W miarę jak zmiany klimatu stają się coraz bardziej widoczne, powinniśmy monitorować i ograniczać nasz ślad węglowy.
Łańcuchy bloków mogą pochłaniać ogromne ilości energii — w zależności od rodzaju zastosowanego algorytmu konsensusu — a to obciąża środowisko. Algorytm konsensusu Proof of Capacity (PoC) łączy zalety innych opcji algorytmu bez wysokiego zużycia energii. Wygląda więc na to, że zbliżamy się do najbardziej ekologicznego algorytmu konsensusu.
Co to jest dowód zdolności?
PoC, znany również jako dowód przestrzeni, to rodzaj konsensusu, w którym demonstrujesz zainteresowanie usługą, oferując miejsce w pamięci dostawcom usług. Ten model pozwala ci, jako górnikowi, wymieniać wolne miejsca na dysku na kryptowalutę przez zdecentralizowaną sieć. Oferuje usługę quid pro quo, więc im więcej masz miejsca, tym bardziej prawdopodobne jest, że zdobędziesz nagrodę za wydobycie.
PoC zużywa mniej energii niż inne modele, ponieważ wykorzystuje tylko rozmiar wolnej pamięci do weryfikacji bloków. Nic dziwnego, że mechanizm ten jest wspierany jako bardziej ekologiczna alternatywa dla wcześniejszych algorytmów mechanizmu konsensusu, takich jak dowód pracy (PoW).
Jak działa algorytm dowodu pojemności?
Wyobraź sobie, że idziesz na test komputerowy z listą możliwych odpowiedzi na twardym dysku. Im większy dysk twardy, tym więcej odpowiedzi możesz przechowywać. A im więcej dostępnych odpowiedzi, tym większe prawdopodobieństwo, że uzyskasz prawidłowe, niezbędne do zdania testu. Te pytania testowe są podobne do haszowanie danych problemy rozwiązują kopacze PoC, a odpowiedzią są działki, które mają być przechowywane na dyskach twardych.
Czasy bloków w celu potwierdzenia pojemności są krótkie — tylko około czterech minut na blok, w przeciwieństwie do dziesięciu minut na blok w przypadku bitcoina. Oznacza to, że rozwiązania złożonych problemów górniczych muszą być wcześniej „wykreślone”, aby nadążyć za czasem.
Nagrody za bloki są ostatecznym celem radzenia sobie z łańcuchami bloków, a algorytm PoC wykorzystuje do tego dwa etapy: spiskowanie i wydobywanie.
Drukowanie dysku twardego
Każdy górnik łańcucha bloków szuka identyfikatora jednorazowego — unikalnego, zaszyfrowanego czterobajtowego numeru używanego do weryfikacji informacji osadzonych w bloku, który jest używany tylko raz (nonce oznacza „numerowany użyty raz”). Wszystkie możliwe wartości jednorazowe są kompilowane na dysku twardym poprzez kreślenie, nawet przed prawidłowym rozpoczęciem wydobywania.
Każdy wykreślony nonce ma 8192 skrótów, zaczynając od 0 do 8191. Wszystkie 8192 skróty są łączone w miarki, które odgrywają kluczową rolę w wydobyciu, które zostanie wykonane później. Te jednorazowe są tworzone przez węzły wielokrotnie mieszające dane; jest to jedyna energochłonna część tego mechanizmu konsensusu. Wymaga bardzo mało energii (około 4 watów) w porównaniu do inne mechanizmy algorytmu dowodowego.
Wydobywanie bloków
W aspekcie wydobywczym mechanizmu PoC, miarki są używane do obliczania wartości ostatecznej, czyli maksymalnego czasu, który musi upłynąć, zanim zostanie wyprodukowany kolejny blok. Im krótszy termin, tym bardziej prawdopodobne jest, że blok zostanie sfałszowany i że węzeł zażąda nagrody.
Na przykład podajesz wartość terminu 20 sekund. Możesz wykuć blok i odebrać nagrodę, jeśli żaden inny uczestnik nie pokona Twojego 20-sekundowego terminu.
Wydobywanie bloków nie wymaga zużycia energii, dzięki czemu mechanizm PoC jest znacznie bardziej ekologiczny niż inne alternatywne algorytmy mechanizmu konsensusu.
5 zalet dowodu pojemności w porównaniu z innymi metodami wydobywania
Dowód pojemności zyskuje obecnie dużą popularność, ponieważ łączy w sobie najlepsze cechy wcześniejszych modeli algorytmów konsensusu, pozostając jednocześnie przyjaznym dla środowiska.
1. Niskie zużycie energii
Dzięki algorytmowi konsensusu PoC zużycie energii można obniżyć nawet o 96%. Korzystanie z tego modelu jest krokiem we właściwym kierunku w dążeniu do bardziej ekologicznych i czystszych praktyk wydobywczych i komputerowych.
2. Niskie koszty utrzymania i przystępna cena
Korzystanie z mechanizmu sprawdzania pojemności nie wymaga drogich gadżetów. Każdy zwykły dysk twardy będzie działał i nie będziesz musiał się martwić okresową aktualizacją dysku twardego. To jest tak proste jak wydobywanie z pamięci telefonu z Androidem.
3. Sieć zdecentralizowana
Ponieważ w dużej mierze każdy ma jakąś formę dysku twardego, PoC jest wysoce zdecentralizowany. Jest to zauważalna przewaga nad modelem algorytmu PoW.
4. Krótszy czas wydobycia
Korzystając z algorytmu PoC, możesz zbudować blok w mniej niż cztery minuty, podczas gdy możesz spędzić dziesięć minut, korzystając z algorytmu PoW.
5. Przestrzeń wielokrotnego użytku
Jeśli chcesz realizować inne zainteresowania, możesz łatwo wyczyścić wszystkie dane wydobywcze z pamięci podręcznej na dysku twardym i ponownie wykorzystać je do innych celów. Pamięć pozostaje do Twojej dyspozycji.
4 Ograniczenia dowodu zdolności
Przy wszystkich zaletach algorytmu PoC ma on kilka wad w porównaniu z innymi alternatywnymi algorytmami mechanizmu konsensusu.
1. Mniej bezpieczne
Wraz ze wzrostem wydobycia następuje wzrost złośliwego oprogramowania wydobywczego. Algorytm zależny od miejsca, taki jak PoC, jest podatny na złośliwe oprogramowanie, ponieważ zajmuje dużo miejsca, z którego większość nie jest monitorowana pod kątem dziwnych plików.
Ponadto duża ilość wolnego miejsca na dyskach używanych do buforowania danych haszujących jeszcze bardziej utrudnia wykrywanie złośliwego oprogramowania.
2. Przysługuje kosmicznym zbieraczom
Algorytm sprawdzania pojemności faworyzuje te z większą przestrzenią dyskową. Wymagane jest więcej miejsca do przechowywania, ponieważ do sieci dodaje się więcej górników. Ludzie mogą łatwo zacząć kupować ogromne dyski, aby wydobywać dużą część kryptowaluty. To znacznie utrudnia wydobycie, jeśli masz mniejsze rozmiary dysków.
3. Ograniczony zasięg
Tylko kilku programistów używa algorytmu PoC, w przeciwieństwie do algorytmu konsensusu PoW.
4. Problemy techniczne
Kwestie techniczne dotyczące algorytmów PoC mogą przybierać różne formy. Na przykład, jeśli węzeł wypadnie z sieci, odtworzenie plików fabularnych może zająć trochę czasu, aw wyścigu z czasem jest to niekorzystne.
Dowód pojemności vs. Dowód pracy i dowód stawki
Algorytmy Proof of Capacity wykorzystują przestrzeń dyskową na dyskach twardych jako zasób, który należy wydobywać lub weryfikować w zamian za tokeny sieciowe w zdecentralizowanej sieci. Zapewnia to korzyści z PoW i dowód stawki (PoS) modeli bez wad obu podejść.
Algorytmy konsensusu PoW są powolne i wymagają ogromnej mocy obliczeniowej układy scalone specyficzne dla aplikacji (ASIC). Algorytmy PoS obarczone są dużym ryzykiem centralizacji i koniecznością wnoszenia depozytów z góry przez uczestników.
Chociaż jest mniej popularny niż algorytmy konsensusu PoW i PoS, PoC usuwa problem gromadzenia kryptowalut w PoS i znacznie zmniejsza wysoka energia obliczeniowa wykorzystywana w PoW.
Które kryptowaluty używają dowodu pojemności?
Chociaż jest stosunkowo nowy, algorytm dowodu przepustowości jest już stosowany i modyfikowany:
Pękać
Zanim został przemianowany na Signum w 2021 r., Pękać był pionierem mechanizmu sprawdzania zdolności wytwórczych. Wymagało to użycia niedrogich, zwykłych dysków twardych zużywających średnio zaledwie 4 waty energii. Zużycie energii przez Burst było bardziej zrównoważone niż Bitcoin, przy użyciu wyspecjalizowanych układów ASIC, które mogą zużywać średnio 1400 watów.
Burst, obecnie nazywany Signum, przeszedł na algorytm konsensusu dowodu zaangażowania (POC+), zaawansowany poziom modelu PoC. Signum może być wykorzystywane do crowdsourcingu, płatności, kontraktów kryptograficznych i szyfrowanych wiadomości.
Space Mint
Proponowany dowód kosmicznego mechanizmu wykorzystywanego do eksploracji Space Mint crypto wykorzystuje format nieinteraktywny. W rezultacie uczestnicy muszą stworzyć graf trudny do sklasyfikowania, wysoce połączony wierzchołek używany do obliczania skrótów. To odróżnia go od innych zastosowań algorytmu dowodu pojemności.
Sieć Chia
The Sieć Chia jest jedną z najpopularniejszych aplikacji algorytmu sprawdzania przepustowości (PoC). Chia to platforma oparta na łańcuchu bloków, zaprojektowana w celu zwiększenia bezpieczeństwa, niezawodności i opłacalności zdecentralizowanej i rozproszonej pamięci masowej. Chia wdrożyła algorytm PoC do stworzenia rozproszonej sieci urządzeń pamięci masowej, zwanych farmami, które przechowują i zabezpieczają dane. W rzeczywistości, Chia spowodowała światowy wzrost w cenach przechowywania w dniu premiery!
Jednak Chia spotkała się z kontrowersjami ze względu na jej potencjał do siania spustoszenia na dyskach twardych. Działa poprzez generowanie wykresów danych na dysku, który zajmuje dużo miejsca, co może potencjalnie spowodować poważne uszkodzenie sprzętu, jeśli nie jest odpowiednio monitorowany i konserwowany. Doprowadziło to niektórych użytkowników do zakwestionowania bezpieczeństwa sieci i stabilności jej modelu PoC.
Mimo to wydaje się, że inne istniejące aplikacje PoC nie miały żadnych problemów związanych z uszkodzeniem dysku twardego. Na przykład, chociaż Burstcoin używa dysków twardych do przechowywania danych, nie generuje dużych wykresów danych, które mogłyby potencjalnie spowodować uszkodzenie sprzętu. W związku z tym wydaje się, że PoC jest nadal wykonalnym algorytmem konsensusu, który można wdrożyć bez uszkadzania dysków twardych.
Przyszłość Blockchain jest zielona
Świat komputerów i kryptowalut zaczął zdawać sobie sprawę ze znaczenia bycia świadomym ekologicznie. Wraz z pojawieniem się algorytmu mechanizmu konsensusu sprawdzającego wydajność możemy być pewni łatwiejszego, szybszego i bardziej ekologicznego sposobu wydobycia — prawdopodobnie najbardziej ekologicznego jak dotąd.
