合规浏览器加密货币挖矿 - 可行性研究与分析

目录

1. 引言

基于浏览器的加密货币挖矿作为一种潜在的网页内容盈利替代模式于2017年9月随着Coinhive的JavaScript挖矿程序推出而兴起。尽管初期前景看好，但该技术因加密劫持（在不知情用户设备上进行未经授权的挖矿）而声名狼藉。本研究探讨了在建立适当用户同意机制前提下，合规浏览器挖矿的可行性。

2. 研究方法

本研究采用实验性在线博客(hippocrypto.me)，使用Coinhive挖掘门罗币加密货币，共有107名18-55岁的志愿者参与。

2.1 实验设置

研究对比了浏览器挖矿与传统展示广告，测量了桌面和移动平台上的用户偏好、收益生成和用户体验。

2.2 用户研究设计

向参与者展示两种盈利方法，并调查他们的偏好，特别关注同意机制和用户可调节的哈希率。

3. 技术框架

浏览器挖矿利用JavaScript在网页浏览器中直接执行加密哈希计算，使用访客的计算资源。

3.1 加密货币挖矿算法

研究专注于使用CryptoNight算法进行门罗币(XMR)挖矿，该算法因其抗ASIC特性及适合CPU挖矿而被选中。

3.2 浏览器挖矿实现

实施了Coinhive的JavaScript库，采用AuthedMine变体，要求在启动挖矿操作前获得用户的明确同意。

4. 结果与分析

研究揭示了关于用户接受度和浏览器挖矿经济可行性的重要见解。

4.1 收益对比

目前浏览器挖矿产生的收益比传统广告低46倍。然而，随着抗ASIC挖矿实现的推进，这一差距有望缩小。

4.2 用户体验指标

当获得一半挖出的加密货币时，超过60%的参与者更倾向于选择浏览器挖矿而非广告，这表明用户对生态系统的投入具有重要意义。

5. 原创分析

Venskutonis等人的可行性研究是对基于浏览器的加密货币挖矿作为合规盈利替代方案的重要考察。他们的研究表明，当以道德方式实施并配备适当的同意机制时，浏览器挖矿可以提供传统广告模式的可行的替代方案。60%的用户在获得一半加密货币时更倾向于挖矿而非广告的发现，呼应了行为经济学的原则，即用户参与和所有权能显著提高接受率。

从技术角度看，本研究选择门罗币与其抗ASIC特性相符，使其相较于比特币的SHA-256算法更适合基于浏览器的CPU挖矿。这种方法反映了注重隐私的加密货币背后的哲学，即优先考虑去中心化和可访问性。与传统广告相比46倍的收益差距虽然显著，但必须在不断发展的加密货币市场和日益提高的挖矿效率背景下进行考量。

从用户体验的角度来看，研究对可调节哈希率的强调反映了重要的人机交互原则。类似于优先考虑用户控制的渐进式Web应用设计模式，这种方法承认了资源利用透明度的必要性。该研究为更广泛的网页盈利替代方案讨论做出了贡献，尤其相关的是，根据PageFair的2023年广告拦截报告，广告拦截器的使用正以每年11%的速度持续增长。

与其他替代盈利模式（如Brave的基本注意力代币或Web Monetization API）相比，浏览器挖矿提供了更直接的加密基础。然而，在能源效率和移动设备性能方面仍存在挑战。WebAssembly的未來发展和改进的JavaScript引擎可能显著提高挖矿效率，有望缩小与传统广告的收益差距。

6. 技术实现

6.1 数学基础

加密货币挖矿涉及通过工作量证明解决加密难题。挖矿难度根据网络哈希率进行调整：

$Difficulty = \frac{Target}{2^{208}}$

找到区块的预期时间可计算为：

$E[T] = \frac{D \cdot 2^{48}}{65535 \cdot H}$

其中$D$是难度，$H$是哈希率。

6.2 代码实现

带有用户同意的基本Coinhive挖矿实现：

// 使用明确的用户同意初始化AuthedMine
if (userConsentGranted) {
    var miner = new CoinHive.Anonymous('SITE_KEY', {
        throttle: 0.5, // 用户可调节的节流阀
        threads: 2     // 可调节的线程数
    });
    
    // 仅在同意后开始挖矿
    miner.start();
    
    // 收益分享实现
    miner.on('found', function() {
        allocateUserReward(0.5); // 50%归用户
    });
}

7. 未来应用

浏览器挖矿技术在网站盈利之外具有潜在应用：

• 微交易系统：按内容付费访问，无需订阅费
• 渐进式Web应用：PWA的替代收入模式
• 教育平台：在学习区块链技术的同时进行挖矿
• 去中心化内容网络：点对点网络中的集成挖矿

未来的发展可能包括通过WebAssembly优化提高能源效率、移动设备专用挖矿算法，以及与新兴Web标准（如Web Monetization API）的集成。

8. 参考文献

1. Venskutonis, S., Hao, F., & Collison, M. (2018). 论浏览器中合规的加密货币挖矿 – 可行性研究. arXiv:1812.04054
2. Narayanan, A., 等. (2016). 比特币与加密货币技术. 普林斯顿大学出版社.
3. Coinhive文档. (2017). JavaScript挖矿库.
4. PageFair. (2023). 广告拦截报告：全球使用统计.
5. 门罗币项目. (2023). CryptoNight算法规范.
6. Zhu, J.Y., 等. (2017). 使用循环一致对抗网络的无配对图像到图像翻译. ICCV.
7. W3C Web Monetization工作组. (2023). Web Monetization API规范.