Análisis y estudio en la aplicación de sistemas ...

X JORNADA DE CIENCIA TECNOLOGIA Y SOCIEDAD DÉCIMA SEGUNDA COMPETENCIA DE PROYECTOS ACADÉMICOS

Universidad de Guayaquil

Facultad de Ingeniería Industrial 01 de septiembre al 03 de septiembre del 2021

X Jornadas de Ciencia, Tecnología y Sociedad P á g i n a | 1 Décima Segunda Competencia de Proyectos

Académicos http://www.fi.ug.edu.ec/

https://gifii.wordpress.com/

Análisis y estudio en la aplicación de sistemas distribuidos bajo la creación de

un sistema de minado de criptodivisas empleando el uso de GPU´s.

Luna Carbo Eduardo Andrés1, Mera Montalvo Ronny Aldair2, Ronquillo Astudillo Isaac

David3, Vera Vera Juan Andrés4

(1) [email protected]. Facultad de Industrial, Universidad de Guayaquil. (2) [email protected]. Facultad de Industrial, Universidad de Guayaquil. (3) [email protected]. Facultad de Industrial, Universidad de Guayaquil. (4) [email protected]. Facultad de Industrial, Universidad de Guayaquil.

Resumen.

Con los constantes avances en la tecnología día tras día no es novedad que se estén desarrollando tecnologías y nuevas

tendencias a nivel económico para reemplazar el uso de dinero físico para así pasar al dinero digital ya que es más

seguro y rápido a la hora de hacer transferencia y pagos, aunque esta tendencia no es nueva ya que este nuevo nicho

de mercado se lleva dando hace ya más de una década, en estos últimos 3 años ha cobrado un gran apogeo e importancia

dichas divisas ya que con la limitante de no poder hacerse presenciales las actividades económicas y de negociación,

muchas entidades, empresas y personas se han visto obligadas a hacer uso de dichos medios digitales de pago conocidos

como cripto-monedas o cripto-divisas, esto por lo antes mencionado es más rápido y seguro, por lo que estas divisas

han ganado un gran poder en el mercado ya que logran superar a las monedad más fuertes del mundo por más de

$30000 veces el valor en dólares, se toma como referencia el dólar al ser una moneda internacional comparándola con

la criptomoneda más conocida y antigua que es el bitcoin. Por ello a modo de estudio y análisis se hace la elaboración

de un sistema distribuido basado en el uso de chips gráficos para ordenadores portátiles con lo que comúnmente

conocidas como tarjetas gráficas tiene como finalidad de generar un sistema distribuido de minado de cripto divisas,

con ellos llevar acabo el levantamiento y funcionamiento para así estudiar y analizar los datos obtenidos como lo serian

el rendimiento por hora de cada tarjeta gráfica, consumo energía, desgaste de los equipos comparando el estado inicial

como se encontraban los equipos al resultante luego de a ver hecho el ejercicio de levantamiento del sistema.

Palabras Claves. Bitcoin, hash, minería, criptomonedas, minería.

1. INTRODUCTION

Las criptodivisas o como más coloquialmente se conoce “criptomonedas”, son sistemas de pago

digitales no tangibles descentralizados ósea que estos no son regulados por ninguna organización

ni abalado por ningún otro bien, para ser más claro el dólar es respaldado por un bien físico ya sea







petróleo u oro por lo que su valor varia en base a estos dos elementos, en cambio las criptomonedas

no, estas solo dependen de su nivel de uso y necesidad de las misma aunque hoy en día esto está

cambiando con la aparición de nuevas criptomonedas como lo son el Ethereum o los Yuanes-

Chinos que en el caso de Ethereum es abalada por la creación de contratos digitales en un bloque

digital el cual es protegió por la compañía Ethereum y el yuan chino, es la moneda digital nueva

que busca sacar al mercado china, está directamente respaldada por dinero real chino.

Ahora bien ¿cómo se crean las criptomonedas y por qué de su relevancia en el comercio?, pues en

el mundo de la criptodivisas existe una actividad que hoy en día se está convirtiendo en ilegal que

se conoce como “minado” que consiste en crear servidores distribuidos llenos de chips con alta

potencia de procesado matemático que comúnmente se conoce como tarjetas gráficas los cuales se

encargan de procesador algoritmos hecho por terceros para minar como ejemplo “Bitcoin”(moneda

digital más usada y con el valor más alto en el mercado al día de hoy) lo que esto conlleva a que

una vez realizada las transacciones de la criptomoneda por medio dicho algoritmo esta genera un

interés por realizar esta transacción que se puede resumir en una ganancia que esta puede llegar a

ser muy pequeña, esta ganancia se basara en la potencia de minado que se tenga resumiendo así en

la cantidad de tarjetas gráficas que se estén usando para minar, por lo que muchos mineros acaparan

el mercado de graficas para así obtener ganancias en minando generando dinero de la nada.

Es así como muchos gobiernos denominan como ilegal dicha actividad ya que como base generan

dinero de la nada, además de los excesivos consumos de energía eléctrica que en ocasiones los

sistemas eléctricos son truncados por los que hacen estas actividades para no reflejar el verdadero

consumo de energía eléctrica donde también se deja de lado la contaminación ambiental desde el

desgaste de energía eléctrica hasta en la generación de contaminantes por desecho de equipos

electrónicos ya que en el proceso de minado los chips gráficos se llevan una gran carga de uso lo

que genera en ellos altas temperaturas y desgaste acelerado de las mismas.

Con ello el objetivo de este proyecto es implementar un sistema de racks distribuido en base a

dichas tarjetas gráficas esto con la finalidad de poder estudiar y analizar los datos obtenidos como

lo son: Rendimiento, Consumo eléctrico, Desgaste de los equipos, etc. Ahora bien, estos datos se

verán afectados y en menor magnitud ya que los recursos disponibles para realizar dicha práctica

son limitados por varios factores como lo son:

-Procesadores gráficos antiguo, ya que esto influye en el rendimiento obtenido por consumo de

energía eléctrica además del desgaste del propio equipo, ya que los procesadores gráficos más

actuales son lo más utilizados por su excelente nivel de aprovechamiento energético y de

procesamiento matemático.







-Algoritmos de terceros, esto influirá de manera considerable esto al no tener un algoritmo

especializado para los procesadores gráficos ya que muchos de estos software son hecho para

abarca un gran número de equipos para poder funcionar, pero en el mundo de la minería de

criptodivisas se crean algoritmos específicos para dar el mejor uso de los recursos disponibles al

dar un mejor aprovechamiento en el uso de las VRAM y consumo eléctrico que básicamente son

los 2 factores primordiales que definen la potencia y eficiencia del minado de una criptomoneda.

La idea surge a partir del estudio de sistemas distribuido en servidores con el objetivo de poder

analizar y gestionar dichos sistema por lo que se buscó un sistema lo más acercado posible a este

modelo de servidor de ahí la idea implementar un rack de minado de criptodivisas, además del

hecho de que cada día se está haciendo más evidente la tentativa de dejar a un lado los modelos de

pago físico por sistemas de pago digital, es así como se llega a la idea de ejecutar este tipo de

proyecto con la final entera de estudio y análisis.

2. METODOLOGIA

- Establecer un ordenador como principal el cual hará las de servidor.

- Usamos cualquier software para realizar el minado de la criptodivisa que deseemos.

- En este caso recomendamos https://www.nicehash.com/, por su facilidad de uso.

- Luego procedemos a establecer el tipo de rango que el ordenador tendrá ya sea de cliente o

servidor.

- Luego de ellos procedemos a hacer lo mismo en los demás ordenadores con procesadores

gráficos (GPU) pero estableciendo el rango de cliente.

- Procederemos a conectarnos con el ordenador que las de servidor y para que este determine la

potencia de minado y rendimiento que conjuntamente a los demás ordenadores se obtendrá -

Procedemos a iniciar el proceso de minado en cada ordenador y esperamos un determinado

periodo de tiempo en el cual determinaremos si este resulto beneficio o no.

2.1 Simulaciones

Para probar el funcionamiento de los sistemas distribuidos para la minería de criptodivisas se hizo

uso de Excavator, que es un software de Nvidia para la extracción de criptomonedas mediante el

uso de un GPU, dichas pruebas se hicieron en intervalos de tiempo relativamente cortos a

comparación de la presentación de resultados final. Se realizaron pruebas en un intervalo de tiempo







de 3 horas diarias en un periodo de 1 semana, dentro de la cual se obtuvieron los siguientes

resultados concluyentes.







3. RESULTADOS

Tarjeta Gráfica

MHz/s Consumo

Watts

(80%)

KW/Hora

Coste/Hora

( $ )

Beneficios/ Bruto

($)

Beneficios/ Neto ($)

GeForce GTX 1050 Ti

21.1Hs 73 $0,07 $0.25 $0,66 $0,68

GeForcer RTX 2070

57.15 Hs 89 $0,09 $0.03 $1,81 $1,90

GeForce GTX 1050 Ti

21.1 Hs 73 $0,07 $0.25 $0,66 $0,68

GeForce GTX 1650 34 Hs 88 $0,215 $0.40 $0,86 $0,95

GeForce GTX 1060 22.5 Hs 4,68 $0,115 $0.12 $0,12 $0,11




4. DISCUSIÓN

Basado en los resultados obtenidos en el proceso de minado con los parámetros de consumo energético, potencia de

minado, modelo de gráficas, se pudo concluir en que a medida que la gama de tarjeta graficas va incrementando esta

tiene un mejor rendimiento con un menor consumo y desgaste ya que con la implementación de nuevas tecnologías

para desarrollar mejores chips gráficos así como mejorar el aprovechamiento energético y el hecho hacer más eficiente

en los métodos de refrigeración hacen que sea cada vez más notable y considerable el rendimiento obtenido a

generaciones pasadas. A todo esto, se pueden agregar más factores que mejorarían las condiciones de minado

incrementando el nivel de desempeño si esto se hubiera realizado en graficas independientes, pero al realizarse en

chips gráficos internos de laptops reducen su nivel de eficiencia ya que los métodos de disipación de calor y consumo

de energía se ven afectados por el reducido espacio que estos equipos tiene al ser compactos, a diferencia de una gráfica

convencional que tiene un sistema de disipación de calor independiente que es alimentado directamente de la fuente

de alimentación y con una PCB más amplia en la que se puede regular y hacer más eficiente el consumo energético,

son básicamente uno de los factores más importantes que determinan en los equipos informáticos su rendimiento, ya

que se a podido demostrar y evidenciar que los equipos en elevadas temperaturas reducen su rendimiento para evitar

daños en sus componentes siendo a si uno de los principales problemas de las gráficas en las laptops donde es más

difícil como anteriormente se mencionó realizar un enfriamiento óptimo. Adema a eso se pudo concluir que para un mejor rendimiento y beneficio económico es recomendable usar varias

graficas que se encuentren en uso dedicado a minado a esto utilizar un programa acorde a nuestra necesidades de la

divisa que nos encontremos interesado ya que esta varia en base al nivel de potencia de minado del mundo siendo china

y estados unidos los que mayores potencia de minado registra, con china teniendo 60%, lo que reflejaría que china se

estaría llevando el 60% de cada divisa generada o minada.




REFERENCIAS

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http://ri.ues.edu.sv/id/eprint/20187/1/CRIPTOMONEDAS%20Y%20BLOCKCHAIN%20PROPUESTA%2 0DE%20USO%20Y%20CONSECUENCIAS%20.pdf

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https://repository.udistrital.edu.co/bitstream/handle/11349/22898/JaramilloRamosCristhianCamilo2019.pdf

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https://blog.infranetworking.com/modelo-cliente-servidor/ https://en.angryminer.com/calc/gpu/Mining-on-GeForce-GT-555M-profitability-Bitcoin-Ethereum-MoneroLitecoin-

227.html https://www.geektopia.es/es/product/nvidia/geforce-gtx-1050-ti/ https://minerstat.com/hardware/amd-rx-580?lang=es

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