ProgPoW的设计漏洞
ProgPow存在一个设计缺陷：
64位seed太小了，这允许ASIC无需存储访问即可计算哈希。
初步实现
感谢chfast提供了可读的实现！ProgPoW 哈希函数被定义为：
result?hash(const?epoch_context&?context,?int?block_number,?const?hash256&?header_hash,
uint64_t?nonce)?noexcept
{
const?uint64_t?seed?=?keccak_progpow_64(header_hash,?nonce);
const?hash256?mix_hash?=?hash_mix(context,?block_number,?seed,?calculate_dataset_item_2048);
const?hash256?final_hash?=?keccak_progpow_256(header_hash,?seed,?mix_hash);
return?{final_hash,?mix_hash};
}
ASIC友好计算
假设给出了一个区块头block_header以及一个区块数block_number。然后，执行以下3个步骤：
将seed固定为任何64位值，然后计算mix_hash = hash_mix(block_number, seed)；
搜索extra_nonce，以便header_hash满足难度条件；
搜索nonce，以便keccak_progpow_64(header_hash, nonce) == seed；
第一步，为固定seed和block_number计算mix_hash。由于mix_hash被设计为seed和block_number的函数，所以我们得到一个有效的三元组（seed，mix_hash，block_number）。现在，我们的目标是找到满足以下两个条件的header_hash和nonce：(A)?keccak_progpow_64(header_hash, nonce) == seed；
(B)?keccak_progpow_256(header_hash, seed, mix_hash) <= boundary；
记住，我们可以通过修改额外的随机数（在以太坊中使用ExtraData）来生成任意数量的header哈希。因此，条件（B）很容易在步骤2中完成。现在，我们有一个固定的(header_hash, seed, mix_hash, block_number)，但nonce是自由的。 最后，步骤3扫描nonce以查找条件（A）。由于seed只有64位长度，所以条件（A）仅提供64位安全性，并且可以由ASIC执行步骤3。计算成本
有四个函数，keccak_1600，keccak_progpow_64，hash_mix以及keccak_progpow_256。成本的计算，可通过计算所需函数的调用来实现，这取决于网络难度D。
在正常的哈希计算中，需要一个keccak_1600调用，才能从block_header计算出header_hash，并针对每个nonce值依次调用其他函数。
而在ASIC哈希计算中，在步骤1中需要一个hash_mix调用，在步骤2中则要调用keccak_1600和keccak_progpow_256，在步骤3中将调用keccak_progpow_64。
由于hash_mix在我们的ASIC计算中仅被调用一次，因此我们可以使用主机CPU来计算hash_mix。而其它函数都是keccak哈希函数，不需要memory存储，并且可以在ASIC上轻松计算。
我们需要比较keccak_progpow_64?row中的D和2^64。简单地说，更大的D会使ASIC更有利可图。估计阈值门槛是困难的，但我认为目前的难度 (> 2^50)是足够大的。
Demo
演示位于此存储库中。$?git?clone?https://github.com/kik/progpow-exploit.git
$?cd?progpow-exploit
$?mkdir?build
$?cd?build
$?cmake?..
$?make
$?./test/ethash-test?--gtest_filter=asic.search
在此演示中，seed被截断为24位宽度，以便在CPU上运行。参见代码。测试代码是简单的。
这里定义了search_asic
