Успешно взломан аппаратный запрет на майнинг криптовалют на видеокартах Nvidia. Новый взлет цен не за горами

Успешно взломан аппаратный запрет на майнинг криптовалют на видеокартах Nvidia. Новый взлет цен не за горами

Защиту от майнинга, встроенную в новые игровые видеокарты Nvidia, удалось взломать всего за три месяца. Она снижает производительность карт при добыче криптовалют до 50%, но майнеры смогли добиться их стабильной работы на 70% и останавливаться на достигнутом не планируют. Это может вновь привести к дефициту карт, в особенности с учетом резкого подорожания биткоина и других криптовалют.

Защита Nvidia пала

Майнеры сумели обойти защиту на новых игровых видеокартах Nvidia GeForce RTX 3000 LHR, ограничивающую производительность во время добычи криптовалют, пишет портал VideoCardz. Эти карты специально создавались для того, чтобы майнеры не интересовались ими, и чтобы победить глобальный дефицит видеокарт, возникший при непосредственном участии криптовалютчиков.

Все карты линейки GeForce RTX 3000 LHR (Lite Hash Rate) работают на 50% своих возможностей в программах для майнинга криптовалют. В нее входят карты 3060, 3060 Ti, 3070 и 3080, а для флагманской 3090 Nvidia версию LHR не выпускает.

Обойти защиту смогли разработчики утилиты для майнинга NBMiner. Ее последнее на момент публикации материала обновление способно разблокировать до 70% производительности. Таким образом, пока что майнерам осталось отвоевать у Nvidia всего 20%.

Секрет успеха

Защита в картах GeForce RTX 3000 LHR нацелена на частичную блокировку майнинга токенов Ethereum и других криптовалют с алгоритмом Ethash. Она основана на алгоритмах отслеживания нагрузки на видеопамять, характерных при работе программ по добыче виртуальных денег. При их обнаружении производительность карт искусственно снижается до 50%, что снижает скорость майнинга. Это приводит к понижению темпов пополнения криптокошелька.

В новой версии NBMiner разработчики реализовали собственный алгоритм, позволяющий обманывать систему защиты карт GeForce RTX 3000 LHR. За счет него интенсивность нагрузки на чипы памяти может меняться, и в итоге защита не срабатывает.

Со слов разработчиков, NBMiner позволяет разблокировать до 70% производительности карт. При таких значениях ускорители работают стабильно, и хэшрейт повышается на 36% в сравнении со стандартными значениями, присущими GeForce RTX 3000 LHR.

70% производительности можно получить на картах серии GeForce RTX 3000 LHR почти любых производителей. Настройки NBMiner позволяют поставить хоть 100-процентную разблокировку, но тут разработчики пока не могут гарантировать, что защита Nvidia не распознает подлог и не снизит производительность.

Три месяца на взлом

Защита от майнинга в новых картах Nvidia продержалась около трех месяцев. Как сообщал CNews, премьера антимайнинговых ускорителей GeForce RTX 3000 LHR состоялась в середине мая 2021 г.

Разрабатывая и выпуская такие карты, Nvidia как главный игрок на рынке дискретной графики стремилась повлиять на возникший дефицит игровых видеоускорителей. По итогам I квартала 2021 г. Nvidia занимала 81% глобального рынка дискретной графики против 19% у AMD (статистика Statista.com).

Дефицит образовался в меньшей степени из-за нехватки полупроводников, вызванной пандемией коронавируса, и в большей степени из-за майнеров. На первую половину 2021 г. пришелся стремительный рост стоимости основных криптовалют, и в итоге игровые видеокарты почти исчезли с прилавков, а цены оставшихся экземпляров устремились в космос. Некоторые карты в России стали стоить в пределах 200 тыс. руб.

Чтобы не расстраивать майнеров, Nvidia еще в феврале 2021 г. выпустила специальную линейку видеокарт CMP HX, адаптированную именно под добычу криптовалют, но непригодную для чего-либо еще. У них нет никаких интерфейсов для подключения монитора, что не позволяет использовать их для тех же видеоигр.

В серию CMP HX входят ускорители CMP 30HX, CMP 40HX, CMP 50HX и CMP 90HX. Они различаются объемом памяти, потреблением энергии и, главное, хешрейтом. В зависимости от модели он варируется от 26 Мхеш/с до 86 Мхеш/с.

Расчет оказался почти верным

Выпуская карты CMP HX, Nvidia попыталась разделить рынок дискретной графики на два сегмента – игровой и майнинговый. После их появления спрос на игровые карты со стороны майнеров действительно упал, а цены на такие карты устремились вниз, особенно в российской рознице. Процесс начался в июне 2021 г., и некоторые карты всего за несколько дней потеряли в цене десятки тысяч рублей.

Но немалую роль в потере майнерами интереса к игровым картам сыграл и курс криптовалют. Биткоин и Ethereum на фоне ряда причин за считанные недели подешевели вдвое, что вынудило майнеров начать распродажу своих карт и ферм и начать искать новые способы заработка.

Падение цен из-за ситуации с криптовалютами затронуло и флагманские видеоускорители. Это так напугало Nvidia, что в июле 2021 г. она даже была готова пойти на полную остановку отгрузок карт серии GeForce RTX 3000, лишь бы не допустить дальнейшего обвала их цен. На тот момент они начали быстро дешеветь, и майнеры стали продавать их на досках объявлений в гигантских количествах.

Между тем, заявление авторов утилиты NBMiner об обходе защиты Nvidia совпало по времени с очередным скачком курса криптовалют. Биткоин, к примеру, 16 июля 2021 г. стоил около $31,5, а на момент публикации материала он оценивался приблизительно в $47,7.

Сочетание этих двух фактов вновь ставит под угрозу возникновения дефицита видеокарт, что может снова спровоцировать их стремительное удорожание.

Что такое майнинг, и почему майнят на видеокартах

Что представляет собой майнинг? Почему для майнинга криптовалют в подавляющем большинстве случаев лучше подходят видеокарты, а не CPU? Чем так хороши асики? В этом посте я постарался понятным языком рассказать об основах технической стороны майнинга.

Для понимания общей картины информация дана в упрощенном виде, некоторые детали опущены.

Что такое майнинг?

Возьмем в качестве примера блокчейн биткоина. Если максимально упростить, то вычислительные мощности майнинговых компьютеров направлены на шифрование операций по переводу биткоинов с одного кошелька на другой.

Как это выглядит?

Предположим, Сатоши Бутерин со своего кошелька переслал 1 биткоин на кошелек Виталика Накамото. Согласно сути блокчейна, нужно зашифровать информацию, содержащую адреса кошельков Сатоши и Виталика, а также количество переведенных биткоинов. Тут в дело вступает майнинговое оборудование — ему нужно найти правильный вариант шифровки.

Согласно алгоритму хеширования SHA-256, на котором построен блокчейн биткоина, сделать это нужно строго определенным способом. Например, алгоритм предписал зашифровать информацию так, чтобы на конце шифрованной строки был ноль. Подобное требование исходит от разработчиков криптовалюты — им нужен шифр с определенным символом, чтобы повысить устойчивость к взлому.

«Железо» начинает работать — решать эту математическую задачу методом подбора. Информация «Satoshi Buterin wallet —> 1 BTC —> Vitalik Nakamoto wallet» превращается в зашифрованную строку вроде «dh523456l29e4f6ab42d99c81156d3a17228d6e1eef4139be78dgw5jh63f2348». Но в этом варианте на конце не стоит ноль. Тогда «железо» начинает подбирать новый вариант шифровки, добавляя в информацию символ, который не меняет ее смысл.

Едва только нужная комбинация шифровки найдена, она записывается в базу данных (блокчейн), а конкретнее — в небольшой кусочек этой базы данных, который называется блоком.

Блокчейн — это база данных, которая по сути является журналом транзакций. Основные его идеи, заложенные разработчиками:

• пусть будет единый журнал транзакций;
• пусть копия журнала будет у всех;
• все записи журнала будем шифровать, чтобы не достались врагу;
• разобьем журнал на блоки, а блоки свяжем в цепочки.

1 Мб. И чтобы блок считался сформированным, его нужно заполнить зашифрованными записями транзакций. Как только блок сформирован, блокчейн автоматически генерирует эмиссионную транзакцию биткоинов, чтобы наградить майнера за его работу.

Но не стоит думать, что можно просто взять и спокойно перебрать тысячу комбинаций, найдя нужную. Над одной задачей может «трудиться» не один десяток, или даже не одна сотня мощностей. И кто окажется первым, «того и тапки». Получается, что чем больше у тебя вычислительная мощность, тем выше шанс первым найти нужный вариант шифровки.

Но один человек-майнер может формировать отдельный блок на своем компьютере очень долго. Вряд ли кого-то обрадует перспектива майнить несколько лет без перерыва, формируя один-единственный блок, и получить потом за него 12,5 биткоинов в награду (именно такое количество биткоинов сейчас выдается за формирование нового блока). Поэтому люди объединяют свои мощности в пулы. В этом случае сеть биткоина выделяет награду за сформированные блоки не отдельному майнеру, а пулу. Пул, в свою очередь, распределяет награды отдельным майнерам, в соответствии с потраченным временем и мощностью (за вычетом комиссии).

Почему именно видеокарты, а не CPU?

Архитектуры графического процессора (GPU) и центрального процессора (CPU) сильно отличаются. Современные CPU состоят из 4-8 ядер — это делает их подходящими для решения больших и сложных задач. Вдобавок при такой архитектуре они могут быстро переключаться с выполнения одной задачи на выполнение другой.

А графические процессоры были созданы для того, чтобы решать огромное множество небольших и несложных задач. Поэтому они состоят не из пары больших ядер, а из тысяч маленьких ядрышек. В таком виде им гораздо удобнее обрабатывать миллионы пикселей и полигонов. Но выполнять сложные задачи, вдобавок переключаясь от одной к другой — чересчур сложно для GPU.

Создатели видеокарт изначально стремились к улучшению изображения и его обработки в компьютерных играх. И они точно не ожидали, что подобная архитектура их графических процессоров как нельзя лучше подойдет для майнинга.

Ведь что такое майнинг? Это перебор сотен тысяч различных комбинаций для шифровки, различающихся по сути только одним символом. С такой однотипной несложной работой куда быстрее справляются тысячи ядер GPU, чем 4-8 умных, но малочисленных ядер CPU.

Для сравнения: ядро CPU обрабатывает восемь 32-битных инструкций за такт (AVX). А процессор видеокарты Radeon HD 5970 обрабатывает 3200 32-битных инструкций за такт.

Но есть устройства, на которых майнинг происходит еще быстрее — их называют ASIC.

В переводе с английского application-specific integrated circuit означает «интегральная схема специального назначения». Это оборудование, которое сделано с целью решения строго конкретной задачи. Если говорить об ASIC для майнинга, то по сути это «все в одном»: блок питания, охлаждающее устройство и небольшая плата, на которой расположены CPU, ПЗУ, ОЗУ и другие блоки. И если видеокарты изначально не были созданы для майнинга, то подобное железо «заточено» именно под эту задачу.

Возьмем в качестве примера популярную у добытчиков биткоина видеокарту AMD Radeon RX 580. Стоит она порядка 26 000 р., и мощность ее майнинга составляет 1,5 GH/s. Поставим против нее ASIC AntMiner R4: при стоимости в

100 000 р. его мощность составляет 8,7 TH/s. Разница очевидна.

AntMiner R4

Причем производители майнинговых ASIC создают их для добычи определенной криптовалюты. Они подбирают компоненты и настраивают софт в асике таким образом, чтобы он лучше всего справлялся с решением задач по конкретному алгоритму, на котором построена конкретная криптовалюта (например, SHA-256 для майнинга биткоина). То есть, в теории асик для биткоина можно использовать для майнинга другой криптовалюты, но его производительность в таком случае не будет впечатлять.

Но если видеокарту потом можно воткнуть в компьютер и спокойно играть с ее помощью в различные игры, то с ASIC такого сделать нельзя — на них устанавливают сильно упрощенные операционные системы, чьи способности «заточены» специально для добычи криптовалют.

Более 250 рублей в день с GeForce GTX 1060 в мае 2021 — повод майнить даже на одной видеокарте

Майнеры с фермами на несколько мощных видеокарт всегда снисходительно относились к новичкам, пытающимся начать майнить на одной слабой видеокарте, считая такое занятие бессмысленным и невыгодным. Я считаю по-другому — если видеокарта может зарабатывать деньги и окупить свою стоимость, почему бы это не сделать? Ведь все равно через несколько лет она морально устареет и будет стоить копейки.

реклама

Последние четыре месяца видеокарты GeForce GTX 1060 6 ГБ, по статистике самые распространенные у геймеров, приносили около 3500-4000 рублей в месяц, что довольно неплохо, а резкий рост курса криптовалюты Ethereum за последний месяц увеличил дневной доход до 250 рублей. Доход с видеокарты можно посмотреть в специальных калькуляторах, например на nicehash.com или whattomine.com.

реклама

Но перед новичками с одной видеокартой в майнинге встает сразу несколько вопросов и проблем, с которыми не сталкиваются майнеры с несколькими видеокартами в ферме.

Первый вопрос — можно ли пользоваться ПК, пока видеокарта майнит?

Можно, причем не только смотреть фильмы или серфить интернет, но и даже играть в старые игры. Хешрейт немного упадет, но не настолько, чтобы об этом беспокоиться. Видеочип при майнинге Ethereum не так важен, как видеопамять, хотя он и загружен постоянно на 100%, и это позволяет пользоваться ПК в обычном режиме.

реклама

Единственная проблема возникает при воспроизведении фильмов, закодированных в формате H.265 или HEVC. Эти форматы требовательны к видеоускорению и при воспроизведении начинаются неприятные рывки. Могут наблюдаться и рывки при работе браузера, но их легко избежать, отключив в нем аппаратное ускорение.

Второй вопрос — соотношение потребления электричества ПК и выгоды

Одна из главных претензий «больших» майнеров к майнингу на обычном ПК заключается в том, что при работе фермы с несколькими видеокартами потребление электричества процессором, материнской платой и накопителями можно не считать, а если видеокарта одна, то выгодность майнинга падает.

В этом есть доля истины, особенно в тяжелые для майнеров времена, когда прибыль с одной видеокарты небольшая, но если видеокарта приносит 100-200 рублей в день, майнить на ПК все равно выгодно, ведь затраты на электричество обычного ПК с видеокартой уровня GeForce GTX 1060 6 ГБ, для которой сделан андервольт или урезан powerlimit, составят около 350 рублей в месяц при цене электричества в 4 рубля за 1 кВт⋅ч.

Третий вопрос — не будет ли видеокарта перегреваться при майнинге в закрытом корпусе ПК?

реклама

Вы все видели фотографии открытых ферм, где видеокарты стоят рядами, с большими промежутками. Такой способ установки позволяет избежать перегрева, но держать такую ферму в жилой комнате небезопасно, если у вас есть маленькие дети или животные. Обычный ПК позволит круглосуточно майнить без перегрева видеокарты если в его корпусе имеется хорошая продуваемость. Если у вас старый корпус, или компактный корпус формата MicroATX, есть смысл задуматься о его замене, тем более, что стоят они сейчас не дорого.

Идеально подходят корпуса с сетчатой передней панелью и возможностью установки нескольких вентиляторов на вдув и выдув, например — FORMULA F-33RGB, который стоит в Ситилинке всего 3030 рублей.

При долгой работе может перегреваться и дешевый блок питания, и если вы давно думали заменить его на более качественный, то майнинг — это подходящий повод. Для ПК с видеокартой уровня GeForce GTX 1060 вполне хватит качественного блока питания на 500 ватт, например — SEASONIC CORE GC-500 (SSR-500LC), с сертификатом 80 PLUS GOLD и гарантией в 7(!) лет.

Четвертый вопрос — как выбрать пул и майнер?

Выбор пула, на котором вы будете майнить, и собственно самой программы майнера — довольно сложный и на майнерских форумах этому посвящены сотни страниц. К счастью, этим вопросом можно не «заморачиваться» и, как любят шутить майнеры, просто нажать кнопку «получить деньги», использовав готовый и удобный сервис для майнеров-новичков, например NiceHash.
От вас потребуется только регистрация на сервисе, скачивание и установка программы майнера и 20 минут на то, чтобы разобраться с нюансами.

На NiceHash есть удобный менеджер ригов и биржа для обмена криптовалют, а выплаты идут сразу в BTC, что очень удобно.

Пятый вопрос — сколько ждать до выплаты и как вывести BTC с NiceHash?

Один из минусов майнинга на одной видеокарте — довольно долгий период майнинга до возможности вывести деньги. На NiceHash сегодня он может занимать около трех недель при майнинге на видеокарте уровня GeForce GTX 1060. А самый простой способ вывода средств — это обмен BTC на LTC, и затем вывод LTC туда, куда вам удобнее, на биржу или обменник. Нужно учитывать, что минимальная сумма обмена составляет 0.1 LTC, что на сегодня равняется 0,0006778548 BTC или 2906,957 рублей.

Обмен валют на NiceHash очень простой и удобный, в отличие от многих бирж, ошибиться при обмене практически невозможно. В зависимости от текущей прибыльности майнинга и изменения курса BTC/LTC будет меняться и минимальное время, за которое вы сможете намайнить средства для вывода.

Как видите, ничего особо сложного в майнинге на одной видеокарте нет, а доходы вполне неплохие уже несколько месяцев подряд и все продолжают расти. Можно сколько угодно ругать майнеров, из-за которых подскочили цены на видеокарты, но ситуация дает нам возможность окупить даже видеокарты уровня GeForce GTX 1060 и этим стоит воспользоваться.

Видеокарта LHR: чем отличается от обычной и зачем нужна

Майнинговый бум, который начался зимой прошлого года, привел практически к полному исчезновению из продажи пользовательских игровых видеокарт. А то, что можно найти в магазинах, стоит неоправданно дорого. В результате игроки и владельцы настольных ПК средней производительности остались крайне недовольны текущем положением дел. Чтоб защитить их интересы некоторые производители видеокарт выпустили модели LHR.

Что такое видеокарта LHR?

Аббревиатура LHR произошла от определения Low Hash Rate, что означает «низкая скорость хеширования». Этот термин введен компанией NVIDIA для обозначения видеокарт, которые на аппаратном уровне имеют ограничения, не позволяющие использовать их для майнинга самых популярных криптовалют.

Карты для майнинга получили аббревиатуру CMP от Crypto Mining Professional – профессиональный майнинг криптовалют. Обычна эта маркировка указывается в названии моделей, а сама карта для майнинга лишена видеовыходов.

Ранее уже предпринимались попытки защитить видеокарты от майнинга – в декабре 2020 года. Но реализовано это было только на программном уровне – определенные алгоритмы были прописаны в новых драйверах. Программа определяла наличие в системе двух и более графических адаптеров и снижала производительность каждого. Естественно, надежной такая защита не стала, и в сети быстро распространились пакеты новых, оптимизированных драйверов со взломанной защитой.

Поэтому инженеры компании NVIDIA приступили к разработке модифицированных микрочипов, которые имели аппаратную защиту, встраиваемую при производстве.

Видеокарты LHR появились в продаже в мае 2021 года. Первой моделью с аппаратной защитой от майнинга стала RTX 3060. Позже защитой обзавелись и другие графические адаптеры, но только те, процессор которых создан на базе архитектуры Ampere. На данный момент, помимо первой пробной, в категории защищенных выпускаются:

• RTX 3060Ti,
• RTX 3070Ti,
• RTX 3080Ti.

Кстати, компания не планирует отказываться от широкого рынка майнинга и предлагает энтузиастам криптовалюты следующие модели графических адаптеров NVIDIA CMP:

• 30HX,
• 40HX,
• 50HX,
• 90HX.

Конечно рекомендованная цена на них изначально больше, чем на игровые.

Почему для майнинга используются именно видеокарты?

Криптовалюты «добываются» определенными вычислениями, которые производят процессоры. У графического процессора вычислительных ядер значительно больше, чем у центрального, к тому же они могут работать параллельно и независимо друг от друга. Например, у видеокарт линейки RTX 2070 Super ядер CUDA 2560 единиц. Ядра центральных процессоров демонстрируются в первых строках спецификации. Новейшее 11-е поколение процессоров Intel может похвастаться максимум 8 ядрами у процессоров Core i9.

Поскольку за один такт ядро процессора способно выполнить одну операцию, разница в производительности GPU и CPU очевидна. А если в расчет взять еще и более скоростную оперативную память GDDR6, которой оснащаются современные видеокарты, то высокая результативность вычислений гарантирована.

Как работает защита?

Поскольку продукция компании NVIDIA проприетарная (частная, патентованная, с правом на собственность), документации или каких-либо официальных сведений о системе защиты нет. Такое положение дополнительно защищает графические процессоры от майнеров и энтузиастов, которые могут попытаться вмешаться в структуру GPU для снятия защиты.

Известно, что для идентификации новейших видеокарт операционной системой используются коды в рамках 16-значной системы PCI Device ID. Каждая модель видеокарты от каждого производителя имеет свой уникальный идентификационный номер. Эти коды распознаются только последними версиями программного обеспечения. ПО от NVIDIA закрыто и недоступно энтузиастам, подправить коды на данный момент невозможно, но зарекаться не стоит.

Именно идентификационный номер, физически прописанный на микрочипе видеокарты, в совокупности с соответствующими драйверами накладывают ограничение на выполнение определенных задач. К этим задачам и относятся многоступенчатые простые вычисления, при помощи которых добываются криптомонеты.

Выходом на сегодняшний день может стать только изменение алгоритмов майнинга. Но это невозможно по причине одного из главных принципов добычи криптовалюты, заложенного создателем биткоина – децентрализации. За выпуск криптовалюты никто не отвечает, и никто не контролирует, алгоритмы майнинга доступны каждому желающему.

На практике защита выглядит следующим образом. Если использовать LHR видеокарты для майнинга, их производительность автоматически снижается вдвое, но энергопотребление сохраняется в полном объеме. Это значит, что покупка такого дорогостоящего оборудования становится нецелесообразной, как и сам майнинг с повышенным потреблением электроэнергии при низкой производительности. При этом рядовые пользовательские задачи выполняются без ограничений: запуск и воспроизведение игр, обработка видео и фото, 3D-моделирование.

Таким образом, если пользователь, покупая видеокарту планирует днем играть или работать, а ночью запускать добычу цифровых монет, следует ориентироваться на покупку карт без защиты LHR.

Как распознать LHR видеокарты?

Распознать видеокарты с защитой можно по маркировке. Однако, вендоры используют различные обозначения:

• ASUS маркируют свои видеокарты с защитой при помощи индекса V2.
• Gigabyte указывает после названия модели – Rev.2.0.
• Palit использует маркировку V1.
• EVGA – отмечает защищенные карты буквами KL.
• MSI, Inno и Zotak поступают самым логичным образом и напрямую указывают – LHR.

Кстати защищенные видеокарты стоят дешевле. Может быть поэтому на рынке видеокарт наблюдается постепенный откат от немыслимых цен на графические адаптеры. Конечно до нормализации ситуации еще очень далеко, но надежда на доступные игровые карты по ценам рекомендованным производителям все-таки появилась.