contrib/chash/chash.php

   1 <?php
   2 error_reporting(E_ALL | E_STRICT);
   3
   4 define('HASH_ALGO', MHASH_RIPEMD320);
   5 define('BLOCK_SIZE', 100);
   6 define('NONCE_INCREMENT', 0.0000000000000001);
   7 define('START_TIME', microtime(TRUE));
   8 define('CHECK_POINT', 'chash.pos');
   9
  10 // Found hashes
  11 $foundHashes = array();
  12
  13 /**
  14  * Continued-hashing
  15  *
  16  * @author              Roland Haeder <roland@mxchange.org>
  17  * @copyright   Copyright (c) 2013 by Core Developer Team
  18  * @license             See LICENSE (public-domain)
  19  */
  20
  21 /**
  22  * Calculates a simple but stronger hash from given string. No salts are being
  23  * added here.
  24  *
  25  * @param       $str    The string to be hashed
  26  * @return      $hash   The hash from string $str
  27  */
  28 function hashString ($str) {
  29         // Calculate strong hash from given string
  30         $hash = mhash(HASH_ALGO, $str);
  31
  32         // Return it hexadecimal-encoded
  33         return bin2hex($hash);
  34 }
  35
  36 /**
  37  * Double-hashes given string. This is done by hashing the given string and
  38  * then hashing the generated hash again.
  39  *
  40  * @param       $str    The string to be hashed 4 times
  41  * @return      $hash   The generated hash
  42  */
  43 function doubleHashString ($str) {
  44         // Generate hash from given hash
  45         $hash = hashString(hashString($str));
  46
  47         // Return it
  48         return $hash;
  49 }
  50
  51 /**
  52  * Calculates a "modula-hash" based given two hashes.
  53  *
  54  * @param       $hash1  Hash 1
  55  * @param       $hash2  Hash 2
  56  */
  57 function modulaHash ($hash1, $hash2) {
  58         // Both must have same length
  59         assert(strlen($hash1) === strlen($hash2));
  60
  61         // Init new hash
  62         $modulaHash = '';
  63
  64         // "Walk" trough first hash and get every 2 byte of both hashes
  65         for ($idx = 0; $idx < strlen($hash1); $idx += 2) {
  66                 // Init modula value
  67                 $mod = 0;
  68
  69                 // Get both hash parts and convert to ASCII number
  70                 $part1 = hexdec(substr($hash1, $idx, 2));
  71                 $part2 = hexdec(substr($hash2, $idx, 2));
  72
  73                 /*
  74                  * If part1 is larget part2, part1 is divident and vise-versa. But don't do it
  75                  * if one is zero
  76                  */
  77                 if (($part1 > $part2) && ($part2 > 0)) {
  78                         // 'part1' is larger than 'part2'
  79                         $mod = $part1 % $part2;
  80                 } elseif (($part1 < $part2) && ($part1 > 0)) {
  81                         // 'part2' is larger than 'part1'
  82                         $mod = $part2 % $part1;
  83                 }
  84
  85                 // "Invert" the result against 255
  86                 $mod = 255 - $mod;
  87
  88                 // Encode to hex, pre-pad it with zeros and add to new hash
  89                 $modulaHash .= padHex($mod);
  90         } // END - for
  91
  92         // Modula hash must have same length as input hash
  93         assert(strlen($modulaHash) === strlen($hash1));
  94
  95         // Return modula hash
  96         return $modulaHash;
  97 }
  98
  99 /**
 100  * Calculates a "sqrt-hash" based given two hashes and single-hash it
 101  *
 102  * @param       $hash1  Hash 1
 103  * @param       $hash2  Hash 2
 104  */
 105 function sqrtHash ($hash1, $hash2) {
 106         // Both must have same length
 107         assert(strlen($hash1) === strlen($hash2));
 108
 109         // Init new hash
 110         $sqrtHash = '';
 111
 112         // "Walk" trough first hash and get every 2 byte of both hashes
 113         for ($idx = 0; $idx < strlen($hash1); $idx += 2) {
 114                 // Init modula value
 115                 $mod = 0;
 116
 117                 // Get both hash parts and convert to ASCII number
 118                 $part1 = hexdec(substr($hash1, $idx, 2));
 119                 $part2 = hexdec(substr($hash2, $idx, 2));
 120
 121                 // Calculate square root of both parts being multiplied and round up, then "invert" it against 255
 122                 $sqrt = intval(255 - ceil(sqrt($part1 * $part2)));
 123
 124                 // Encode to hex, pre-pad it with zeros and add to new hash
 125                 $sqrtHash .= padHex($sqrt);
 126         } // END - for
 127
 128         // "sqrt-hash" must have same length as input hash
 129         assert(strlen($sqrtHash) === strlen($hash1));
 130
 131         // Hash reversed "sqrt-hash" again and return it
 132         return hashString(strrev($sqrtHash));
 133 }
 134
 135 /**
 136  * Converts a number between 0 and 255 into a zero-padded hexadecimal string
 137  *
 138  * @param       $num    Number between 0 and 255
 139  * @return      $hex    Hexadecimal string, padded with zeros
 140  */
 141 function padHex ($num) {
 142         // Must be a integer number and between 0 and 255
 143         assert(is_int($num));
 144         assert($num >= 0);
 145         assert($num <= 255);
 146
 147         // Convert it
 148         $hex = str_pad(dechex($num), 2, '0', STR_PAD_LEFT);
 149
 150         // ... and return it
 151         return $hex;
 152 }
 153
 154 /**
 155  * Calculates sum from given hash
 156  *
 157  * @param       $hash   Hash to calculate sum from
 158  * @return      $sum    Sum from given hash
 159  */
 160 function calculateSumFromHash ($hash) {
 161         // Everything starts with zero ...
 162         $sum = 0;
 163
 164         // Loop through hash
 165         for ($idx = 0; $idx < (strlen($hash) / 2); $idx++) {
 166                 // And add it
 167                 $sum = $sum + (hexdec(substr($hash, $idx, 2)) * $idx & 256);
 168         } // END - for
 169
 170         // And return it
 171         return $sum;
 172 }
 173
 174 /**
 175  * Calculates new nonce
 176  *
 177  * @param       $nonce          Old nonce to be used
 178  * @return      $newNonce       New nonce
 179  */
 180 function calculateNonce ($nonce) {
 181         // Linear incrementation
 182         $newNonce = $nonce + NONCE_INCREMENT;
 183
 184         // Return new value
 185         return $newNonce;
 186 }
 187
 188 /*
 189  * Calculate "genesis" hashes, please note that these "genesis strings" are now
 190  * known to the public as you can read them here in source code and therefore I
 191  * will not use them for the real genesis hashes.
 192  */
 193 $hashes = array(
 194         // A famous quote from Deus Ex 2 - Invisible War
 195         doublehashString('"Informations must be free." - AI Helios from Deus Ex'),
 196         // My name + URL of my first StatusNet instance
 197         doubleHashString('Roland Haeder, https://status.mxchange.org'),
 198         // A famous quote from Linus Torwalds
 199         doubleHashString('"Software is like sex. Its better when its free." - Linus Torwalds'),
 200         // Possible truth ;-)
 201         doubleHashString('September 11 is a big lie.'),
 202
 203         // GNU is not Uni*
 204         doubleHashString('GNU is Not Uni*.'),
 205         // WINE is not an emulator
 206         doubleHashString('WINE Is Not an Emulator.'),
 207         // FlightGear - Fly free!
 208         doubleHashString('FlightGear - Fly free!'),
 209         // Linus Torwalds Quote
 210         doubleHashString('Your code is shit.. your argument is shit.'),
 211 );
 212
 213 // Calculate "modula hash" from 1st/4th and 2nd/3rd
 214 $modulaHashes = array(
 215         // "Block" 0
 216         modulaHash($hashes[0], $hashes[3]),
 217         modulaHash($hashes[1], $hashes[2]),
 218
 219         // "Block" 1
 220         modulaHash($hashes[4], $hashes[7]),
 221         modulaHash($hashes[5], $hashes[6]),
 222 );
 223
 224 // Calculate "sqrt hash"
 225 $sqrtHashes = array(
 226         sqrtHash($modulaHashes[0], $modulaHashes[1]),
 227         sqrtHash($modulaHashes[2], $modulaHashes[3])
 228 );
 229
 230 // Calulcate modula hash
 231 $modulaHash = doubleHashString(modulaHash($sqrtHashes[0], $sqrtHashes[1]));
 232
 233 // This is also the "genesis hash"
 234 $genesisHash = $modulaHash;
 235
 236 // Output results
 237 print ('hashes=' . print_r($hashes, TRUE));
 238 print ('modulaHashes=' . print_r($modulaHashes, TRUE));
 239 print ('sqrtHashes=' . print_r($sqrtHashes, TRUE));
 240 print ('modulaHash=' . $modulaHash . PHP_EOL);
 241
 242 // Total reward + hashes
 243 $totalReward = 0;
 244 $totalHashes = 0;
 245 $totalBlocks = 0;
 246
 247 // Is the check point there?
 248 if (is_readable(CHECK_POINT)) {
 249         // Then load it
 250         $checkPoint = file_get_contents(CHECK_POINT);
 251
 252         // Explode it
 253         $data = explode(':', $checkPoint);
 254
 255         // Assert on count
 256         assert(count($data) == 3);
 257
 258         // 1st element is nonce, 2nd hash, 3rd found hashes
 259         $nonce       = base64_decode($data[0]);
 260         $modulaHash  = $data[1];
 261         $foundHashes = unserialize(base64_decode($data[2]));
 262 } else {
 263         // Create nonce (small)
 264         $nonce = 1 / mt_rand();
 265 }
 266
 267 // Output again
 268 print ('modulaHash=' . $modulaHash . PHP_EOL);
 269 print ('nonce=' . $nonce . PHP_EOL);
 270 print ('found=' . count($foundHashes) . PHP_EOL);
 271
 272 // Start "mining"
 273 while (TRUE) {
 274         // Init hash-per-block counter and hashrate
 275         $hashesPerBlock = 0;
 276         $hashrate = 0;
 277
 278         // Wait for BLOCK_SIZE iterations (= found hashes). This is one block
 279         $timeBlock   = microtime(TRUE);
 280         $timeDisplay = $timeBlock;
 281         $timeFlush   = $timeBlock;
 282
 283         // Time waited for a good block again (no iteration)
 284         $timeBadHashes = 0;
 285
 286         while (count($foundHashes) <= BLOCK_SIZE) {
 287                 // Create hash from modulaHash ("genesis hash") and nonce
 288                 $nonceHash = doubleHashString($modulaHash . $nonce);
 289
 290                 // Calculate sums
 291                 $sumNonce  = calculateSumFromHash($nonceHash);
 292                 $sumModula = calculateSumFromHash($modulaHash);
 293
 294                 // Init counter
 295                 $iter = 0;
 296                 $iterSecond = 0;
 297
 298                 // Now start the "mining" ...
 299                 $timeHash = microtime(TRUE);
 300                 while ($sumNonce >= $sumModula) {
 301                         // Calculate new nonce
 302                         $nonce = calculateNonce($nonce);
 303
 304                         // And hash again
 305                         $nonceHash = doubleHashString($modulaHash . $nonce);
 306
 307                         // Calculate sums
 308                         $sumNonce  = calculateSumFromHash($nonceHash);
 309
 310                         // Time spend in loop
 311                         $testTime = abs(microtime(TRUE) - $timeDisplay);
 312
 313                         // Calculate hashrate/sec
 314                         $hashrate = 1 / $testTime * $iterSecond * 2;
 315
 316                         // Only every second
 317                         if ($testTime >= 1) {
 318                                 // Display hash rate
 319                                 print ('hashrate=' . $hashrate . ' hashes/sec,iterSecond=' . $iterSecond . ' iterations/sec' . PHP_EOL);
 320
 321                                 // Reset timer
 322                                 $timeDisplay = microtime(TRUE);
 323                                 $iterSecond  = 0;
 324                         } // END - if
 325
 326                         // Time spend from last flush
 327                         $testTime = abs(microtime(TRUE) - $timeFlush);
 328
 329                         // Only once per 10 seconds
 330                         if ($testTime >= 10) {
 331                                 // Display message
 332                                 print ('FLUSHING: ' . count($foundHashes) . ' total found.' . PHP_EOL);
 333
 334                                 // Write check-point
 335                                 file_put_contents(CHECK_POINT, base64_encode($nonce) . ':' . $modulaHash . ':' . base64_encode(serialize($foundHashes)));
 336
 337                                 $timeFlush = microtime(TRUE);
 338                         } // END - if
 339
 340                         // Next round
 341                         $iter++;
 342                         $iterSecond++;
 343                         //print ('nonce=' . $nonce . ',iter=' . $iter . PHP_EOL);
 344                         //print ('nonceHash=' . $nonceHash . PHP_EOL);
 345                         //print ('sumNonce=' . $sumNonce . PHP_EOL);
 346                         //print ('sumModula=' . $sumModula . PHP_EOL);
 347                 } // END - while
 348
 349                 // If the iteration is zero, then no hash is found
 350                 if ($iter == 0) {
 351                         // Bad hash found
 352                         $timeBadHashes += abs(microtime(TRUE) - $timeHash);
 353
 354                         // And next round
 355                         //print('BAD:nonce=' . $nonce . PHP_EOL);
 356
 357                         // Nothing found, so calculate new nonce
 358                         $nonce = calculateNonce($nonce);
 359                         continue;
 360                 } // END - if
 361
 362                 // Add amount of hashes per block (double-hash)
 363                 $hashesPerBlock += $iter * 2 + 2;
 364
 365                 // Push found hash
 366                 array_push($foundHashes, array(
 367                         'modula_hash'  => $modulaHash,
 368                         'genesis_hash' => $genesisHash,
 369                         'nonce'        => $nonce,
 370                         'iter'         => $iter,
 371                         'hashes_block' => $hashesPerBlock,
 372                         'nonce_hash'   => $nonceHash
 373                 ));
 374
 375                 // Found hash:
 376                 print ('FOUND: nonceHash=' . $nonceHash . ',nonce=' . $nonce . ',iter=' . $iter . PHP_EOL);
 377
 378
 379                 // Use nonceHash as next modula hash
 380                 $modulaHash = $nonceHash;
 381         } // END - while
 382
 383         // Time taken for one block
 384         $timeBlock = abs(microtime(TRUE) - $timeBlock);
 385
 386         // Calculate reward
 387         $reward = abs($timeBlock - $timeBadHashes) / $hashrate * $hashesPerBlock / BLOCK_SIZE * 1000;
 388         print ('timeBlock=' . $timeBlock . ',timeBadHashes=' . $timeBadHashes . ',hashesPerBlock=' . $hashesPerBlock .',reward=' . $reward . PHP_EOL);
 389
 390         // Block completed
 391         $totalHashes += $hashesPerBlock;
 392         $totalBlocks++;
 393         $hashesPerBlock = 0;
 394         $foundHashes = array();
 395
 396         // Calculate new nonce
 397         $nonce = calculateNonce($nonce);
 398
 399         // Add reward to total
 400         $totalReward += $reward;
 401
 402         // Calculate average block value
 403         $blockValue = $totalReward / $totalBlocks * $totalHashes / (BLOCK_SIZE * $totalBlocks);
 404
 405         // Calculate reward per hour (= 3600 seconds)
 406         $rewardPerHour = $totalReward / abs(microtime(TRUE) - START_TIME) * 3600;
 407
 408         print ('totalReward=' . $totalReward . ',blockValue=' . $blockValue . ',rewardPerHour=' . $rewardPerHour . PHP_EOL);
 409 } // END - while
 410
 411 // [EOF]
 412 ?>