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 define('FLUSH_BLOCKS_FILE_TIME', 10);
  10 define('RESTART_SEARCH_TIME'   , 3600);
  11
  12 // Hashes per call
  13 $GLOBALS['cycles'] = 3;
  14
  15 // Found hashes
  16 $GLOBALS['found_hashes'] = array(0 => array());
  17
  18 /**
  19  * Continued-hashing
  20  *
  21  * @author              Roland Haeder <roland@mxchange.org>
  22  * @copyright   Copyright (c) 2013 by Core Developer Team
  23  * @license             See LICENSE (public-domain)
  24  */
  25
  26 /**
  27  * Calculates a simple but stronger hash from given string. No salts are being
  28  * added here.
  29  *
  30  * @param       $str    The string to be hashed
  31  * @return      $hash   The hash from string $str
  32  */
  33 function hashString ($str) {
  34         // Calculate strong hash from given string
  35         $hash = mhash(HASH_ALGO, $str);
  36
  37         // Return it hexadecimal-encoded
  38         return bin2hex($hash);
  39 }
  40
  41 /**
  42  * Multiple-hashes given string. This is done by hashing the given string and
  43  * then hashing the generated hash again.
  44  *
  45  * @param       $str    The string to be hashed 4 times
  46  * @return      $hash   The generated hash
  47  */
  48 function multipleHashString ($str) {
  49         // One less to go (see below)
  50         $totalHashes = $GLOBALS['cycles'] - 1;
  51
  52         // Generate hash from given hash
  53         $hash = hashString($str);
  54
  55         // Now over-hash it
  56         for ($idx = 0; $idx < $totalHashes; $idx++) {
  57                 // Over-hash the given hash
  58                 $hash = hashString($hash);
  59         } // END - for
  60
  61         // Return it
  62         return $hash;
  63 }
  64
  65 /**
  66  * Calculates a "modula-hash" based given two hashes.
  67  *
  68  * @param       $hash1  Hash 1
  69  * @param       $hash2  Hash 2
  70  */
  71 function modulaHash ($hash1, $hash2) {
  72         // Both must have same length
  73         assert(strlen($hash1) === strlen($hash2));
  74
  75         // Init new hash
  76         $modulaHash = '';
  77
  78         // "Walk" trough first hash and get every 2 byte of both hashes
  79         for ($idx = 0; $idx < strlen($hash1); $idx += 2) {
  80                 // Init modula value
  81                 $mod = 0;
  82
  83                 // Get both hash parts and convert to ASCII number
  84                 $part1 = hexdec(substr($hash1, $idx, 2));
  85                 $part2 = hexdec(substr($hash2, $idx, 2));
  86
  87                 /*
  88                  * If part1 is larget part2, part1 is divident and vise-versa. But don't do it
  89                  * if one is zero
  90                  */
  91                 if (($part1 > $part2) && ($part2 > 0)) {
  92                         // 'part1' is larger than 'part2'
  93                         $mod = $part1 % $part2;
  94                 } elseif (($part1 < $part2) && ($part1 > 0)) {
  95                         // 'part2' is larger than 'part1'
  96                         $mod = $part2 % $part1;
  97                 }
  98
  99                 // "Invert" the result against 255
 100                 $mod = 255 - $mod;
 101
 102                 // Encode to hex, pre-pad it with zeros and add to new hash
 103                 $modulaHash .= padHex($mod);
 104         } // END - for
 105
 106         // Modula hash must have same length as input hash
 107         assert(strlen($modulaHash) === strlen($hash1));
 108
 109         // Return modula hash
 110         return $modulaHash;
 111 }
 112
 113 /**
 114  * Calculates a "sqrt-hash" based given two hashes and single-hash it
 115  *
 116  * @param       $hash1  Hash 1
 117  * @param       $hash2  Hash 2
 118  */
 119 function sqrtHash ($hash1, $hash2) {
 120         // Both must have same length
 121         assert(strlen($hash1) === strlen($hash2));
 122
 123         // Init new hash
 124         $sqrtHash = '';
 125
 126         // "Walk" trough first hash and get every 2 byte of both hashes
 127         for ($idx = 0; $idx < strlen($hash1); $idx += 2) {
 128                 // Init modula value
 129                 $mod = 0;
 130
 131                 // Get both hash parts and convert to ASCII number
 132                 $part1 = hexdec(substr($hash1, $idx, 2));
 133                 $part2 = hexdec(substr($hash2, $idx, 2));
 134
 135                 // Calculate square root of both parts being multiplied and round up, then "invert" it against 255
 136                 $sqrt = intval(255 - ceil(sqrt($part1 * $part2)));
 137
 138                 // Encode to hex, pre-pad it with zeros and add to new hash
 139                 $sqrtHash .= padHex($sqrt);
 140         } // END - for
 141
 142         // "sqrt-hash" must have same length as input hash
 143         assert(strlen($sqrtHash) === strlen($hash1));
 144
 145         // Hash reversed "sqrt-hash" again and return it
 146         return hashString(strrev($sqrtHash));
 147 }
 148
 149 /**
 150  * Converts a number between 0 and 255 into a zero-padded hexadecimal string
 151  *
 152  * @param       $num    Number between 0 and 255
 153  * @return      $hex    Hexadecimal string, padded with zeros
 154  */
 155 function padHex ($num) {
 156         // Must be a integer number and between 0 and 255
 157         assert(is_int($num));
 158         assert($num >= 0);
 159         assert($num <= 255);
 160
 161         // Convert it
 162         $hex = str_pad(dechex($num), 2, '0', STR_PAD_LEFT);
 163
 164         // ... and return it
 165         return $hex;
 166 }
 167
 168 /**
 169  * Calculates sum from given hash
 170  *
 171  * @param       $hash   Hash to calculate sum from
 172  * @return      $sum    Sum from given hash
 173  */
 174 function calculateSumFromHash ($hash) {
 175         // Everything starts with zero ...
 176         $sum = 0;
 177
 178         // Loop through hash
 179         for ($idx = 0; $idx < (strlen($hash) / 2); $idx++) {
 180                 // And add it
 181                 $sum = $sum + (hexdec(substr($hash, $idx, 2)) * $idx & 256);
 182         } // END - for
 183
 184         // And return it
 185         return $sum;
 186 }
 187
 188 /**
 189  * Calculates new nonce
 190  *
 191  * @return      void
 192  */
 193 function calculateNonce () {
 194         // Linear incrementation
 195         $GLOBALS['nonce'] = $GLOBALS['nonce'] + NONCE_INCREMENT;
 196 }
 197
 198 /**
 199  * Writes/flushes check-point file
 200  *
 201  * @param       $hash   Modula hash (or hash to save)
 202  * @return      void
 203  */
 204 function flushCheckPointFile ($hash) {
 205         // Display message
 206         print ('FLUSHING: Writing ' . count($GLOBALS['found_hashes']) . ' blocks ...' . PHP_EOL);
 207
 208         // Start timer
 209         $timer = microtime(TRUE);
 210
 211         // Flush data
 212         file_put_contents(CHECK_POINT, $GLOBALS['total_blocks'] . ':' . $GLOBALS['total_reward'] . ':' . $GLOBALS['total_hashes'] . ':' . $GLOBALS['cycles'] . ':' . base64_encode($GLOBALS['nonce']) . ':' . $hash . ':' . $GLOBALS['root_hash'] . ':' . base64_encode(gzcompress(serialize($GLOBALS['found_hashes']))));
 213
 214         // Set time
 215         $GLOBALS['time_flush'] = microtime(TRUE);
 216         print ('FLUSHING: Took ' . ($GLOBALS['time_flush'] - $timer) . ' seconds.' . PHP_EOL);
 217 }
 218
 219 /**
 220  * Adds a found hash and flushes the checkpoint file
 221  *
 222  * @param       $hash   Hash to save
 223  */
 224 function addFoundHash ($hash) {
 225         // Add hash to array
 226         array_push($GLOBALS['found_hashes'][$GLOBALS['total_blocks']], array(
 227                 'modula_hash'  => $GLOBALS['modula_hash'],
 228                 'genesis_hash' => $GLOBALS['genesis_hash'],
 229                 'root_hash'    => $GLOBALS['root_hash'],
 230                 'nonce'        => $GLOBALS['nonce'],
 231                 'iter'         => $GLOBALS['iteration'],
 232                 'hashes_block' => $GLOBALS['hashes_block'],
 233                 'nonce_hash'   => $hash
 234         ));
 235
 236         // Found hash:
 237         print ('FOUND: hash=' . $hash . ',nonce=' . $GLOBALS['nonce'] . ',iteration=' . $GLOBALS['iteration'] . ',foundTime()=' . (microtime(TRUE) - $GLOBALS['found_time'] ) . PHP_EOL);
 238
 239         // Set time as a new hash was found
 240         $GLOBALS['found_time'] = microtime(TRUE);
 241
 242         // Flush check-point file after new hash is found
 243         flushCheckPointFile($hash);
 244
 245         // Use nonceHash as next modula hash
 246         $GLOBALS['modula_hash'] = $hash;
 247 }
 248
 249 /**
 250  * Initializes nonce
 251  *
 252  * @return      void
 253  */
 254 function initNonce () {
 255         $GLOBALS['nonce'] = 1 / (mt_rand() ^ pi());
 256         print (__FUNCTION__ . ': nonce=' . $GLOBALS['nonce'] . PHP_EOL);
 257 }
 258
 259 /*
 260  * Calculate "genesis" hashes, please note that these "genesis strings" are now
 261  * known to the public as you can read them here in source code and therefore I
 262  * will not use them for the real genesis hashes.
 263  */
 264 $gensisHashes = array(
 265         // A famous quote from Deus Ex 2 - Invisible War
 266         multiplehashString('"Informations must be free." - AI Helios from Deus Ex'),
 267         // My name + URL of my first StatusNet instance
 268         multipleHashString('Roland Haeder, https://status.mxchange.org'),
 269         // A famous quote from Linus Torwalds
 270         multipleHashString('"Software is like sex. Its better when its free." - Linus Torwalds'),
 271         // Well ...
 272         multipleHashString('September 11 is a big lie.'),
 273
 274         // GNU is not Uni*
 275         multipleHashString('GNU is Not Uni*.'),
 276         // WINE is not an emulator
 277         multipleHashString('WINE Is Not an Emulator.'),
 278         // FlightGear - Fly free!
 279         multipleHashString('FlightGear - Fly free!'),
 280         // Quote from Linus Torwalds
 281         multipleHashString('Your code is shit.. your argument is shit.'),
 282 );
 283
 284 // Calculate "modula hash" from 1st/4th and 2nd/3rd
 285 $modulaHashes = array(
 286         // "Block" 0
 287         modulaHash($gensisHashes[0], $gensisHashes[3]),
 288         modulaHash($gensisHashes[1], $gensisHashes[2]),
 289
 290         // "Block" 1
 291         modulaHash($gensisHashes[4], $gensisHashes[7]),
 292         modulaHash($gensisHashes[5], $gensisHashes[6]),
 293 );
 294
 295 // Calculate "sqrt hash"
 296 $sqrtHashes = array(
 297         sqrtHash($modulaHashes[0], $modulaHashes[1]),
 298         sqrtHash($modulaHashes[2], $modulaHashes[3])
 299 );
 300
 301 // Calulcate modula hash
 302 $GLOBALS['modula_hash'] = multipleHashString(modulaHash($sqrtHashes[0], $sqrtHashes[1]));
 303
 304 // This is also the "genesis" hash and first root hash
 305 $GLOBALS['genesis_hash'] = $GLOBALS['modula_hash'];
 306 $GLOBALS['root_hash']    = $GLOBALS['modula_hash'];
 307
 308 // Output results
 309 print ('hashes=' . print_r($gensisHashes, TRUE));
 310 print ('modulaHashes=' . print_r($modulaHashes, TRUE));
 311 print ('sqrtHashes=' . print_r($sqrtHashes, TRUE));
 312 print ('modulaHash=' . $GLOBALS['modula_hash'] . PHP_EOL);
 313
 314 // Total reward + hashes
 315 $GLOBALS['total_reward'] = 0;
 316 $GLOBALS['total_hashes'] = 0;
 317 $GLOBALS['total_blocks'] = 0;
 318 $GLOBALS['found_time']   = microtime(TRUE);
 319
 320 // Is the check point there?
 321 if (is_readable(CHECK_POINT)) {
 322         // Then load it
 323         $checkPoint = file_get_contents(CHECK_POINT);
 324
 325         // Explode it
 326         $data = explode(':', $checkPoint);
 327
 328         // Assert on count
 329         assert(count($data) == 8);
 330
 331         // 1st element is nonce, 2nd hash, 3rd found hashes
 332         $GLOBALS['total_blocks'] = $data[0];
 333         $GLOBALS['total_reward'] = $data[1];
 334         $GLOBALS['total_hashes'] = $data[2];
 335         $GLOBALS['cycles']       = intval($data[3]);
 336         $GLOBALS['nonce']        = base64_decode($data[4]);
 337         $GLOBALS['modula_hash']  = $data[5];
 338         $GLOBALS['root_hash']    = $data[6];
 339         $GLOBALS['found_hashes'] = unserialize(gzuncompress(base64_decode($data[7])));
 340 } else {
 341         // Create nonce (small)
 342         initNonce();
 343 }
 344
 345 // Output again
 346 print ('modulaHash=' . $GLOBALS['modula_hash'] . PHP_EOL);
 347 print ('nonce=' . $GLOBALS['nonce'] . PHP_EOL);
 348 print ('found=' . count($GLOBALS['found_hashes'][$GLOBALS['total_blocks']]) . PHP_EOL);
 349
 350 // Start "mining"
 351 while (TRUE) {
 352         // Init hash-per-block counter and hashrate
 353         $GLOBALS['hashes_block'] = 0;
 354         $hashrate = 0;
 355
 356         // Wait for BLOCK_SIZE iterations (= found hashes). This is one block
 357         $timeBlock   = microtime(TRUE);
 358         $timeDisplay = $timeBlock;
 359         $GLOBALS['time_flush'] = $timeBlock;
 360
 361         // Time waited for a good block again (no iteration)
 362         $timeBadHashes = 0;
 363
 364         while (count($GLOBALS['found_hashes'][$GLOBALS['total_blocks']]) <= BLOCK_SIZE) {
 365                 // Create hash from modulaHash ("genesis hash") and nonce
 366                 $nonceHash = multipleHashString($GLOBALS['modula_hash'] . $GLOBALS['nonce']);
 367
 368                 // Calculate sums
 369                 $sumNonce  = calculateSumFromHash($nonceHash);
 370                 $sumModula = calculateSumFromHash($GLOBALS['modula_hash']);
 371
 372                 // Init counter
 373                 $GLOBALS['iteration'] = 0;
 374                 $GLOBALS['iteration_second'] = 0;
 375
 376                 // Now start the "mining" ...
 377                 $timeHash = microtime(TRUE);
 378                 while ($sumNonce >= $sumModula) {
 379                         // Calculate new nonce
 380                         calculateNonce();
 381
 382                         // And hash again
 383                         $nonceHash = multipleHashString($GLOBALS['modula_hash'] . $GLOBALS['nonce']);
 384
 385                         // Calculate sums
 386                         $sumNonce  = calculateSumFromHash($nonceHash);
 387
 388                         // Time spend in loop
 389                         $testTime = abs(microtime(TRUE) - $timeDisplay);
 390
 391                         // Calculate hashrate/sec
 392                         $hashrate = 1 / $testTime * $GLOBALS['iteration_second'] * $GLOBALS['cycles'];
 393
 394                         // Only every second
 395                         if ($testTime >= 1) {
 396                                 // Display hash rate
 397                                 print ('hashrate=' . round($hashrate) . ' hashes/sec,iterSecond=' . $GLOBALS['iteration_second'] . ' iterations/sec' . PHP_EOL);
 398
 399                                 // Reset timer
 400                                 $timeDisplay = microtime(TRUE);
 401                                 $GLOBALS['iteration_second']  = 0;
 402                         } // END - if
 403
 404                         // Time spend from last flush
 405                         $testTime = abs(microtime(TRUE) - $GLOBALS['time_flush']);
 406
 407                         // Only once per 10 seconds
 408                         if ($testTime >= FLUSH_BLOCKS_FILE_TIME) {
 409                                 // Flush check-point file
 410                                 flushCheckPointFile($GLOBALS['modula_hash']);
 411                         } // END - if
 412
 413                         // Time spend from last found block
 414                         $testTime = abs(microtime(TRUE) - $GLOBALS['found_time']);
 415
 416                         // Is the last found time to far away?
 417                         if ($testTime >= RESTART_SEARCH_TIME) {
 418                                 // Count all root (genesis) hashes
 419                                 $rootHashes = array();
 420                                 foreach ($GLOBALS['found_hashes'] as $block) {
 421                                         // "Walk" through all blocks
 422                                         foreach ($block as $hash) {
 423                                                 if (!isset($hash['root_hash'])) {
 424                                                         // Bad file
 425                                                         die('INCONSISTENCY: hash=' . print_r($hash, TRUE));
 426                                                 } // END - if
 427
 428                                                 if (isset($rootHashes[$hash['root_hash']])) {
 429                                                         // Count up
 430                                                         $rootHashes[$hash['root_hash']]++;
 431                                                 } else {
 432                                                         // First entry found
 433                                                         $rootHashes[$hash['root_hash']] = 1;
 434                                                 }
 435                                         } // END - foreach
 436                                 } // END - foreach
 437
 438                                 // Find best root hash
 439                                 $bestRootHash = '';
 440                                 $bestRootCount = 0;
 441                                 foreach ($rootHashes as $hash => $count) {
 442                                         // Debug message
 443                                         //* NOISY-DEBUG: */ print ('hash=' . $hash . ',count=' . $count . ',bestRootHash=' . $bestRootHash . ',bestRootCount=' . $bestRootCount . PHP_EOL);
 444
 445                                         // Is a better one found?
 446                                         if ($count > $bestRootCount) {
 447                                                 // Remember it
 448                                                 $bestRootHash  = $hash;
 449                                                 $bestRootCount = $count;
 450                                         } // END - if
 451                                 } // END - foreach
 452
 453                                 // Output message
 454                                 print ('bestRootHash=' . $bestRootHash . ',bestRootCount=' . $bestRootCount . PHP_EOL);
 455
 456                                 // Search for latest best root hash
 457                                 foreach ($GLOBALS['found_hashes'] as $block) {
 458                                         // "Walk" through whole block counter-wise
 459                                         for ($idx = (count($block) - 1); $idx > 0; $idx--) {
 460                                                 // Is the root hash there?
 461                                                 if ($block[$idx]['root_hash'] == $bestRootHash) {
 462                                                         // Set found modula hash as new root and current modula hash
 463                                                         $GLOBALS['root_hash']   = $block[$idx]['modula_hash'];
 464                                                         $GLOBALS['modula_hash'] = $block[$idx]['modula_hash'];
 465                                                         print ('idx=' . $idx . ',modulaHash=' . $GLOBALS['root_hash'] . ' - Is now new root hash!' . PHP_EOL);
 466
 467                                                         // Reset "found time" (when a hash was found)
 468                                                         $GLOBALS['found_time'] = microtime(TRUE);
 469
 470                                                         // Re-initialize nonce
 471                                                         initNonce();
 472
 473                                                         // Abort search
 474                                                         break;
 475                                                 } // END - if
 476                                         } // END - for
 477                                 } // END - foreach
 478                         } // END - if
 479
 480                         // Next round
 481                         $GLOBALS['iteration']++;
 482                         $GLOBALS['iteration_second']++;
 483                         //print ('nonce=' . $GLOBALS['nonce'] . ',iteration=' . $GLOBALS['iteration'] . PHP_EOL);
 484                         //print ('nonceHash=' . $nonceHash . PHP_EOL);
 485                         //print ('sumNonce=' . $sumNonce . PHP_EOL);
 486                         //print ('sumModula=' . $sumModula . PHP_EOL);
 487                 } // END - while
 488
 489                 // If the iteration is zero, then no hash is found
 490                 if ($GLOBALS['iteration'] == 0) {
 491                         // Bad hash found
 492                         $timeBadHashes += abs(microtime(TRUE) - $timeHash);
 493
 494                         // And next round
 495                         print('BAD:nonce=' . $GLOBALS['nonce'] . PHP_EOL);
 496
 497                         // Nothing found, so calculate new nonce
 498                         calculateNonce();
 499                         continue;
 500                 } // END - if
 501
 502                 // Add amount of hashes per block (multiple-hash)
 503                 $GLOBALS['hashes_block'] += $GLOBALS['iteration'] * $GLOBALS['cycles'] + $GLOBALS['cycles'];
 504
 505                 // Push found hash
 506                 addFoundHash($nonceHash);
 507         } // END - while
 508
 509         // Time taken for one
 510         $timeBlock = abs(microtime(TRUE) - $timeBlock);
 511
 512         // Calculate reward
 513         $reward = abs($timeBlock - $timeBadHashes) / $hashrate * $GLOBALS['hashes_block'] / BLOCK_SIZE * 1000;
 514         print ('timeBlock=' . $timeBlock . ',timeBadHashes=' . $timeBadHashes . ',hashesPerBlock=' . $GLOBALS['hashes_block'] .',reward=' . $reward . PHP_EOL);
 515
 516         // Block completed
 517         $GLOBALS['total_hashes'] += $GLOBALS['hashes_block'];
 518         $GLOBALS['total_blocks']++;
 519         $GLOBALS['hashes_block'] = 0;
 520
 521         // Init next block
 522         $GLOBALS['found_hashes'][$GLOBALS['total_blocks']] = array();
 523
 524         // Calculate new nonce
 525         calculateNonce();
 526
 527         // Add reward to total
 528         $GLOBALS['total_reward'] += $reward;
 529
 530         // Calculate average block value
 531         $blockValue = $GLOBALS['total_reward'] / $GLOBALS['total_blocks'] * $GLOBALS['total_hashes'] / (BLOCK_SIZE * $GLOBALS['total_blocks']);
 532
 533         // Calculate reward per hour (= 3600 seconds)
 534         $rewardPerHour = $GLOBALS['total_reward'] / abs(microtime(TRUE) - START_TIME) * 3600;
 535
 536         print ('totalReward=' . $GLOBALS['total_reward'] . ',blockValue=' . $blockValue . ',rewardPerHour=' . $rewardPerHour . PHP_EOL);
 537 } // END - while
 538
 539 // [EOF]
 540 ?>