What is Equihash?

Equihash is een geheugenintensief proof-of-work algoritme gebaseerd op het gegeneraliseerde verjaardagsprobleem, een grondig bestudeerd rekenkundig probleem in de informatica en cryptografie. Het werd in 2016 ontworpen door Alex Biryukov en Dmitry Khovratovich aan de Universiteit van Luxemburg. Het algoritme vereist dat miners oplossingen vinden voor een specifiek geval van het verjaardagsprobleem door hashwaarden te sorteren en te matchen over grote lijsten die in het geheugen zijn opgeslagen. De standaard Equihash-configuratie gebruikt parameters (n=200, k=9), wat ongeveer 700 MB geheugen vereist om efficiënt op te lossen, hoewel verschillende parametercombinaties de geheugen- en rekenvereisten kunnen aanpassen.

De wiskundige basis van Equihash in het verjaardagsprobleem biedt bewijsbare geheugenintensiviteit, wat betekent dat elke significante vermindering van geheugengebruik resulteert in een exponentiële toename van de rekentijd. Deze eigenschap maakt het een van de weinige miningalgoritmen met een formele theoretische basis voor zijn ASIC-resistentieclaims. Het algoritme is asymmetrisch van opzet — het oplossen is geheugenintensief en relatief langzaam, terwijl verificatie snel en licht is, wat ideaal is voor blockchainnetwerken waar nodes snel blokken moeten valideren. Ondanks zijn sterke theoretische basis werden er in 2018 gespecialiseerde Equihash-ASIC's ontwikkeld, wat sommige projecten ertoe aanzette aangepaste parametercombinaties (zoals Equihash 144,5) te gebruiken om de levensvatbaarheid van GPU-mining te herstellen.

Equihash werd voor het eerst gebruikt als miningalgoritme voor Zcash, de baanbrekende privacycryptocurrency die in oktober 2016 werd gelanceerd en zero-knowledge proofs (zk-SNARKs) introduceerde in blockchaintechnologie. De keuze voor Equihash was bedoeld om eerlijke en gedecentraliseerde mining te waarborgen in de begindagen van Zcash. Na de ontwikkeling van Equihash-ASIC's debatteerde de Zcash-gemeenschap, maar koos uiteindelijk om niet te forken om ASIC's te weerstaan, terwijl andere projecten zoals Horizen (voorheen ZenCash), Komodo en Beam Equihash-varianten met andere parameters overnamen. Bitcoin Gold forkte specifiek van Bitcoin en koos Equihash met parameterset (144,5) als miningalgoritme, expliciet ontworpen om bestand te zijn tegen de bestaande Equihash-ASIC's en GPU-mining toegankelijk te houden.