Καθώς η κλιματική αλλαγή γίνεται πιο εμφανής, θα πρέπει να παρακολουθούμε και να περιορίζουμε το αποτύπωμά μας άνθρακα.
Οι μπλοκ αλυσίδες μπορούν να καταναλώνουν τεράστιες ποσότητες ενέργειας - ανάλογα με τον τύπο του αλγόριθμου συναίνεσης που χρησιμοποιείται - και αυτό επιβαρύνει το περιβάλλον. Ο συναινετικός αλγόριθμος απόδειξης χωρητικότητας (PoC) συνδυάζει τα οφέλη άλλων επιλογών αλγορίθμων χωρίς την υψηλή κατανάλωση ενέργειας. Φαίνεται λοιπόν ότι βρισκόμαστε στον πιο πράσινο αλγόριθμο συναίνεσης μέχρι τώρα.
Τι είναι η Απόδειξη Ικανότητας;
Το PoC, γνωστό και ως απόδειξη χώρου, είναι ένας τύπος συναίνεσης κατά τον οποίο επιδεικνύετε ενδιαφέρον για μια υπηρεσία προσφέροντας χώρο μνήμης στους παρόχους υπηρεσιών. Αυτό το μοντέλο σας επιτρέπει, ως εξορύκτη, να ανταλλάξετε τους ελεύθερους χώρους του δίσκου σας για κρυπτονομίσματα μέσω ενός αποκεντρωμένου δικτύου. Προσφέρει μια υπηρεσία quid pro quo, επομένως όσο περισσότερο χώρο έχετε, τόσο πιο πιθανό είναι να διεκδικήσετε την ανταμοιβή εξόρυξης.
Το PoC χρησιμοποιεί λιγότερη κατανάλωση ενέργειας από άλλα μοντέλα, επειδή χρησιμοποιεί μόνο το μέγεθος της ελεύθερης μνήμης σας για την επαλήθευση των μπλοκ. Δεν είναι περίεργο που ο μηχανισμός υποστηρίζεται ως μια πιο πράσινη εναλλακτική σε προηγούμενους αλγόριθμους μηχανισμών συναίνεσης, όπως η απόδειξη της εργασίας (PoW).
Πώς λειτουργεί ο αλγόριθμος απόδειξης χωρητικότητας;
Φανταστείτε να πάτε για μια δοκιμή που βασίζεται σε υπολογιστή με μια λίστα πιθανών απαντήσεων σε έναν σκληρό δίσκο. Όσο μεγαλύτερος είναι ο σκληρός σας δίσκος, τόσο περισσότερες απαντήσεις μπορείτε να αποθηκεύσετε. Και όσο περισσότερες είναι διαθέσιμες οι απαντήσεις, τόσο πιο πιθανό είναι να λάβετε τις σωστές που είναι απαραίτητες για τον άσσο του τεστ. Αυτές οι ερωτήσεις του τεστ είναι παρόμοιες με τις κατακερματισμός δεδομένων προβλήματα που επιλύουν οι εξορύκτες PoC, ενώ οι απαντήσεις είναι τα οικόπεδα που θα αποθηκευτούν στους σκληρούς δίσκους.
Οι χρόνοι μπλοκ για την απόδειξη χωρητικότητας είναι σύντομοι—μόνο περίπου τέσσερα λεπτά ανά μπλοκ, σε αντίθεση με δέκα λεπτά ανά μπλοκ για το bitcoin. Αυτό σημαίνει ότι οι λύσεις για τα περίπλοκα προβλήματα εξόρυξης πρέπει να «σχεδιαστούν» εκ των προτέρων για να ανταποκριθούν στον χρόνο.
Οι ανταμοιβές μπλοκ είναι ο τελικός στόχος της αντιμετώπισης των μπλοκ αλυσίδων και ο αλγόριθμος PoC χρησιμοποιεί δύο βήματα για αυτό: σχεδίαση και εξόρυξη.
Σχεδίαση σκληρού δίσκου
Κάθε εξορύκτης blockchain αναζητά ένα nonce—έναν μοναδικό κρυπτογραφημένο αριθμό τεσσάρων byte που χρησιμοποιείται για την επαλήθευση των πληροφοριών που είναι ενσωματωμένες σε ένα μπλοκ που χρησιμοποιείται μόνο μία φορά (το nonce σημαίνει "numbered used one"). Όλες οι πιθανές τιμές nonce μεταγλωττίζονται στον σκληρό δίσκο μέσω σχεδίασης, ακόμη και πριν ξεκινήσει σωστά η εξόρυξη.
Κάθε nonce έχει 8.192 hashes, ξεκινώντας από το 0 έως το 8.191. Και τα 8.192 hashes συνδυάζονται σε σέσουλα, τα οποία είναι καθοριστικά για την εξόρυξη που θα γίνει αργότερα. Αυτά τα nonces δημιουργούνται από κόμβους που κατακερματίζουν επανειλημμένα δεδομένα. αυτό είναι το μόνο ενεργοβόρο μέρος αυτού του μηχανισμού συναίνεσης. Απαιτεί πολύ λίγη ενέργεια (περίπου 4 watt) σε σύγκριση με άλλους μηχανισμούς αλγορίθμων απόδειξης.
Εξόρυξη μπλοκ
Στην πτυχή εξόρυξης του μηχανισμού PoC, οι σέλες χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό μιας τιμής προθεσμίας, η οποία είναι ο μέγιστος χρόνος που πρέπει να περάσει πριν δημιουργηθεί ένα άλλο μπλοκ. Όσο μικρότερη είναι η προθεσμία, τόσο πιο πιθανό είναι να πλαστογραφηθεί ένα μπλοκ και να διεκδικήσει ο κόμβος την ανταμοιβή.
Για παράδειγμα, βρίσκετε μια τιμή προθεσμίας 20 δευτερολέπτων. Μπορείτε να σφυρηλατήσετε το μπλοκ και να διεκδικήσετε την ανταμοιβή εάν κανένας άλλος συμμετέχων δεν μπορεί να ξεπεράσει την προθεσμία των 20 δευτερολέπτων.
Η εξόρυξη μπλοκ δεν απαιτεί κατανάλωση ενέργειας, καθιστώντας τον μηχανισμό PoC πολύ πιο πράσινο από άλλους εναλλακτικούς αλγόριθμους μηχανισμών συναίνεσης.
5 Πλεονεκτήματα της απόδειξης ικανότητας έναντι άλλων μεθόδων εξόρυξης
Η απόδειξη χωρητικότητας κερδίζει επί του παρόντος μεγάλη έλξη επειδή συνδυάζει τα καλύτερα χαρακτηριστικά προηγούμενων μοντέλων αλγορίθμων συναίνεσης, ενώ παραμένει φιλική προς το περιβάλλον.
1. Χαμηλή κατανάλωση ενέργειας
Με τον αλγόριθμο συναίνεσης PoC, η κατανάλωση ενέργειας μπορεί να μειωθεί έως και 96%. Η χρήση αυτού του μοντέλου είναι ένα βήμα προς τη σωστή κατεύθυνση για την επιδίωξη πιο πράσινων, καθαρότερων πρακτικών εξόρυξης και υπολογιστών.
2. Χαμηλή συντήρηση και προσιτό
Δεν χρειάζονται ακριβά gadget κατά τη χρήση του μηχανισμού απόδειξης χωρητικότητας. Οποιοσδήποτε κανονικός σκληρός δίσκος θα λειτουργήσει και δεν θα χρειάζεται να ανησυχείτε για την περιοδική αναβάθμιση του σκληρού δίσκου. Είναι τόσο εύκολο όσο εξόρυξη από τον χώρο αποθήκευσης του τηλεφώνου σας Android.
3. Αποκεντρωμένο Δίκτυο
Δεδομένου ότι σε μεγάλο βαθμό όλοι έχουν κάποια μορφή σκληρού δίσκου, το PoC είναι εξαιρετικά αποκεντρωμένο. Αυτό είναι ένα αξιοσημείωτο πλεονέκτημα σε σχέση με το μοντέλο αλγορίθμου PoW.
4. Συντομότερος χρόνος εξόρυξης
Χρησιμοποιώντας τον αλγόριθμο PoC, μπορείτε να δημιουργήσετε ένα μπλοκ σε λιγότερο από τέσσερα λεπτά, ενώ μπορείτε να αφιερώσετε δέκα λεπτά χρησιμοποιώντας τον αλγόριθμο PoW.
5. Επαναχρησιμοποιήσιμος χώρος
Εάν θέλετε να επιδιώξετε άλλα ενδιαφέροντα, μπορείτε εύκολα να διαγράψετε όλα τα δεδομένα εξόρυξης που είναι αποθηκευμένα στην προσωρινή μνήμη του σκληρού σας δίσκου και να τα επαναχρησιμοποιήσετε για άλλα πράγματα. Ο αποθηκευτικός χώρος παραμένει δικός σας για χρήση.
4 Περιορισμοί Απόδειξης Ικανότητας
Με όλα τα πλεονεκτήματα του αλγορίθμου PoC, έχει μερικά μειονεκτήματα σε σύγκριση με άλλους εναλλακτικούς αλγορίθμους συναινετικού μηχανισμού.
1. Λιγότερο ασφαλής
Με την αύξηση της εξόρυξης αυξάνεται και το κακόβουλο λογισμικό εξόρυξης. Ένας αλγόριθμος που εξαρτάται από το διάστημα, όπως ο PoC, είναι ευαίσθητος σε κακόβουλο λογισμικό, καθώς χρησιμοποιείται πολύς χώρος, το μεγαλύτερο μέρος του οποίου δεν παρακολουθείται για περίεργα αρχεία.
Επιπλέον, ο άφθονος ελεύθερος χώρος στις μονάδες δίσκου που χρησιμοποιούνται για την προσωρινή αποθήκευση δεδομένων κατακερματισμού καθιστά ακόμη πιο δύσκολο τον εντοπισμό κακόβουλου λογισμικού.
2. Ευνοεί τους Space Hoarders
Ο αλγόριθμος απόδειξης χωρητικότητας ευνοεί όσους έχουν μεγαλύτερους χώρους στο δίσκο. Απαιτείται περισσότερος χώρος αποθήκευσης καθώς προστίθενται περισσότεροι εξορύκτες στο δίκτυο. Οι άνθρωποι μπορούν εύκολα να αρχίσουν να αγοράζουν τεράστιους δίσκους για να εξορύξουν ένα μεγάλο κομμάτι του κρυπτονομίσματος. Αυτό κάνει την εξόρυξη πολύ πιο δύσκολη εάν έχετε μικρότερα μεγέθη δίσκου.
3. Περιορισμένη απήχηση
Μόνο λίγοι προγραμματιστές χρησιμοποιούν τον αλγόριθμο PoC, σε αντίθεση με τον αλγόριθμο συναίνεσης PoW.
4. Τεχνικά προβλήματα
Τα τεχνικά ζητήματα όσον αφορά τους αλγόριθμους PoC μπορούν να λάβουν διάφορες μορφές. Για παράδειγμα, εάν ένας κόμβος αποχωρήσει από ένα δίκτυο, μπορεί να χρειαστεί αρκετός χρόνος για την ανακατασκευή των αρχείων της πλοκής, και σε έναν αγώνα με τον χρόνο, αυτό είναι μειονέκτημα.
Απόδειξη χωρητικότητας vs. Απόδειξη Εργασίας & Απόδειξη Συμμετοχής
Οι αλγόριθμοι απόδειξης χωρητικότητας χρησιμοποιούν χώρο αποθήκευσης στους σκληρούς δίσκους ως πόρο για εξόρυξη ή επικύρωση σε αντάλλαγμα για διακριτικά δικτύου σε ένα αποκεντρωμένο δίκτυο. Αυτό παρέχει τα οφέλη του PoW και απόδειξη συμμετοχής (PoS) μοντέλα χωρίς τα μειονεκτήματα κάθε προσέγγισης.
Οι αλγόριθμοι συναίνεσης PoW είναι αργοί και απαιτούν τεράστια υπολογιστική ισχύ ολοκληρωμένα κυκλώματα για συγκεκριμένες εφαρμογές (ASIC). Οι αλγόριθμοι PoS υποφέρουν από υψηλούς κινδύνους συγκεντροποίησης και την ανάγκη των συμμετεχόντων να παρέχουν εκ των προτέρων καταθέσεις.
Αν και λιγότερο δημοφιλής από τους αλγόριθμους συναίνεσης PoW και PoS, το PoC καταργεί το πρόβλημα της αποθήκευσης κρυπτονομισμάτων σε PoS και μειώνει σημαντικά η υψηλή υπολογιστική ενέργεια που χρησιμοποιείται στο PoW.
Ποια κρυπτονομίσματα χρησιμοποιούν απόδειξη ικανότητας;
Αν και σχετικά νέος, ο αλγόριθμος απόδειξης χωρητικότητας εφαρμόζεται ήδη και τροποποιείται:
Εκρηξη
Πριν μετονομαστεί ως Signum το 2021, Εκρηξη πρωτοστάτησε στον μηχανισμό απόδειξης χωρητικότητας. Αυτό περιλάμβανε τη χρήση προσιτών, κανονικών σκληρών δίσκων που χρησιμοποιούν ενέργεια έως και 4 Watt κατά μέσο όρο. Η κατανάλωση ενέργειας του Burst ήταν πιο βιώσιμη από το Bitcoin, χρησιμοποιώντας εξειδικευμένα ASIC που μπορούν να καταναλώσουν κατά μέσο όρο 1400 Watt.
Το Burst, που τώρα ονομάζεται Signum, έχει μεταβεί στον αλγόριθμο συναίνεσης απόδειξης δέσμευσης (POC+), ένα προηγμένο επίπεδο του μοντέλου PoC. Το Signum μπορεί να χρησιμοποιηθεί για crowdsourcing, πληρωμές, συμβόλαια κρυπτογράφησης και κρυπτογραφημένα μηνύματα.
SpaceMint
Ο μηχανισμός απόδειξης του χώρου που χρησιμοποιείται για την εξόρυξη του προτεινόμενου SpaceMint Το crypto χρησιμοποιεί μια μη διαδραστική μορφή. Ως αποτέλεσμα, οι συμμετέχοντες εδώ πρέπει να δημιουργήσουν ένα δύσκολα βότσαλο γράφημα, μια εξαιρετικά διασυνδεδεμένη κορυφή που χρησιμοποιείται στον υπολογισμό των κατακερματισμών. Αυτό το διαφοροποιεί από άλλες χρήσεις του αλγορίθμου απόδειξης χωρητικότητας.
Chia Network
ο Δίκτυο Chia είναι μια από τις πιο δημοφιλείς εφαρμογές αλγορίθμου απόδειξης χωρητικότητας (PoC). Η Chia είναι μια πλατφόρμα που βασίζεται σε blockchain που έχει σχεδιαστεί για να κάνει την αποκεντρωμένη και κατανεμημένη αποθήκευση πιο ασφαλή, αξιόπιστη και οικονομικά αποδοτική. Η Chia έχει εφαρμόσει τον αλγόριθμο PoC για να δημιουργήσει ένα κατανεμημένο δίκτυο συσκευών αποθήκευσης, γνωστές ως φάρμες, που αποθηκεύουν και ασφαλίζουν δεδομένα. Στην πραγματικότητα, Η Chia προκάλεσε παγκόσμια αύξηση σε τιμές αποθήκευσης στο λανσάρισμα!
Ωστόσο, η Chia έχει αντιμετωπιστεί με διαμάχες λόγω της δυνατότητάς της να προκαλέσει τον όλεθρο στους σκληρούς δίσκους. Λειτουργεί δημιουργώντας γραφήματα δεδομένων στη μονάδα δίσκου που καταλαμβάνουν μεγάλο χώρο, κάτι που θα μπορούσε να προκαλέσει σοβαρή ζημιά στο υλικό εάν δεν παρακολουθείται και δεν συντηρείται σωστά. Αυτό οδήγησε ορισμένους χρήστες να αμφισβητήσουν την ασφάλεια του δικτύου και τη βιωσιμότητα του μοντέλου PoC του.
Παρόλα αυτά, άλλες υπάρχουσες εφαρμογές PoC δεν φαίνεται να είχαν προβλήματα που να σχετίζονται με ζημιά στον σκληρό δίσκο. Για παράδειγμα, ενώ το Burstcoin χρησιμοποιεί σκληρούς δίσκους για την αποθήκευση δεδομένων, δεν δημιουργεί μεγάλες γραφές δεδομένων που θα μπορούσαν ενδεχομένως να προκαλέσουν ζημιά στο υλικό. Ως εκ τούτου, φαίνεται ότι ο PoC εξακολουθεί να είναι ένας βιώσιμος αλγόριθμος συναίνεσης που μπορεί να εφαρμοστεί χωρίς να καταστρέψει τους σκληρούς δίσκους.
Το μέλλον του Blockchain είναι πράσινο
Ο κόσμος των υπολογιστών και των κρυπτονομισμάτων έχει αρχίσει να αντιλαμβάνεται τη σημασία της περιβαλλοντικής συνείδησης. Με την έλευση του αλγόριθμου του μηχανισμού συναίνεσης απόδειξης χωρητικότητας, μπορούμε να είμαστε σίγουροι για ένα ευκολότερο, ταχύτερο και πιο πράσινο μέσο εξόρυξης—πιθανώς το πιο πράσινο μέχρι τώρα.
