What is ProgPoW?

ProgPoW (Programmatic Proof-of-Work) is een mining-algoritme dat specifiek is ontworpen om het gebruik van gangbare GPU-hardware te maximaliseren en daarmee het efficiëntievoordeel dat ASIC's zouden kunnen behalen te minimaliseren. Ontwikkeld door IfDefElse (een pseudoniem team), bouwt ProgPoW voort op Ethash-concepten maar voegt een willekeurig gegenereerd programma toe dat bij elk blok verandert en alle belangrijke componenten van een GPU aanspreekt: rekeneenheden, geheugenhiërarchie en besturingsstroom. Elke mining-epoch genereert een andere reeks wiskundige bewerkingen (waaronder geheeltallige vermenigvuldiging, bitsgewijze operaties en drijvende-kommabewerkingen) en geheugentoegangpatronen, waardoor een werklast ontstaat die precies past bij de mogelijkheden van algemene GPU's in plaats van optimalisatie voor gespecialiseerde hardware toe te staan.

De kerninnovatie van ProgPoW is dat het is ontworpen door de daadwerkelijke hardware-architectuur van moderne GPU's te bestuderen en een werklast te creëren die elk belangrijk subsysteem op bijna maximale capaciteit benut. Dit omvat de geheel- en drijvende-komma-ALU's, het registerbestand, L1- en L2-caches, gedeeld geheugen en de globale geheugenbus. Omdat een GPU bij het uitvoeren van ProgPoW al maximaal gebruikmaakt van al deze bronnen, zou een ASIC die voor hetzelfde algoritme is ontworpen vrijwel geen efficiëntievoordeel behalen — het zou in wezen een complete GPU moeten repliceren. Het algoritme bevat ook een DAG (Directed Acyclic Graph) vergelijkbaar met Ethash, die aanzienlijke geheugenbandbreedte vereist en ASIC-ontwerpen verder beperkt. De willekeurige programmengeneratie van ProgPoW gebruikt een lichtgewicht random number generator die wordt gezaaid met het bloknummer, wat deterministische verificatie waarborgt met behoud van onvoorspelbare berekening.

ProgPoW werd een van de meest bediscussieerde algoritmen in de geschiedenis van cryptovaluta, met name binnen de Ethereum-gemeenschap. Het werd voorgesteld als vervanging voor Ethash om de groeiende invloed van Ethash-ASIC's tegen te gaan en onderging uitgebreide beveiligingsaudits door Least Authority in 2019. Ondanks het doorstaan van deze audits genereerde het voorstel (EIP-1057) hevige controverse — voorstanders betoogden dat het GPU-miners en decentralisatie zou beschermen, terwijl tegenstanders zorgen uitten over het anonieme ontwikkelteam, mogelijke verborgen optimalisaties en de vraag of ASIC-resistentie nog een nastrevenswaardig doel was gezien Ethereums geplande overstap naar proof-of-stake. Uiteindelijk heeft Ethereum ProgPoW nooit geadopteerd en schakelde het over naar proof-of-stake met The Merge in september 2022. Het algoritme werd echter wel overgenomen door Ethereum Classic, Ravencoin (als kawpow, een ProgPoW-afgeleide) en diverse andere projecten die GPU-vriendelijk mining nastreven.