W miarę jak zmiany klimatyczne stają się coraz bardziej widoczne i dotkliwe, każdy z nas musi monitorować swój ślad węglowy i zmniejszać go.
Sieci blockchain mogą zużywać ogromne ilości energii – w zależności od rodzaju zastosowanego algorytmu konsensusu – co dodatkowo obciąża środowisko. Algorytm konsensusu Proof of Capacity (PoC) łączy zalety innych rozwiązań algorytmicznych bez nadmiernego zużycia energii. Dlatego wydaje się, że zmierzamy w kierunku najbardziej przyjaznego dla środowiska algorytmu konsensusu. Sprawdź Wyjaśnienie różnych algorytmów „proof of stake”.
Szybkie linki
Czym jest algorytm dowodu pojemności?
Algorytm PoC, znany również jako Proof of Capacity, to rodzaj konsensusu, w którym użytkownik okazuje zainteresowanie usługą, oferując przestrzeń pamięci dostawcom usług. Model ten pozwala górnikom na wymianę dostępnej przestrzeni na dysku twardym na kryptowalutę w zdecentralizowanej sieci. Oferuje on usługę barterową, więc im więcej przestrzeni dyskowej posiadasz, tym większe prawdopodobieństwo otrzymania nagrody za wydobycie.
PoC zużywa mniej energii niż inne modele, ponieważ wykorzystuje tylko dostępną pamięć do weryfikacji bloków. Nic dziwnego, że algorytm ten jest promowany jako bardziej ekologiczna alternatywa dla poprzednich algorytmów konsensusu, takich jak Proof of Work (PoW).
Jak działa algorytm dowodu pojemności?
Wyobraź sobie, że rozwiązujesz test komputerowy z listą możliwych odpowiedzi na różne pytania na dysku twardym. Im większy dysk twardy, tym więcej odpowiedzi możesz zapisać. Im więcej poprawnych odpowiedzi, tym większa szansa na zdanie testu. Te pytania testowe są podobne do problemów haszowania danych rozwiązywanych przez górników PoC, a odpowiedziami są bloki, które zostaną zapisane na dysku twardym.
Czasy bloków w Proof of Capacity są krótkie – tylko około czterech minut na blok, w porównaniu z dziesięcioma minutami na blok Bitcoina. Oznacza to, że rozwiązania złożonych problemów wydobywczych muszą być „planowane” z wyprzedzeniem, aby nadążyć za czasem.
Nagrody za bloki są ostatecznym celem sieci blockchain, a algorytm PoC w tym celu wykorzystuje dwa kroki: planowanie i wydobywanie bloków.
Układ dysku twardego
Każdy górnik w sieci blockchain poszukuje wartości nonce – unikalnego czterobajtowego numeru używanego do weryfikacji informacji zawartych w bloku, który jest używany tylko raz (nonce oznacza „numerowany raz”). Wszystkie możliwe wartości nonce są gromadzone na dysku twardym poprzez mapowanie, jeszcze przed rozpoczęciem kopania.
Każdy schemat nonce zawiera 8192 hasze, od 0 do 8191. Wszystkie 8192 hasze są parowane w pary zwane pikami, które odgrywają kluczową rolę w późniejszym wydobyciu. Te nieprzydzielone tokeny są generowane przez węzły, które wielokrotnie haszują dane; jest to jedyny energochłonny element tego mechanizmu konsensusu. Wymagają one bardzo małej mocy (około 4 watów) w porównaniu z innymi algorytmami proof-of-stake.
Wydobycie bloków
W aspekcie wydobywczym mechanizmu PoC, „sockets” służą do obliczania wartości progowej, czyli maksymalnego czasu, jaki musi upłynąć, zanim zostanie wygenerowany kolejny blok. Im krótsze opóźnienie, tym większe prawdopodobieństwo, że blok zostanie wydobyty, a węzeł otrzyma nagrodę.
Na przykład, jeśli ustawisz limit 20 sekund, możesz wydobyć blok i odebrać nagrodę, jeśli żaden inny uczestnik nie zdoła pokonać 20-sekundowego limitu.
Kopanie bloków nie wymaga zużycia energii, co sprawia, że mechanizm PoC jest bardziej ekologiczny niż inne alternatywne algorytmy konsensusu. Sprawdź Czym jest Blockchain Sharding i jakie są związane z nim ryzyka?
Zalety dowodu pojemności w porównaniu z innymi metodami wydobywczymi
Mechanizm Proof of Capacity zyskuje obecnie coraz większą popularność, ponieważ łączy w sobie najlepsze cechy poprzednich modeli algorytmów konsensusu, a jednocześnie jest przyjazny dla środowiska.
1. Niskie zużycie energii
Dzięki algorytmowi PoC zużycie energii można zmniejszyć nawet o 96%. Ten model to krok w dobrym kierunku w kierunku bardziej ekologicznych i czystszych praktyk wydobywczych i obliczeniowych.
2. Niskie koszty utrzymania i przystępna cena
Korzystanie z mechanizmu Proof-of-Capacity nie wymaga kosztownego sprzętu. Każdy standardowy dysk twardy będzie działał i nie musisz martwić się o jego okresową modernizację. To tak proste, jak wydobywanie danych z pamięci telefonu z Androidem.
3. Sieć zdecentralizowana
Ponieważ praktycznie każdy ma własny typ dysku twardego, PoC jest w dużym stopniu zdecentralizowany — co stanowi znaczącą zaletę w porównaniu z modelem algorytmu Proof-of-Work.
4. Krótszy czas wydobycia
Korzystając z algorytmu PoC, możesz utworzyć blok w mniej niż cztery minuty, podczas gdy korzystając z algorytmu PoW może to potrwać dziesięć minut.
5. Przestrzeń wielokrotnego użytku
Jeśli chcesz rozwijać inne zainteresowania, możesz łatwo sprawdzić wszystkie dane z pamięci podręcznej na dysku twardym i wykorzystać je do innych celów. Pamięć nadal jest do Twojej dyspozycji. Sprawdź Na czym polega trudność kopania kryptowalut? Czy ma to na Ciebie wpływ?
Ograniczenia algorytmu dowodu pojemności
Mimo wszystkich zalet algorytmu PoC, ma on pewne wady w porównaniu do innych algorytmów mechanizmu konsensusu.
1. Mniej bezpieczne
Wraz ze wzrostem liczby koparek kryptowalut rośnie liczba złośliwych programów. Algorytmy oparte na przestrzeni kosmicznej, takie jak PoC, są podatne na złośliwe programy, ponieważ zajmują dużo miejsca, a większość z nich nie jest monitorowana pod kątem podejrzanych plików.
Ponadto duża ilość wolnego miejsca na dyskach, wykorzystywana do tymczasowego przechowywania danych skrótu, sprawia, że wykrycie złośliwego oprogramowania jest trudniejsze.
2. Najlepiej ktoś dysponujący większą przestrzenią.
Algorytm Proof-of-Capacity faworyzuje posiadaczy większych dysków twardych. Większa przestrzeń dyskowa jest wymagana wraz z dodawaniem do sieci większej liczby górników. Użytkownicy mogą łatwo zacząć kupować większe dyski, aby wydobywać znaczną część kryptowaluty. To utrudnia wydobywanie kryptowaluty, jeśli dysponujesz mniejszymi dyskami.
3. Ograniczony dostęp
Tylko nieliczni programiści korzystają z algorytmu PoC w przeciwieństwie do algorytmu konsensusu PoW.
4. Problemy techniczne
Problemy techniczne związane z algorytmami PoC mogą przybierać różne formy. Na przykład, jeśli węzeł opuści sieć, odbudowanie plików układu może zająć trochę czasu, co jest uciążliwe w wyścigu z czasem.
Porównanie dowodu pojemności, dowodu pracy i dowodu udziału
Algorytmy Proof-of-Stake wykorzystują dysk twardy jako zasób, z którego wydobywane lub weryfikowane są tokeny w zdecentralizowanej sieci. Zapewnia to zalety modeli Proof-of-Work i Proof-of-Stake (PoS) bez wad któregokolwiek z tych podejść.
Algorytmy konsensusu proof-of-work są powolne i wymagają ogromnej mocy obliczeniowej – takiej jak układy scalone ASIC (Application-Specific Integrated Circuits). Algorytmy PoS charakteryzują się wysokim ryzykiem centralizacji i koniecznością wcześniejszego dokonywania wpłat przez uczestników.
Chociaż PoC jest mniej powszechny niż algorytmy PoW i PoS, PoC eliminuje problem przechowywania kryptowalut w PoS i znacząco zmniejsza wysoką moc obliczeniową wykorzystywaną w PoW. Sprawdź Jak spalanie kryptowaluty wpływa na jej cenę?
Które kryptowaluty wykorzystują Proof of Stake?
Mimo że jest to stosunkowo nowy algorytm dowodu pojemności, jest on już wdrażany i modyfikowany:
Burst
Przed zmianą marki Signum W 2021 roku było to Burst Był pionierem mechanizmu proof-of-capacity. Obejmował on użycie standardowych, niedrogich dysków twardych, które zużywały średnio zaledwie 4 waty energii. Zużycie energii w Burst było bardziej zrównoważone niż w Bitcoinie, dzięki wykorzystaniu specjalistycznych układów ASIC, które mogły pobierać średnio 1400 watów.
Burst, obecnie znany jako Signum, przeszedł na algorytm konsensusu Proof-of-Commitment (POC+), zaawansowany poziom mechanizmu PoC. Signum może być używany do crowdsourcingu, płatności, kontraktów kryptograficznych i szyfrowanych wiadomości.
Kosmiczna mięta
Do wydobywania kryptowaluty wykorzystywany jest mechanizm Proof-of-stake. Kosmiczna mięta Co proponuje format nieinteraktywny. W rezultacie uczestnicy muszą stworzyć trudny do zbudowania graf, silnie połączony wierzchołek używany w obliczeniach haszujących. To odróżnia go od innych zastosowań algorytmu proof-of-capacity.
Sieć Chia
Przygotować Sieć Chia Chia, jedna z najpopularniejszych implementacji algorytmu Proof-of-Charge (PoC), to platforma oparta na blockchainie, zaprojektowana w celu zwiększenia bezpieczeństwa, niezawodności i opłacalności zdecentralizowanego przechowywania i dystrybucji danych. Chia wdrożyła algorytm PoC, aby stworzyć rozproszoną sieć urządzeń pamięci masowej, zwanych farmami, które przechowują i zabezpieczają dane. Co więcej, po uruchomieniu, Chia spowodował gwałtowny wzrost cen pamięci masowej na całym świecie!
Jednak Chia spotkała się z kontrowersjami ze względu na potencjał do siania spustoszenia na dyskach twardych. Działa poprzez tworzenie fragmentów danych na dysku twardym, które zajmują znaczną ilość miejsca, potencjalnie powodując poważne uszkodzenia sprzętu, jeśli nie są odpowiednio monitorowane i konserwowane. To sprawiło, że niektórzy użytkownicy zaczęli wątpić w bezpieczeństwo sieci i stabilność mechanizmu PoC.
Jednak inne obecne implementacje PoC nie wydają się mieć problemów z uszkodzeniem dysku twardego. Na przykład, chociaż Burstcoin wykorzystuje dyski twarde do przechowywania danych, nie generuje dużych fragmentów danych, które mogłyby spowodować uszkodzenie sprzętu. W związku z tym PoC nadal wydaje się być realnym algorytmem konsensusu, który można wdrożyć bez uszkadzania dysków twardych. Sprawdź Najlepsze sieci blockchain do tworzenia zdecentralizowanych aplikacji (DApps)..
Zielona przyszłość blockchain
Świat informatyki i kryptowalut zaczyna dostrzegać wagę świadomości ekologicznej. Wraz z pojawieniem się algorytmu Proof-of-Capacity możemy być pewni łatwiejszej, szybszej i bardziej ekologicznej metody wydobycia – być może najbardziej ekologicznej jak dotąd. Możesz już sprawdzić Wydobycie złota kontra wydobywanie bitcoinów: które jest bardziej szkodliwe?
