比特币随机数模式之谜

比特币随机数模式之谜

BitMEX研究院 发布在 区块链 海盗号 54533

摘要:我们注意到比特币区块头中的随机数值的分布似乎并不是随机的,出现了无法解释的间隙,随机数在间隙中的出现次数更少。然后我们推测为什么会出现这种情况,并提供了说明这种现象的图表。虽然在我们看来,解释的出发点是好的,但它仍然是一个谜。

概述和近期的推文

比特币随机数是构成区块头的一部分,矿工用它来提供熵,作为工作过程证明的一部分,努力找到满足难度要求的哈希。虽然它会取决于如何配置挖掘软件和硬件,但理论上随机数值的分布应该是随机的。在 2009 年,当 Satoshi 被认为是一个重要的矿工时(就像我们在早前的文章中所讨论的那样),随机数值遵循一种特定的模式。

2019 年 1 月 4 日,@100trillionUSD 在推特上发布了一张图片,说明了比特币的随机数值的分布。它似乎表明,从 2010 年年中到 2016 年初,随机数值是随机的,在那之后出现了四个随机数减少的神秘区域。

The weird #bitcoin nonce pattern is still there at block 556995 …

I would expect nonces to be totally random, like block 100000-400000. But ever since block 400000 there are 4 areas with less nonces. Of course before block 100000 it was Satoshi playing around. pic.twitter.com/XsIRhDXXAq

— planB (@100trillionUSD) January 4, 2019

几天后,在 2019 年 1 月 7 日,@khannib 注意到 Monero 似乎也有不寻常的随机数值分布。Monero 硬分叉可能阻止了ASIC 的使用,似乎让分布再次随机化,这可能表明 ASIC 会导致这种模式。

Interesting patterns emerge when looking at $XMRnonces. Red overlay is mining difficulty.

Can you spot the ASICs?

H/T @100trillionUSD who did the same for BTC pic.twitter.com/s23WrdTIY0

— Antoine Le Calvez (@khannib) January 7, 2019

2019 年 1 月 23 日,TokenAnalyst 通过对相关矿池的随机值进行着色,对比特币随机数值的分布模式进行了进一步的探索。

Time of each block vs nonce. Values coloured by top-10 most active mining pools (by number of blocks mined since Jan 2016). Dashed-blue vertical lines are block rewards halving. Red line is log difficulty. As you can see – mining is now dominated by a few large pools. pic.twitter.com/wvgtdJmaHA

— TokenAnalyst (@thetokenanalyst) January 23, 2019

来自 TokenAnalyst 的另一条推文暗示 Antpool 是随机数值意外分布的主要原因,而 Bitfury 和 Slushpool 具有的随机值数对 “空白区间” 的产生作用可能不大。

新的随机数值分布散点图

我们复制了上述分析,产生了相似的散点图(从 2018 年开始);试图对这个问题深入了解。

我们还为 Antpool 、BTC.com 、F2Pool 、Slushpool 和 Bitfury 制作了单独的散点图。这些图表似乎与 TokenAnalyst 的数据一致,其中“空白区间”对于 Antpool 而言,比 Slushpool 和 Bitfury 更加清晰可见。虽然就 Slushpool 而言,空白区间依然可见,但比较微弱。Bitfury 可能没有找到足够的区块供人们观察到清楚的模式。统计分析也可能有用,但用人脑来解读这些散点图可能与某些形式的统计作用一样。

比特币随机数值分布 – 所有随机值(自 2018 年以来)

(资料来源:BitMEX 研究)

比特币随机数值分布 – Antpool(自 2018 年以来)

(资料来源:BitMEX 研究)

比特币随机数值分布 – BTC.com(自 2018 年起)

(资料来源:BitMEX 研究)

比特币随机数值分布 – F2Pool(自 2018 年起)

(来源:BitMEX 研究)

比特币随机数值分布 – Slush(自 2018 年以来)

(来源:BitMEX 研究)

比特币随机数值分布 – Bitfury(自 2018 年以来)

(来源:BitMEX 研究)

比特币现金 ABC

比特币现金 ABC 也与比特币有着相同的随机数值分配模式。

比特币现金 ABC 随机数值分配 – (自 2018 年以来)

(来源:BitMEX 研究)

AsicBoost

隐性 AsicBoost 可能是这一模式的成因之一或是其起因。许多人推测在隐性 AsicBoost 算法启动时,这种模式便开始出现;而这一模式可能是在实施隐性 AsicBoost 中的一个巧合,需要对随机数进行操纵。然而,当2018年人们认为隐性 AsicBoost 在比特币中已经停止使用时,这种模式在延续。但有可能是,尽管隐性 AsicBoost 本身被停用了,但固件中的巧合仍然存在。

在下面的图表中,我们观察了使用显性 AsicBoost 挖掘的区块的随机数值的分布。同样,该模式仍然可见,不过是微弱的。这可能表明该模式与隐性 AsicBoost 无关,但还远未定论。

比特币随机数值分布 – 显性 AsicBoost 区块(自 2018 年以来)

(来源:BitMEX 研究)

结论

目前,随机数值在比特币上不寻常的分布仍然是一个谜。社群可能希望进一步深入研究这个问题,并进行更多分析,例如更细致地检查矿池软件和 ASIC 。我们猜想这只不过是一个带有良性原因的毫无意义的反常现象;但在比特币上的这样一个谜,可能会吸引一些分析师的兴趣。

作者: BitMEX 研究团队

微博: BitMEX

欢迎转载,请注明文章由 BitMEX 研究团队提供,查阅更多加密货币行业相关研究报告请访问 http://cn.research.bitmex.com

评论(1)
登录 账号发表你的看法,还没有账号?立即免费 注册
  • 莱特币爱好者 2019-03-22
    一切都还在以零日漏洞的形式存在,静待某一天被拿出来大肆攻击。