Was ist Equihash?

Equihash ist ein speicherintensiver Proof-of-Work-Algorithmus, der auf dem verallgemeinerten Geburtstagsproblem basiert, einem gut erforschten Berechnungsproblem in der Informatik und Kryptografie. Er wurde 2016 von Alex Biryukov und Dmitry Khovratovich an der Universität Luxemburg entwickelt. Der Algorithmus erfordert von Minern, Lösungen für eine bestimmte Instanz des Geburtstagsproblems zu finden, indem Hashwerte über große im Speicher gehaltene Listen sortiert und abgeglichen werden. Die Standard-Equihash-Konfiguration verwendet die Parameter (n=200, k=9), was etwa 700 MB Speicher für eine effiziente Lösung erfordert, wobei verschiedene Parametersätze die Speicher- und Rechenanforderungen anpassen können.

Die mathematische Grundlage von Equihash im Geburtstagsproblem bietet beweisbare Speicherintensität, was bedeutet, dass jede signifikante Reduzierung des Speicherverbrauchs zu einem exponentiellen Anstieg der Rechenzeit führt. Diese Eigenschaft macht es zu einem der wenigen Mining-Algorithmen mit einer formalen theoretischen Basis für seine ASIC-Resistenz-Behauptungen. Der Algorithmus ist bewusst asymmetrisch aufgebaut — das Lösen ist speicherintensiv und relativ langsam, während die Verifizierung schnell und leichtgewichtig ist, was ideal für Blockchain-Netzwerke ist, in denen Knoten Blöcke schnell validieren müssen. Trotz seiner starken theoretischen Grundlage wurden bis 2018 spezialisierte Equihash-ASICs entwickelt, was einige Projekte dazu veranlasste, modifizierte Parametersätze (wie Equihash 144,5) einzusetzen, um die Rentabilität des GPU-Minings wiederherzustellen.

Equihash wurde erstmals als Mining-Algorithmus für Zcash eingesetzt, die wegweisende Privacy-Kryptowährung, die im Oktober 2016 gestartet wurde und Zero-Knowledge-Beweise (zk-SNARKs) in die Blockchain-Technologie einführte. Die Wahl von Equihash sollte faires und dezentralisiertes Mining in den Anfangstagen von Zcash gewährleisten. Nach der Entwicklung von Equihash-ASICs debattierte die Zcash-Community, entschied sich aber letztlich dagegen, einen Fork durchzuführen, um ASICs zu widerstehen, während andere Projekte wie Horizen (ehemals ZenCash), Komodo und Beam Equihash-Varianten mit anderen Parametern übernahmen. Bitcoin Gold forkte gezielt von Bitcoin und wählte Equihash mit dem Parametersatz (144,5) als Mining-Algorithmus, der explizit darauf ausgelegt war, den bestehenden Equihash-ASICs zu widerstehen und das GPU-Mining zugänglich zu halten.