Etter hvert som klimaendringene blir mer tydelige, bør vi overvåke og begrense vårt karbonfotavtrykk.
Blokkjeder kan forbruke enorme mengder energi – avhengig av hvilken type konsensusalgoritme som brukes – og dette legger en belastning på miljøet. Konsensusalgoritmen for bevis på kapasitet (PoC) kombinerer fordelene med andre algoritmealternativer uten det høye energiforbruket. Så det ser ut til at vi er på den grønneste konsensusalgoritmen ennå.
Hva er bevis på kapasitet?
PoC, også kjent som proof of space, er en type konsensus der du viser interesse for en tjeneste ved å tilby minneplass til tjenesteleverandørene. Denne modellen lar deg, som gruvearbeider, bytte ut dine ledige diskplasser mot kryptovaluta over et desentralisert nettverk. Den tilbyr en quid pro quo-tjeneste, så jo mer plass du har, jo mer sannsynlig vil du kreve gruvebelønningen.
PoC bruker mindre energiforbruk enn andre modeller fordi den bruker bare din ledige minnestørrelse for å bekrefte blokker. Det er ikke rart at mekanismen støttes som et grønnere alternativ til tidligere konsensusmekanismealgoritmer, for eksempel proof of work (PoW).
Hvordan fungerer algoritmen for bevis på kapasitet?
Tenk deg å gå til en datamaskinbasert test med en liste over mulige svar på en harddisk. Jo større harddisk, jo flere svar kan du lagre. Og jo flere svar tilgjengelig, desto mer sannsynlig vil du få de riktige som er nødvendige for å klare testen. Disse testspørsmålene ligner på datahashing problemer PoC-gruvearbeidere løser, mens svarene er plottene som skal lagres på harddiskene.
Blokkeringstidene som bevis på kapasitet er korte - bare omtrent fire minutter per blokk, i motsetning til ti minutter per blokk for bitcoin. Dette betyr at løsningene for de komplekse gruveproblemene må "plottes" på forhånd for å møte tiden.
Blokkbelønninger er sluttmålet med å håndtere blokkjeder, og PoC-algoritmen bruker to trinn for dette: plotting og gruvedrift.
Harddiskplotting
Hver blokkjedegruvearbeider søker en nonce – et unikt kryptert fire-byte nummer som brukes til å bekrefte informasjonen som er innebygd i en blokk som bare brukes én gang (nonce står for "nummerert brukt én gang"). Alle mulige nonce-verdier kompileres på harddisken via plotting, selv før gruvedriften starter ordentlig.
Hver plottet nonce har 8 192 hasher, fra 0 til 8 191. Alle de 8 192 hasjene er sammenkoblet til scoops, som er medvirkende til gruvedriften som vil bli gjort senere. Disse avvikene er opprettet av noder som hash data gjentatte ganger; dette er den eneste energikrevende delen av denne konsensusmekanismen. Det krever svært lite energi (ca. 4 watt) i forhold til andre bevisalgoritmemekanismer.
Blokkgruvedrift
I gruveaspektet av PoC-mekanismen brukes scoopene til å beregne en fristverdi, som er den maksimale tiden som må gå før en ny blokk produseres. Jo kortere fristen er, desto mer sannsynlig er det at en blokk blir forfalsket og at noden krever belønningen.
For eksempel kommer du opp med en fristverdi på 20 sekunder. Du kan forfalske blokken og kreve belønningen hvis ingen andre deltakere kan slå 20 sekunders fristen din.
Blokkgruvedrift krever ikke noe energiforbruk, noe som gjør PoC-mekanismen mye grønnere enn andre konsensusmekanismealgoritmer.
5 fordeler med bevis på kapasitet fremfor andre gruvemetoder
Bevis på kapasitet får for tiden mye trekkraft fordi det kombinerer de beste funksjonene fra tidligere konsensusalgoritmemodeller samtidig som det forblir miljøvennlig.
1. Lavt energiforbruk
Med PoC-konsensusalgoritmen kan energiforbruket reduseres med opptil 96 %. Å bruke denne modellen er et skritt i riktig retning i å forfølge grønnere, renere gruvedrift og databehandlingspraksis.
2. Lite vedlikehold og rimelig
Det er ikke behov for dyre dingser når du bruker kapasitetsbevismekanismen. Enhver vanlig harddisk vil fungere, og du trenger ikke å bekymre deg for å oppgradere harddisken med jevne mellomrom. Det er så enkelt som gruvedrift fra lagringen på Android-telefonen din.
3. Desentralisert nettverk
Siden stort sett alle har en eller annen form for harddisk, er PoC svært desentralisert. Dette er en bemerkelsesverdig fordel i forhold til PoW-algoritmemodellen.
4. Kortere gruvetid
Ved å bruke PoC-algoritmen kan du piske opp en blokk på under fire minutter, mens du kan bruke ti minutter på å bruke PoW-algoritmen.
5. Gjenbrukbar plass
Hvis du ønsker å forfølge andre interesser, kan du enkelt tømme alle gruvedata som er bufret på harddisken og gjenbruke dem til andre ting. Lagringen forblir din å bruke.
4 Begrensninger for kapasitetsbevis
Med alle fordelene med PoC-algoritmen har den noen få ulemper sammenlignet med andre konsensusmekanisme-algoritmealternativer.
1. Mindre sikker
Med økningen i gruvedrift kommer en økning i gruvedrift. En plassavhengig algoritme som PoC er mottakelig for skadelig programvare da mye plass brukes, hvorav det meste ikke overvåkes for merkelige filer.
I tillegg gjør den rikelig ledige plassen i stasjoner som brukes til å cache hashing-data det enda vanskeligere å oppdage skadelig programvare.
2. Foretrekker Space Hoarders
Algoritmen for bevis på kapasitet favoriserer de med større diskplass. Mer lagringsplass kreves ettersom flere gruvearbeidere legges til nettverket. Folk kan enkelt begynne å kjøpe enorme stasjoner for å utvinne en stor del av kryptovalutaen. Dette gjør gruvedrift mye vanskeligere hvis du har mindre stasjonsstørrelser.
3. Begrenset rekkevidde
Bare noen få utviklere bruker PoC-algoritmen, i motsetning til PoW-konsensusalgoritmen.
4. Tekniske problemer
Tekniske problemer med PoC-algoritmer kan ha flere former. For eksempel, hvis en node faller ut av et nettverk, kan det ta ganske lang tid å rekonstruere plottfilene, og i et kappløp med tiden er det ufordelaktig.
Bevis for kapasitet vs. Bevis på arbeid og bevis på innsats
Algoritmer for bevis på kapasitet bruker lagringsplass på harddisker som en ressurs som skal utvinnes eller valideres i bytte mot nettverkstokener over et desentralisert nettverk. Dette gir fordelene med PoW og bevis på innsats (PoS) modeller uten ulempene ved noen av tilnærmingene.
PoW-konsensusalgoritmer er trege og krever en enorm beregningskraft applikasjonsspesifikke integrerte kretser (ASIC-er). PoS-algoritmer lider av høy sentraliseringsrisiko og behovet for deltakere å gi innskudd på forhånd.
Selv om det er mindre populært enn PoW- og PoS-konsensusalgoritmene, fjerner PoC problemet med lagring av kryptovaluta i PoS og reduserer kraftig den høye beregningsenergien som brukes i PoW.
Hvilke kryptovalutaer bruker bevis på kapasitet?
Selv om det er relativt nytt, blir bevis på kapasitetsalgoritmen allerede brukt og modifisert:
Burst
Før den ble ommerket som Signum i 2021, Burst banebrytende mekanismen for bevis på kapasitet. Dette innebar bruk av rimelige, vanlige harddisker som utnytter energi så lavt som 4 watt i gjennomsnitt. Bursts energiforbruk var mer bærekraftig enn Bitcoin, ved å bruke spesialiserte ASIC-er som i gjennomsnitt kan forbruke 1400 watt.
Burst, nå kalt Signum, har gått over til proof of commitment (POC+) konsensusalgoritmen, et avansert nivå av PoC-modellen. Signum kan brukes til crowdsourcing, betalinger, kryptokontrakter og krypterte meldinger.
SpaceMint
Beviset på plass mekanisme som brukes til gruvedrift den foreslåtte SpaceMint crypto bruker et ikke-interaktivt format. Som et resultat må deltakerne her lage en graf som er vanskelig å rulle, en svært sammenkoblet toppunkt som brukes i databehandling av hasjer. Dette skiller den fra andre bruksområder for kapasitetsbevis-algoritmen.
Chia nettverk
De Chia nettverk er en av de mest populære proof of capacity (PoC) algoritmeapplikasjonene. Chia er en blokkjedebasert plattform designet for å gjøre desentralisert og distribuert lagring sikrere, pålitelig og kostnadseffektiv. Chia har implementert PoC-algoritmen for å lage et distribuert nettverk av lagringsenheter, kjent som gårder, som lagrer og sikrer data. Faktisk, Chia forårsaket en verdensomspennende økning i lagerpriser ved lansering!
Imidlertid har Chia blitt møtt med kontroverser på grunn av potensialet til å skape kaos på harddisker. Det fungerer ved å generere plott med data på stasjonen som tar opp en stor mengde plass, noe som potensielt kan forårsake alvorlig skade på maskinvaren hvis den ikke overvåkes og vedlikeholdes riktig. Dette har fått noen brukere til å stille spørsmål ved nettverkets sikkerhet og PoC-modellens bærekraft.
Til tross for dette ser det ikke ut til at andre eksisterende PoC-applikasjoner har hatt noen problemer relatert til harddiskskade. For eksempel, mens Burstcoin bruker harddisker til å lagre data, genererer den ikke store plott med data som potensielt kan forårsake skade på maskinvare. Som sådan ser det ut til at PoC fortsatt er en levedyktig konsensusalgoritme som kan implementeres uten å skade harddisker.
Fremtiden til Blockchain er grønn
Data- og kryptoverdenen har begynt å innse viktigheten av å være miljøbevisst. Med bruken av algoritmen for bevis på kapasitetskonsensusmekanisme, kan vi være sikre på en enklere, raskere og grønnere måte å gruve på – muligens den grønneste til nå.
