一. ASIC如何规避冯诺依曼瓶颈
在介绍初链的Truehash算法之前，首先介绍一下什么是ASIC。
回首这些年矿机的发展脉络，会发现一条清晰的路径：
CPU->GPU->FPGA->ASIC
那么，ASIC为何战胜了CPU/GPU，成为了主流矿机？其中很大一部分原因是CPU/GPU为了方便多样性计算，采用了冯诺依曼架构。
冯诺依曼瓶颈.png
冯诺依曼架构大致分三个部分，内存、控制单元、计算单元。运算程序与所运算的数据都写在内存中，执行计算时候向计算单元传输。传输带宽所带来的计算瓶颈，我们称之为冯诺依曼瓶颈。
我们将集成电路可以简单的看作多个场效应管的结合。CPU的能耗和有多少个场效应晶体管参与工作有关，还和频率是正相关的。一个指令在CPU中的执行，要不要调度运算器，要不要访问外存，要不要回写，在不在L1中都会在调动晶体管数目上产生差别。
在挖矿效能上，少不了一个重要的指标：每瓦Hash。
在CPU中，一些不相干的指令，如：Fetch指令和decode占据了大头，而执行Hash的过程才占据不到10%。这就是完成同样功能，ASIC很省电，而CPU很费电的原因:ASIC不需要执行无关的指令，它将运算程序直接写死在计算单元里，只需要计算Hash即可。专心做一件事并做到最好，完美规避冯诺依曼瓶颈，这就是ASIC的优势！
二. 抵制ASIC，意义何在
既然ASIC这么强大，那么使用ASIC不好吗，为什么要抵制它？
让我们从数字货币的源头去寻找，比特币的白皮书，第6章，第一段:
每个区块的第一笔交易进行特殊化处理，该交易产生一枚由该区块创造者拥有的新的电子货币。这样就增加了节点支持该网络的激励，并在没有中央集权机构发行货币的情况下，提供了一种将电子货币分配到流通领域的一种方法。这种将一定数量新货币持续增添到货币系统中的方法，非常类似于耗费资源去挖掘金矿并将黄金注入到流通领域。此时，CPU的时间和电力消耗就是消耗的资源。
这一章表述地非常明白，挖矿的本质就是没有中央集权背景下的印钞和分发货币。挖矿是一种公平的派发货币的过程。
有了以上基础，我们开始进入——初链的Truehash算法。
三. 初链Truehash算法
从 BTC 之后，很多区块链开发者一直在尝试各种不同的抗 ASIC 挖矿算法。从最终结果来看，这些尝试无疑都是失败的。在新一代公链中，初链研究团队作为PoW的捍卫者和拯救者，独创了本质上抗ASIC的挖矿算法，可以实现算法的随机切换，使得再强大的ASIC也无法绕过冯诺依曼瓶颈，从而保护普通矿工的权益。
根本上抗 ASIC 的算法，需要满足以下几点：
1.设 S 为一个算法集合，所有实现了 S 的算法，不能绕开冯诺依曼瓶颈。
2.每 T 个区块切换一次算法，切换方式必须满足可验证性和随机性。
3.算法切换不依赖手动调整。
在普通挖矿算法中，将 blockheade, nonce等信息经过 padding等运算之后，会形成一个向量 v(nonce)。
Truehash的改进算法：令 G为一个群，对每个群元素 g，令 rho_V(G) 为 G在向量空间 V上的表示。将 hash(v(nonce)) 改为 hash(rho(g)*v(nonce))。只要G的复杂性趋于无穷大，这个算法集合全部写死在计算单元内的概率将无限可能的接近为0。由于算法会随机切换，冯诺依曼瓶颈将无法绕过。
Truehash的算法切换原理：每 12000个 PoW区块（生成大概需要83天）换一次群元素。新的群元素信息由上个周期的第 1 – 8192个区块所组成，组成方式通过分析第 11001 - 11256个区块的哈希值所产生。由于区块的哈希值不可提前预知，在第 11256个区块出现之前，新算法的信息更是无从得知。从上周期的第 11257个区块，到该算法作废，总共只有 88天的时间，这么短的时间内生产 ASIC没有意义，从而抵制矿机的形成欲望。
四.水果链整合PoW，终结大矿主时代
在目前的矿机生态下，PoW慢链需要避免Selfish Mining Attack和Eclipse Attack等问题。初链TrueChain团队大胆尝试用fPoW协议（FruitChain）替代中本聪的原始PoW协议（Nakamoto PoW），从工程上实现了将水果链整合到PoW中，从而成为fPOW。
fPOW是全新的挖矿设计理念，它采用了水果链（FruitChain）的形象设计。它的亮点如下：
1.低难度挖矿：水果的挖矿难度是正常区块挖矿难度的1/600，每个水果记录了若干交易信息，普通挖矿只需要验证交易信息即可，因而无需加入矿池，即可实现挖矿，避免了算力集中（形成矿池）。
2.抵御私自挖矿：只要水果是新鲜并且存在的，那么便可获得奖励。
3.挖水果获得报酬：挖矿的矿工把挖到的水果接上Block后，会按照计算能力比例分配报酬。
水果链的实现，使得普通挖矿者可以更加公平地参与到挖矿过程中，并获得更加公平地奖励分配，这使初链成为名副其实的去中心化公链，终结了大矿主时代。
参考文献：
[1]: https://blog.csdn.net/qq_34239128/article/details/82875587?from=timeline&isappinstalled=0
[2]: https://mp.weixin.qq.com/s/g1MzhpXk-M5iNbVikXqiYw
[3]: https://www.jianshu.com/p/4cb87a227d94
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