پیاده سازی یک ماینر سبک وزن مبتنی بر ESP۳۲ با استفاده از پلتفرم آموزشی Duino-Coin برای کاربردهای اینترنت اشیا

گسترش اینترنت اشیا (IoT) و نیاز به ارتقاء سطح دانش فنی کاربران در زمینه بلاکچین وابستگی به دستگاه های کم مصرف با قابلیت پردازش لبه ای (Edge Computing) را افزایش داده است. از این رو این پژوهش به بررسی امکان پیاده سازی و ارزیابی عملکرد یک ماینر سبک وزن رمزارز بر پایه میکروکنترلر ESP۳۲ در بستر شبکه (Duino-Coin (DUCO می پردازد. مسئله اصلی، سنجش توان عملی سخت افزارهای کم مصرف و دارای منابع محدود در اجرای وظایف محاسباتی مبتنی بر هش و تحلیل میزان کارایی آنها در یک محیط آموزشی کنترل شده است. هدف مطالعه نمایش عملی قابلیت های پردازشی ESP۳۲، ارزیابی بهره گیری از پردازش موازی و بررسی پایداری ارتباط شبکه ای در فرایند استخراج رمزارز است. در این راستا یک ماینر مبتنی بر الگوریتم هش سبک DSHA۱ با استفاده از سیستم عامل بلادرنگ FreeRTOS طراحی و پیاده سازی شد که از هر دو هسته پردازشی ESP۳۲ برای افزایش نرخ هش استفاده می کند، همچنین امکان پایش محلی وضعیت ماینینگ از طریق یک رابط وب تعبیه شده فراهم شد تا شاخص های عملکردی به صورت بلادرنگ قابل مشاهده باشند. نتایج حاصل از آزمایش های انجام شده نشان می دهد که ESP۳۲ قادر است با پایداری مناسب در شبکه Duino-Coin مشارکت کرده و علیرغم محدودیت های سخت افزاری به نرخ هش قابل قبولی دست یابد. استفاده از پردازش چندنخی منجر به بهبود محسوس عملکرد نسبت به اجرای تک هسته ای شده و توازن مناسبی میان توان مصرفی و بازده محاسباتی برقرار گردیده است. یافته های این مطالعه بیانگر آن است که اجرای وظایف مبتنی بر محاسبات رمزنگاری سبک بر روی سخت افزارهای اینترنت اشیا امکان پذیر بوده و می تواند به عنوان بستری موثر برای آموزش مفاهیم مرتبط با بلاک چین، پردازش لبه ای، مدیریت منابع و محدودیت های سیستم های توکار مورد استفاده قرار گیرد. این نتایج ظرفیت ESP۳۲ و پلتفرم های مشابه را برای کاربردهای پژوهشی و آموزشی در حوزه فناوری های نوین به طور عملی تایید می کند.

کلیدواژه ها:

اینترنت اشیا ، Duino-Coin ، ESP۳۲ ، IoT ، ماینینگ سبک وزن ، محاسبات لبهای ، Edge Computing