(3000美元)。根据这两个数据点,在比特币发生第三次减半后,全网算力预计将下降29%。

资料来源:BitMEX研究

同样,第二种成本曲线是“正常”挖矿成本曲线,显示出减半后全网算力(哈希率)会下降了47%。对于第三种指数增长的挖矿曲线,全网算力的哈希率仅下降了12%。

由于所有这些曲线都是基于理论数据,并且很难获得有关比特币矿业的实际数据,因此BitMEX研究引用了Blockware Solutions最近的研究报告中的数据,该数据根据八个不同层次的电费对比特币挖矿行业进行了分类。

BitMEX的研究表明:“很难评估数据的准确性,但是我们分析了数据并得出了以下成本曲线。如下图所示,最佳拟合线(红色)呈合理的线性,类似于上面图表中的情况1.”

如图所示,绘制的数据类似于线性成本曲线。但是注意,这仅基于电费成本不变的考虑。

研究结论:

关于比特币挖矿业收入的信息显然是极其透明的,但是成本结构有些不透明。如果比特币成功,从长远来看,比特币挖矿业很可能会发展并向公众披露更多信息。因此,分析师可能会对成本曲线进行广泛的研究和分析,并对比特币价格变化或减半对网络哈希率的影响做出合理准确的预测。

因此,由于当前可用的信息有限,因此该报告本质上是推测性的。但是,根据本报告中的分析,预计当减半发生时,全网算力(哈希率)可能会下降约30%至35%。

我们上面的估计有很多假设。我们假设比特币价格没有变化,所有矿工都是理性的,并且很大一部分矿工尚未亏损。由于减半肯定会带来价格的波动,因此甚至无法判断我们的方法和计算是否正确。但是,我们认为我们已经引入了一个有用的框架来评估比特币挖矿行业和减半事件。

减半将对比特币挖矿行业会产生怎样的影响?对于矿工来说当然是巨大的压力。另一方面,考虑到世界各国政府为减轻新冠肺炎的影响而采取的行动,许多其他行业也将同时经历充满挑战的时期。

从算力难度曲线分析BTC挖矿业复苏!我们针对尚未接触比特币的投资者,尤其是圈子以外的投资者详细地介绍了比特币挖矿知识。其中包括比特币产生的背景及愿景简介、比特币过去10年币价走势图以及未来2-3年币价走势预测、现在是否是挖比特币的黄金时期等等主要内容。

接下来我们通过历史数据和图表更加深入的扼要分析BTC挖矿业。我们截取了2017年4月27日以来,比特币每个挖矿难度周期(约14天)的难度变化,并以难度变化时间节点为基准截取了同期的比特币价格数据。通过比较分析算力难度、币价、产量和产值的关系,试图找到比特币挖矿业的内在规律,并为投资挖矿提供参考。

图1 2017年同期至今的挖矿难度和BTC价格曲线

第一、比特币算力难度增长阶段:

算力难度自从2017年4月27日以来直到2018年10月4日达到峰值,呈现出指数增长形式。从521.9745GH/s,增长至最高7454.9686 GH/s,最高增幅1328.2%。而同期比特币的价格经历了过山车的走势,从1440.3美元,上涨至2017年12月17日的19891美元,随后开始泡沫破灭走势,下跌至2018年10月4日的6590.4美元,最高增幅1281.0%。详细的行情是,2018年6月27日比特币收盘5848美元以来,直至2018年11月14日大部分时间在6100-6790美元区间徘徊,直至11月14日跌破5848美元创新低价。

从图1可知,2018年10月4日以前比特币价格与算力难度在价格上涨和下跌阶段关系,具体可以解释为:比特币价格上涨,吸引了大量的矿工进入挖矿,使得算力指数增长,因而呈现正相关性。但是,比特币的价格下跌阶段,算力难度持续上涨,是因为挖矿依然有利可图,因而价格的下跌并不太影响挖矿活动和算力难度增长。直至某个关键时点,就是2018年10月4日比特币价格跌至6590.4美元,并开始在上述6100-6790区间窄幅震荡,而之后算力难度达到峰值,挖矿活动开始减少,算力难度开始下跌,表明矿机在逐步停机,矿工在逐步退出这个市场。

第二、比特币算力难度下降阶段:

从27454.9686 GH/s下跌至2018年12月19日的5106.4229,最大跌幅31.5%,同期币价从6590.4美元下跌至3810美元,跌幅42.1%。具体行情是币价于2018年12月15日下跌至最低点3283.4美元,然后开始回升。该阶段算力难度下跌分缓慢下跌和暴跌。缓慢下跌是由于一些先知先觉的矿场主退出市场造成,而剧烈下跌是由于2018年11月14日因为BSV分叉BCH造成BTC暴跌,导致矿难,是由于矿场主被迫关机造成。

总之币价先于算力难度下跌,也先于算力难度上涨,价格主导了挖矿活动。

第三、比特币算力难度复苏阶段:

此阶段比特币价格表现是在3283—4320美元区间震荡,并且表现出底部逐渐抬高的收敛三角形态,成交量萎缩。持续时间从2018年12月15日至2019年4月2日。期间大部分时间在3400-4320美元震荡。算力难度开始缓慢复苏,说明这个价格矿工开始有利可图。部分被迫停机的矿机开始开机,所以比特币挖矿成本在3400美元左右。而这个阶段旧机器重启,新机器尚未开始进入市场开始挖矿。

因为目前的价格和机器销售价格,使得矿机的挖矿投资回收期普遍在14个月以上(详见下文)。经历了矿难后的矿工表现的更加的理性。除了矿机生产商自有矿机开始布局挖矿以及一些旧机器重启外,矿工普遍在观望阶段。挖矿活动表现得并不活跃。因为无论是算力难度增长还是挖矿产业周期都滞后于币价变化。

总之,我认为尽管丰水期到来,只要比特币价格维持在6100-6790这个重要区间下方,不会有大量新矿工进来,算力难度也不会出现巨大的增幅。只有价格上涨回上述区间充分改善了挖矿的利润空间和投资回收期后,矿工才会蠢蠢欲动,挖矿活动才会开始活跃起来,算力难度逐步回升至前期高点。当价格回升使得算力难度创新高后挖矿活动才结束复苏阶段,开始进入第四阶段,真正地活跃起来。

下图2给出了芯动T3 39T矿机的动态收益回收期,矿工购买矿机挖矿的投资回收期为462天约15.4个月,这就是为什么目前价格大量矿工在观望的原因之一。

图2 芯动T3 39T矿机的动态收益回收期 (数据来源:SWHY CryptoFund挖矿收益计算器)

下图进一步展现了算力难度与比特币产量和比特币产值的关系,很明显地随着算力难度指数增长,比特币产量指数下跌。自从2018年2月7日以后,比特币的产量跌出了10^-4数量级,并长期维持在1*10^-4BTC下方,并且大部分时间维持在0.5*10^-4BTC下方。同样的比特币产值随着产量和价格的下跌双重因素影响,2018年3月5日后长期维持在1美元下方,大部分时间维持在0.26美元下方。

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