What is RandomX?

RandomX is een proof-of-work-algoritme dat speciaal is ontworpen om efficiënt te draaien op gewone CPU's, terwijl het bestand is tegen gespecialiseerde hardware zoals ASIC's en GPU's. Dit wordt bereikt door willekeurige programma's te genereren en uit te voeren binnen een virtuele machine die de kenmerken van moderne CPU-architecturen nabootst. Elke mining-iteratie creëert een uniek willekeurig programma met de blockheader als seed, dat vervolgens wordt uitgevoerd in een afgeschermde omgeving die intensief gebruikmaakt van CPU-functies zoals branchpredictie, de instructiecache, superscalaire pipelines en grote hoeveelheden willekeurig toegankelijk geheugen (een scratchpad van 2 GB is vereist).

De belangrijkste kracht van RandomX ligt in de nauwe afstemming op de mogelijkheden van CPU-hardware. De gegenereerde willekeurige programma's maken gebruik van een breed scala aan CPU-instructies, waaronder geheeltallige berekeningen, drijvende-kommabewerkingen en geheugentoegangpatronen die CPU's van nature efficiënt verwerken, maar die buitengewoon kostbaar zijn om in aangepaste chips na te bouwen. De geheugeneis van 2 GB zorgt er bovendien voor dat het algoritme niet efficiënt geparallelliseerd kan worden op GPU's of geïmplementeerd op geheugenbeperkte ASIC's. RandomX bevat ook AES-encryptierondes en Blake2b-hashing voor extra cryptografische hardheid, waardoor het geheel zowel rekenkundig veilig als hardware-egalitair is.

RandomX is ontwikkeld door tevador en andere bijdragers uit de Monero-gemeenschap en werd in november 2019 geactiveerd op het Monero-netwerk bij de upgrade naar versie 0.15. Monero gebruikte eerder CryptoNight en varianten daarvan, maar schakelde over naar RandomX om de wapenwedloop tegen ASIC-fabrikanten definitief te beëindigen. Sinds de invoering is RandomX zeer effectief gebleken in het toegankelijk houden van Monero-mining voor gewone computers, wat de kernfilosofie van decentralisatie en privacy van het project versterkt. Het algoritme is ook overgenomen door andere op privacy gerichte cryptocurrencies zoals Wownero en ArQmA.