[发明专利]一种Equihash算法的数据处理方法及装置

说明书

本申请公开了一种Equihash算法的数据处理方法及装置，包括：预处理模块，根据Equihash算法的计算轮数从存储器中读出包括对应Equihash算法的计算轮数中的指定计算轮数的数据序号的待处理数据；多个Blake计算模块，至少对预处理模块输出的数据序号进行Blake计算得到计算结果；多个用于进行碰撞计算的碰撞处理模块；以及存储处理模块，对应Equihash算法的计算轮数中的指定计算轮数存储参与Blake计算的数据序号、或对应剩余计算轮数存储碰撞计算得到的中间数据。本申请通过将部分待处理数据转化为其对应的数据序号进行存储，有效降低了芯片存储容量和通信数据量，进而提高了芯片的计算效率。

技术领域

本申请涉及但不限于数据计算技术，尤指一种Equihash算法的数据处理方法及装置。

背景技术

Equihash算法的理论依据是一个著名的计算法科学及密码学问题：广义生日悖论问题。Equihash是一种便携式算法，多用于区块链应用中工作量证明领域。

Equihash（n，k）算法具有鲜明特点，一方面是记忆性的，另一方面是很容易验证。广义生日悖论就是在N个n比特的数据样本中找到个碰撞的样本，Zerocash 工作量证明算法由n、k两个参数确定，数据样本数目，由区块头（block header）和随机数nonce产生。Zerocash工作量证明算法采用的Equihash算法是由卢森堡大学的安全、可靠性和信任跨学科中心（SnT）开发的一种以内存为导向的工作证明算法。

Zerocash的block header包括4个字节的区块版本号（nVersion），用于指示遵从哪个区块验证规则；32字节的前一区块头的哈希（hashPrevBlock），表示前一区块的blockheader的哈希，可以从前一区块获得；32字节的 交易记录的哈希树的值（hashMerkleRoot），本字段允许调整，比如对包含进区块的交易进行增删或改变顺序，或者修改交易的输入字段等；32字节的hashReserved，这是保留字段；4个字节的更新时间（nTime），基本取机器开始哈希block header时的Unix时间戳；4个字节的当前运行难度（nBits），由全网算力决定，每产生一个新块都调整一次难度；32个字节的随机值（nNonce），提供种可能取值，通过改变nonce来改变block header，以最终产生一个小于或等于目标（target）的哈希。Zerocash的block header中的hashMerkleRoot和nNonce可以预先设置。

一个有效的Equihash解应该满足下列条件：广义生日悖论条件即个样本异或结果为0；对于第r轮（0rk）个样本按字典顺序排列后，每个样本数据异或后有rn/(k +1)个导0（leading zeros）。为了找到有效的Equihash解，通常可以采用Wagner算法：在产生N个后，对进行排序，找到所有第一个n/(k+1)比特碰撞的、，然后保存他们之间的异或结果；接着对所有排序，找到下一个n/(k+1)碰撞的、；重复上述过程共k-1轮，直到只有2n/(k+1)比特没有碰撞；最后，找到最后2n/(k+1)比特碰撞的结果X，即最终Equihash的解。

为了获得Equihash的解，需要占用大量存储容量、以及通信数据量，从而会降低芯片计算效率。

发明内容

本申请提供一种Equihash算法的数据处理方法及装置，能够有效降低芯片存储容量和通信数据量，进而提高芯片计算效率。

本发明实施例提供了一种Equihash算法的数据处理装置，包括：预处理模块、Blake计算模块、碰撞处理模块、存储处理模块；其中，

预处理模块，用于根据Equihash算法的计算轮数从存储器中读出待处理数据，其中，待处理数据为对应Equihash算法的计算轮数中的指定计算轮数的数据序号或对应Equihash算法的计算轮数中的剩余计算轮数的中间数据；