Braiins OS將專注開發(fā)bOSminer 已成為FPGA嚴格受限的前端

2019-10-03 11:18:13 來源：彩云比特

就在一年多以前，Braiins OS(slush pool)啟動了第一個用于比特幣挖礦的開源軟件項目：Braiins OS miner。隨著2017年隱蔽運行的AsicBoost慘

就在一年多以前，Braiins OS(slush pool)啟動了第一個用于比特幣挖礦的開源軟件項目：Braiins OS miner。隨著2017年隱蔽運行的AsicBoost慘敗，針對ASIC礦機的開源操作系統(tǒng)的必要性變得顯而易見了，但無論發(fā)生什么事件，這一點都將很重要。由于只有極少數(shù)競爭性硬件制造商為比特幣構(gòu)建ASIC專用礦機，因此提供透明的替代工廠固件的方法可能會分散整個挖礦行業(yè)中最集中的部分。

但是，Braiins OS只是整個比特幣挖礦堆棧的一個組件。當我們開始這個項目時，我們的更大抱負是使整個堆棧開源，標準化，高效和安全。這意味著要處理堆棧的其他組件：CGminer和分層協(xié)議。我們將在以后的文章中分享有關(guān)后者的最新信息，但現(xiàn)在，我們將專注于我們開發(fā)的替代CGminer的替代品，我們將其稱為bOSminer。

CGminer的背景

CGminer最初是任何人都可以運行的開源CPU礦工程序。隨著2010年底GPU挖礦的引入，我們開始看到礦機的某些開源部分正在消失。每個GPU變體都有正在開發(fā)的GPU內(nèi)核的特殊部分，并且只有其中一部分是立即開源的。整個社區(qū)都無法使用任何可用的東西。

FPGA是數(shù)字貨幣挖礦硬件的下一個發(fā)展時期，但就此CGminer組件而言，變化不大。有些人將他們的代碼開源，而其他人則沒有。

然后，在2012年末，ASIC進入市場，并迅速開始主導(dǎo)SHA-256算法。ASIC是嵌入式設(shè)備，這意味著它們包含一個特殊的(而不是通用的)目的計算系統(tǒng)。典型的ASIC體系結(jié)構(gòu)包括以下內(nèi)容：

通常，您有一個控制板，上面帶有一個FPGA和一個運行某種形式的Linux的CPU，然后還有一些帶有挖礦芯片的哈希算力版，這些芯片可以執(zhí)行實際的比特幣挖礦工作。控制板在此體系結(jié)構(gòu)中的作用是連續(xù)向芯片提供適量的新挖礦工作。最初，CGminer用于此目的。但是，隨著時間的流逝，制造商將邏輯從CGminer轉(zhuǎn)移到控制板上的FPGA。

最有名的例子就是我們上面提到的：Antminer S9發(fā)生的AsicBoost事件，其中FPGA位于CPU和哈希算力板之間，暗中啟用了AsicBoost功能。制造商實質(zhì)上禁止使用AsicBoost，因為控制器中的代碼是有意的錯誤，并且沒有記錄在案?？梢允褂靡恍〤Gminer源代碼，但是它只會產(chǎn)生不好的解決方案，幾乎沒有用。

目前，我們需要一個FPGA和一個微控制器來驅(qū)動哈希算力板。CGminer實質(zhì)上已成為FPGA的雜亂無章且嚴格受限的前端。實際上，它甚至達到了創(chuàng)建它的工程師Con Kolivas都必須停止支持它的地步。

同時，由于ASIC架構(gòu)如此之大，CGminer本身還不足以運行整個系統(tǒng)，因為它運行的是某些Linux。因此，您需要驅(qū)動程序，引導(dǎo)加載程序等才能實際運行它-它們通常也是封閉源代碼。即使制造商說他們遵守通用公共許可證(GPL)，還是要由個人來嘗試收集所有軟件，然后以某種方式將它們修補在一起以運行完整的系統(tǒng)映像。簡而言之，那就是一團糟。

如今的挖礦行業(yè)缺乏通用開源的礦機操作系統(tǒng)

如今，整個比特幣生態(tài)系統(tǒng)中開發(fā)了許多令人興奮的開源項目，但不幸的是挖礦行業(yè)的核心部分一直落后?？紤]到類似Antbleed礦機后門和隱蔽啟動AsicBoost之類的事件，我們認為現(xiàn)在是該采取行動的時候了。顯然，這很復(fù)雜，因為存在各種類型的挖掘設(shè)備，而且不同的制造商通常不會發(fā)布對CGminer代碼庫的修改(違反GPL)。

因此，我們開始為挖礦設(shè)備開發(fā)Braiins固件。與此相關(guān)的更有趣的事情之一是，我們決定用Rust編程語言編寫軟件，這實際上是一個具有挑戰(zhàn)性但非常有益于比特幣挖礦行業(yè)的決定。

為什么我們選擇Rust

即便擁有豐富的嵌入式開發(fā)經(jīng)驗，我們知道無論選擇哪種語言，這都是一個嚴峻的挑戰(zhàn)。話雖如此，Rust是一種現(xiàn)代編程語言，具有一些特性，使其非常適合此類應(yīng)用程序：

1)記憶安全

編譯時，Rust會執(zhí)行大部分安全檢查和內(nèi)存管理決策。因此，在訪問內(nèi)存時，相對于非內(nèi)存安全語言，可以更好地保護它免受軟件錯誤和其他安全漏洞的侵害。

2)適用于嵌入式設(shè)備

沒有其他著名的編程語言可以編譯和強類型化，也沒有運行時。Rust沒有運行時，沒有虛擬機來處理內(nèi)存管理-所有內(nèi)容都是靜態(tài)編譯的。而且比C ++輕巧得多。所有這些使它非常適合于ASIC等嵌入式設(shè)備。

3)代碼可重用性

與大多數(shù)其他語言不同，使用Rust，我們知道，如果為設(shè)備編譯了某些內(nèi)容，則很有可能在服務(wù)器端重用相同的代碼組件。太好了，因為它允許使用一次為主機和嵌入式設(shè)備共享代碼庫，從而簡化了測試和生產(chǎn)。

4)包裝系統(tǒng)

Rust非常獨特，因為它允許您同時使用同一代碼包的不同版本。換句話說，我們可以在編譯映像中運行同一庫的兩個版本，例如，如果我們使用C或C ++，這實際上是不可能的。

5)內(nèi)置測試線束

一般來說，開發(fā)人員不喜歡編寫測試。您會在CGminer上看到這一點，那里沒有制造商提供測試用例。Rust附帶了一個不錯的測試工具，因此您可以簡單地運行“測試”并檢查代碼中是否沒有回歸。

6)美好的未來

對于Microsoft，Amazon和其他許多公司正在大力投資Rust的進一步發(fā)展的事實，可以說一句話。選擇具有光明前景的技術(shù)是有意義的。另外，這意味著應(yīng)該有更多可重用的代碼，這可以為我們節(jié)省大量的未來開發(fā)時間。

從CGminer遷移到bOSminer和Stratum V2的時間表

我們一直在并行開發(fā)比特幣挖礦堆棧中的兩個重要部分，即bOSminer和Stratum V2。這樣做的一個很好的附帶影響是，我們已經(jīng)能夠在發(fā)布給開發(fā)人員測試的bOSminer原型中包含Stratum V2模擬器。接下來的議程是添加一個V2代理(用Rust編寫)，以便我們可以模擬各種可能的部署方案。

同時，我們將在接下來的幾個月中收集開發(fā)人員的反饋意見，并對bOSminer進行改進，以便于12月發(fā)布Alpha版本，最終在2020年3月左右正式發(fā)布。您可以在下面的時間表中查看更多詳細信息。