Proof-of-Work: CPU, GPU, FPGA of ASIC?

10.000 BTC voor een paar pizza's

In 2010 was het minen van bitcoins iets voor handige nerds die een paar computer over hadden. Het leverde toen nog 50 bitcoins per block op, en daarvan vond je er wel een paar per dag.

Met een beetje geluk verdiende je zo 5 dollar per dag, oftewel 100 bitcoins. Op bitcointalk.org is nog een topic uit 2010 waar iemand 10.000 btc biedt voor een paar pizza's. In december 2017 zou dat bijna 200 miljoen waard zijn.

GPU en FPGA

In oktober 2010 bracht iemand code uit waarmee je bitcoins kon minen met een GPU, de chip op een videokaart. Een GPU is ontworpen om de 3D-beelden te berekenen die nodig zijn voor spelletjes. Maar hashes berekenen kunnen ze ook heel goed.

Een enkele GPU berekende net zoveel hashes per seconde als een groot aantal CPU's. Al snel was het niet meer rendabel om met een CPU te minen.

In dezelfde tijd kreeg de bitcoin waarde. Van een paar cent naar een paar dollar in 2011 en bijna 1000 dollar eind 2013. Het werd de moeite waard!

Na de GPU was de volgende stap de field-programmable gate arrays (FPGA). Dat is een chip waarop de schakelingen te programmeren zijn. Het algoritme van Bitcoin, SHA-256, bestaat uit een aantal wiskundige functies die uitstekend te vertalen zijn naar schakelingen op een chip.

Een FPGA was veel efficiënter, gebruikte drie keer zo weinig stroom voor dezelfde hoeveelheid hashes. Het werd snel minder rendabel om met een GPU te minen.

ASIC

Een application-specific integrated circuit (ASIC) is een chip die specifiek ontworpen is voor een bepaalde berekening. Een FPGA werd nog geprogrammeerd voor de Bitcoin-berekeningen, de ASIC werd ervoor ontworpen.

De gespecialiseerde hardware voor het minen van bitcoins was te koop voor een paar duizend euro. Het maakte een hoop herrie en kostte een hoop stroom, maar het was de enige rendabele manier. Een Bitcoin-ASIC kan een factor 1.000 meer hashes berekenen dan een GPU bij hetzelfde stroomgebruik.

En dat heeft een groot nadeel. Het is slecht voor decentralisatie. Want niet meer iedereen met een computer kan meedoen. Alleen mensen die kunnen investeren in gespecialiseerde hardware, met toegang tot goedkope stroom en een plek om die hardware neer te zetten kunnen nog bitcoins minen. Dat zijn er maar weinig.

Altcoins & ASICs

Bitcoin bleef niet de enige munt. Al snel maakten mensen alternatieve munten (altcoins) door de Bitcoin-code te kopiëren en aan te passen. Op 28 april 2013, het eerste snapshot van coinmarketcap.com, is de totale waarde van alle altcoins minder dan 100 miljoen. Een half jaar later is dat al het tienvoudige.

Veel altcoins gebruikten een ander hashing-algoritme dan Bitcoin. Bitcoin gebruikt SHA-256. Litecoin heeft Scrypt, Feathercoin heeft NeoScrypt. In 2014 kwam Dash met X11 en Monero met CryptoNight. In 2015 kwam Ethereum met Ethash en in 2016 kwam Zcash met Equihash.

We zagen eerder dat een ASIC gebouwd wordt om een bepaald algoritme uit te voeren. Een ASIC voor Bitcoin (SHA-256) kan niets doen voor Litecoin (Scrypt) of andere altcoins. Voor elk algoritme moet een ASIC ontworpen of gebouwd worden.

Hoe dat uitpakt bij de verschillende altcoins, bekijken we in een volgende artikel, waar we dieper ingaan op de verschillende algoritmen.