What is ProgPoW?

ProgPoW (Programmatic Proof-of-Work) ist ein Mining-Algorithmus, der speziell dafür entwickelt wurde, die Auslastung handelsüblicher GPU-Hardware zu maximieren und dadurch den Effizienzvorteil zu minimieren, den ASICs erzielen könnten. Entwickelt von IfDefElse (einem pseudonymen Team), baut ProgPoW auf Ethash-Konzepten auf, fügt jedoch ein zufällig generiertes Programm hinzu, das sich mit jedem Block ändert und alle wichtigen Komponenten einer GPU beansprucht: Recheneinheiten, Speicherhierarchie und Steuerfluss. Jede Mining-Epoche generiert einen anderen Satz mathematischer Operationen (darunter Ganzzahlmultiplikation, bitweise Operationen und Gleitkommaoperationen) sowie Speicherzugriffsmuster und erzeugt so eine Arbeitslast, die genau den Fähigkeiten von Allzweck-GPUs entspricht, anstatt Optimierung für spezialisierte Hardware zu ermöglichen.

Die Kerninnovation von ProgPoW besteht darin, dass es durch das Studium der tatsächlichen Hardware-Architektur moderner GPUs entwickelt wurde und eine Arbeitslast schafft, die jedes wichtige Subsystem nahezu maximal auslastet. Dies umfasst die Ganzzahl- und Gleitkomma-ALUs, die Registerdatei, L1- und L2-Caches, gemeinsamen Speicher und den globalen Speicherbus. Da eine GPU beim Ausführen von ProgPoW bereits alle diese Ressourcen maximal nutzt, würde ein für denselben Algorithmus entworfener ASIC praktisch keinen Effizienzvorteil erzielen — er müsste im Wesentlichen eine komplette GPU nachbilden. Der Algorithmus enthält auch einen DAG (Directed Acyclic Graph) ähnlich wie Ethash, der erhebliche Speicherbandbreite erfordert und ASIC-Designs weiter einschränkt. Die Zufallsprogramm-Generierung von ProgPoW verwendet einen leichtgewichtigen Zufallszahlengenerator, der mit der Blocknummer gespeist wird, was deterministische Verifizierung bei gleichzeitig unvorhersagbarer Berechnung gewährleistet.

ProgPoW wurde zu einem der meistdiskutierten Algorithmen in der Geschichte der Kryptowährungen, insbesondere innerhalb der Ethereum-Community. Es wurde als Ersatz für Ethash vorgeschlagen, um dem wachsenden Einfluss von Ethash-ASICs entgegenzuwirken, und durchlief 2019 umfangreiche Sicherheitsaudits durch Least Authority. Trotz des Bestehens dieser Audits erzeugte der Vorschlag (EIP-1057) intensive Kontroversen — Befürworter argumentierten, er würde GPU-Miner und Dezentralisierung schützen, während Gegner Bedenken wegen des anonymen Entwicklerteams, möglicher versteckter Optimierungen und der Frage äußerten, ob ASIC-Resistenz angesichts des geplanten Ethereum-Übergangs zu Proof-of-Stake noch ein lohnenswertes Ziel sei. Letztlich übernahm Ethereum ProgPoW nie und wechselte im September 2022 mit The Merge zu Proof-of-Stake. Der Algorithmus wurde jedoch von Ethereum Classic, Ravencoin (als kawpow, ein ProgPoW-Derivat) und mehreren anderen Projekten übernommen, die GPU-freundliches Mining anstreben.