Efterhånden som klimaændringerne bliver mere tydelige, bør vi overvåge og begrænse vores CO2-fodaftryk.
Blockchains kan forbruge enorme mængder energi – afhængigt af den anvendte type konsensusalgoritme – og dette belaster miljøet. Konsensusalgoritmen for proof of capacity (PoC) kombinerer fordelene ved andre algoritmemuligheder uden det høje energiforbrug. Så det ser ud til, at vi er på vej til den grønneste konsensusalgoritme endnu.
Hvad er bevis for kapacitet?
PoC, også kendt som proof of space, er en form for konsensus, hvor du viser interesse for en tjeneste ved at tilbyde hukommelsesplads til tjenesteudbyderne. Denne model giver dig som minearbejder mulighed for at udveksle dine ledige diskpladser til kryptovaluta over et decentraliseret netværk. Det tilbyder en quid pro quo-tjeneste, så jo mere plads du har, jo mere sandsynligt vil du gøre krav på minedriftsbelønningen.
PoC bruger mindre energiforbrug end andre modeller, fordi den kun bruger din ledige hukommelsesstørrelse til at verificere blokke. Det er ikke underligt, at mekanismen støttes som et grønnere alternativ til tidligere konsensusmekanismealgoritmer, såsom proof of work (PoW).
Hvordan virker algoritmen for bevis for kapacitet?
Forestil dig at gå til en computerbaseret test med en liste over mulige svar på en harddisk. Jo større din harddisk er, jo flere svar kan du gemme. Og jo flere svar, der er tilgængelige, jo mere sandsynligt får du de rigtige, der er nødvendige for at klare testen. Disse testspørgsmål ligner datahashing problemer, PoC-minearbejdere løser, mens svarene er plottene, der skal gemmes på harddiskene.
Blokeringstider som bevis på kapacitet er korte - kun omkring fire minutter pr. blok, i modsætning til ti minutter pr. blok for bitcoin. Det betyder, at løsningerne på de komplekse mineproblemer skal "plottes" på forhånd for at møde tiden.
Blokbelønninger er slutmålet med at håndtere blockchains, og PoC-algoritmen anvender to trin til dette: plotning og minedrift.
Harddiskplotning
Hver blockchain-minearbejder søger en nonce - et unikt krypteret fire-byte-nummer, der bruges til at verificere informationen indlejret i en blok, der kun bruges én gang (nonce står for "nummereret brugt én gang"). Alle mulige nonce-værdier kompileres på harddisken via plotning, selv før mining starter korrekt.
Hver plottet nonce har 8.192 hashes, startende fra 0 til 8.191. Alle 8.192 hashes er parret i scoops, som er medvirkende til den minedrift, der vil blive udført senere. Disse nonces er skabt af noder gentagne gange hashning af data; dette er den eneste energiforbrugende del af denne konsensusmekanisme. Det kræver meget lidt energi (ca. 4 watt) ift andre bevisalgoritmemekanismer.
Blok minedrift
I minedriftsaspektet af PoC-mekanismen bruges scoops til at beregne en deadlineværdi, som er den maksimale tid, der skal gå, før en anden blok produceres. Jo kortere fristen er, desto mere sandsynligt er det, at en blok bliver smedet, og at noden gør krav på belønningen.
For eksempel kommer du med en deadlineværdi på 20 sekunder. Du kan forfalske blokken og gøre krav på belønningen, hvis ingen anden deltager kan slå din 20 sekunders deadline.
Blokminedrift kræver intet energiforbrug, hvilket gør PoC-mekanismen meget grønnere end andre konsensusmekanisme-algoritmealternativer.
5 fordele ved bevis for kapacitet i forhold til andre minedriftsmetoder
Bevis for kapacitet vinder i øjeblikket meget indpas, fordi det kombinerer de bedste funktioner fra tidligere konsensusalgoritmemodeller, mens det forbliver miljøvenligt.
1. Lavt energiforbrug
Med PoC-konsensusalgoritmen kan energiforbruget sænkes med op til 96 %. Brug af denne model er et skridt i den rigtige retning i at forfølge grønnere, renere minedrift og computerpraksis.
2. Lav vedligeholdelse og overkommelig
Der er ikke behov for dyre gadgets, når du bruger kapacitetsbevismekanismen. Enhver almindelig harddisk vil fungere, og du behøver ikke at bekymre dig om at opgradere harddisken med jævne mellemrum. Det er så nemt som minedrift fra lageret på din Android-telefon.
3. Decentraliseret netværk
Da stort set alle har en eller anden form for harddisk, er PoC meget decentraliseret. Dette er en bemærkelsesværdig fordel i forhold til PoW-algoritmemodellen.
4. Kortere minedriftstid
Ved hjælp af PoC-algoritmen kan du piske en blok op på under fire minutter, mens du kan bruge ti minutter på at bruge PoW-algoritmen.
5. Genanvendelig plads
Hvis du ønsker at forfølge andre interesser, kan du nemt rydde alle minedata, der er gemt på din harddisk, og genbruge dem til andre ting. Lageret forbliver dit at bruge.
4 Begrænsninger af bevis for kapacitet
Med alle fordelene ved PoC-algoritmen har den et par ulemper sammenlignet med andre konsensusmekanisme-algoritmealternativer.
1. Mindre sikker
Med stigningen i minedrift kommer en stigning i minedrift malware. En pladsafhængig algoritme som PoC er modtagelig for malware, da der bruges meget plads, hvoraf det meste ikke overvåges for mærkelige filer.
Derudover gør den rigelige ledige plads i drev, der bruges til at cache hashing-data, det endnu sværere at opdage malware.
2. Går ind for Space Hoarders
Bevis for kapacitetsalgoritmen favoriserer dem med større diskplads. Der kræves mere lagerplads, da flere minearbejdere føjes til netværket. Folk kan nemt begynde at købe enorme drev for at mine en stor del af kryptovalutaen. Dette gør minedrift meget vanskeligere, hvis du har mindre drevstørrelser.
3. Begrænset rækkevidde
Kun få udviklere bruger PoC-algoritmen, i modsætning til PoW-konsensusalgoritmen.
4. Tekniske problemer
Tekniske problemer med hensyn til PoC-algoritmer kan antage flere former. For eksempel, hvis en node falder ud af et netværk, kan det tage ret lang tid at rekonstruere plotfilerne, og i et kapløb med tiden er det ufordelagtigt.
Bevis for kapacitet vs. Bevis for arbejde & bevis for indsats
Bevis for kapacitetsalgoritmer bruger lagerplads på harddiske som en ressource, der skal udvindes eller valideres i bytte for netværkstokens over et decentraliseret netværk. Dette giver fordelene ved PoW og bevis på indsats (PoS) modeller uden ulemperne ved nogen af fremgangsmåderne.
PoW-konsensusalgoritmer er langsomme og kræver en enorm regnekraft-lignende applikationsspecifikke integrerede kredsløb (ASIC'er). PoS-algoritmer lider under høje centraliseringsrisici og behovet for, at deltagere skal levere indskud på forhånd.
Selvom det er mindre populært end PoW- og PoS-konsensusalgoritmerne, fjerner PoC problemet med oplagring af kryptovaluta i PoS og reducerer i høj grad den høje beregningsenergi, der bruges i PoW.
Hvilke kryptovalutaer bruger bevis for kapacitet?
Selvom det er relativt nyt, bliver bevis på kapacitetsalgoritmen allerede anvendt og modificeret:
Sprængte
Før de blev omdøbt som Signum i 2021, Sprængte banebrydende bevis på kapacitet mekanisme. Dette involverede at bruge almindelige harddiske til en overkommelig pris, der udnyttede energi så lavt som 4 watt i gennemsnit. Bursts energiforbrug var mere bæredygtigt end Bitcoin ved at bruge specialiserede ASIC'er, der i gennemsnit kan forbruge 1400 watt.
Burst, nu kaldet Signum, er gået over til proof of commitment (POC+) konsensusalgoritmen, et avanceret niveau af PoC-modellen. Signum kan bruges til crowdsourcing, betalinger, kryptokontrakter og krypteret meddelelser.
SpaceMint
Beviset af plads mekanisme, der anvendes til minedrift den foreslåede SpaceMint crypto anvender et ikke-interaktivt format. Som et resultat heraf skal deltagerne her lave en graf, der er svær at pebble, et meget indbyrdes forbundet toppunkt, der bruges til at beregne hash. Dette adskiller den fra andre anvendelser af kapacitetsbevis-algoritmen.
Chia netværk
Det Chia netværk er en af de mest populære proof of capacity (PoC) algoritmeapplikationer. Chia er en blockchain-baseret platform designet til at gøre decentraliseret og distribueret opbevaring mere sikker, pålidelig og omkostningseffektiv. Chia har implementeret PoC-algoritmen til at skabe et distribueret netværk af lagerenheder, kendt som farms, der gemmer og sikrer data. Faktisk, Chia forårsagede en verdensomspændende stigning i lagerpriser ved lancering!
Chia er dog blevet mødt med kontroverser på grund af dets potentiale til at skabe kaos på harddiske. Det virker ved at generere plots af data på drevet, der optager en stor mængde plads, hvilket potentielt kan forårsage alvorlig skade på hardwaren, hvis det ikke overvåges og vedligeholdes korrekt. Dette har fået nogle brugere til at stille spørgsmålstegn ved netværkets sikkerhed og dets PoC-models bæredygtighed.
På trods af dette ser andre eksisterende PoC-applikationer ikke ud til at have haft nogen problemer relateret til harddiskskade. For eksempel, mens Burstcoin bruger harddiske til at gemme data, genererer det ikke store plots af data, der potentielt kan forårsage skade på hardware. Som sådan ser det ud til, at PoC stadig er en levedygtig konsensusalgoritme, der kan implementeres uden at beskadige harddiske.
Fremtiden for Blockchain er grøn
Computer- og kryptoverdenen er begyndt at indse vigtigheden af at være miljøbevidst. Med fremkomsten af algoritmen for bevis på kapacitets-konsensusmekanisme kan vi være sikre på en nemmere, hurtigere og grønnere måde til minedrift - muligvis den grønneste til dato.
