הוכחת יכולת: אלגוריתם הקונצנזוס הירוק ביותר

ככל ששינויי האקלים הופכים ברורים יותר, עלינו לנטר ולהגביל את טביעת הרגל הפחמנית שלנו.

בלוקצ'יין יכול לצרוך כמויות עצומות של אנרגיה - תלוי בסוג האלגוריתם הקונצנזוס שבו נעשה שימוש - וזה מעמיס על הסביבה. אלגוריתם הקונצנזוס של הוכחת קיבולת (PoC) משלב את היתרונות של אפשרויות אלגוריתמים אחרות ללא צריכת האנרגיה הגבוהה. אז נראה שאנחנו על אלגוריתם הקונצנזוס הירוק ביותר עד כה.

מהי הוכחת יכולת?

PoC, הידוע גם בשם הוכחת שטח, הוא סוג של קונצנזוס שבו אתה מפגין עניין בשירות על ידי הצעת שטח זיכרון לספקי השירות. מודל זה מאפשר לך, ככורה, להחליף את שטחי הדיסק הפנויים שלך למטבע קריפטוגרפי דרך רשת מבוזרת. הוא מציע שירות quid pro quo, כך שככל שיש לך יותר מקום, כך גדל הסיכוי שתתבע את פרס הכרייה.

PoC מעסיק פחות צריכת אנרגיה מדגמים אחרים מכיוון שהוא משתמש רק בגודל הזיכרון הפנוי שלך כדי לאמת בלוקים. אין זה פלא שהמנגנון מגובה כחלופה ירוקה יותר לאלגוריתמים קודמים של מנגנון קונצנזוס, כמו הוכחת עבודה (PoW).

כיצד פועל אלגוריתם הוכחת קיבולת?

תארו לעצמכם ללכת למבחן מבוסס מחשב עם רשימה של תשובות אפשריות בכונן קשיח. ככל שהכונן הקשיח שלך גדול יותר, כך תוכל לאחסן יותר תשובות. וככל שיש יותר תשובות זמינות, כך גדל הסיכוי שתקבל את התשובות הנכונות הדרושות כדי לעמוד במבחן. שאלות מבחן אלו דומות ל- גיבוב נתונים בעיות כורי PoC פותרים, בעוד שהתשובות הן החלקות שיש לאחסן בכוננים הקשיחים.

זמני החסימה בהוכחת הקיבולת קצרים - כארבע דקות בלבד לבלוק, בניגוד לעשר דקות לבלוק עבור ביטקוין. המשמעות היא שהפתרונות לבעיות הכרייה המורכבות חייבים להיות "לתכנן" מראש כדי לעמוד בזמן.

תגמולי בלוק הם המטרה הסופית של התמודדות עם בלוקצ'יין, ואלגוריתם ה-PoC משתמש בשני שלבים לשם כך: תכנון וכרייה.

תכנון כונן קשיח

כל כורה בלוקצ'יין מחפש nonce - מספר מוצפן ייחודי של ארבעה בתים המשמש לאימות המידע המוטמע בבלוק שמשתמשים בו רק פעם אחת (nonce מייצג "מוספר בשימוש פעם אחת"). כל ערכי ה-nonce האפשריים מורכבים בכונן הקשיח באמצעות תכנון, עוד לפני שהכרייה מתחילה כראוי.

לכל לא-נונס יש 8,192 גיבובים, החל מ-0 עד 8,191. כל 8,192 הגיבובים מוצמדים לסקופים, המהווים גורם מכריע בכרייה שתעשה מאוחר יותר. חוסרים אלה נוצרים על-ידי צמתים שמבצעים גיבוב חוזר של נתונים; זהו החלק היחיד שצורך אנרגיה במנגנון הקונצנזוס הזה. זה דורש מעט מאוד אנרגיה (בערך 4 וואט) בהשוואה ל מנגנוני אלגוריתם הוכחה אחרים.

בלוק כרייה

בהיבט הכרייה של מנגנון ה-PoC, הסקופים משמשים לחישוב ערך דד-ליין, שהוא הזמן המקסימלי שצריך לעבור לפני יצירת בלוק נוסף. ככל שהמועד קצר יותר, כך גדל הסיכוי לזיוף חסימה ולצומת לתבוע את הפרס.

לדוגמה, אתה מגיע עם ערך דדליין של 20 שניות. אתה יכול לזייף את החסימה ולתבוע את הפרס אם אף משתתף אחר לא יכול לנצח את המועד האחרון של 20 השניות שלך.

כריית בלוקים אינה דורשת צריכת אנרגיה, מה שהופך את מנגנון ה-PoC לירוק הרבה יותר מאשר אלגוריתמים אחרים של מנגנון קונצנזוס.

5 יתרונות של הוכחת קיבולת על פני שיטות כרייה אחרות

הוכחת קיבולת תופסת כעת אחיזה רבה מכיוון שהיא משלבת את התכונות הטובות ביותר של מודלים קודמים של אלגוריתמי קונצנזוס תוך שהיא נשארת ידידותית לסביבה.

1. צריכת אנרגיה נמוכה

עם אלגוריתם הקונצנזוס של PoC, ניתן להוריד את צריכת האנרגיה בעד 96%. השימוש במודל זה הוא צעד בכיוון הנכון בחיפוש אחר שיטות כרייה ומחשוב ירוקות ונקיות יותר.

2. תחזוקה נמוכה ובמחיר סביר

אין צורך בגאדג'טים יקרים בעת שימוש במנגנון הוכחת קיבולת. כל כונן קשיח רגיל יעבוד, ולא תצטרך לדאוג לשדרוג הכונן הקשיח מעת לעת. זה קל כמו כרייה מהאחסון של טלפון האנדרואיד שלך.

3. רשת מבוזרת

מכיוון שלרוב לכולם יש כונן קשיח כלשהו, ​​PoC מבוזר מאוד. זהו יתרון בולט על פני מודל האלגוריתם PoW.

4. זמן כרייה קצר יותר

באמצעות אלגוריתם PoC, אתה יכול לגבש בלוק תוך פחות מארבע דקות, בעוד שאתה יכול לבלות עשר דקות באמצעות אלגוריתם PoW.

5. שטח לשימוש חוזר

אם אתה רוצה לעסוק בתחומי עניין אחרים, אתה יכול לנקות בקלות את כל נתוני הכרייה המאוחסנים במטמון בכונן הקשיח שלך ולהשתמש בהם מחדש לדברים אחרים. האחסון נשאר שלך לשימוש.

4 מגבלות של הוכחת קיבולת

עם כל היתרונות של אלגוריתם PoC, יש לו כמה חסרונות בהשוואה לחלופות אחרות של אלגוריתם מנגנון קונצנזוס.

1. פחות מאובטח

עם הגידול בכרייה מגיעה עלייה בכריית תוכנות זדוניות. אלגוריתם תלוי-מרחב כמו PoC רגיש לתוכנות זדוניות מכיוון שמשתמשים בשטח רב, שרובו אינו מנוטר לאיתור קבצים מוזרים.

בנוסף, השטח הפנוי הרב בכוננים המשמשים לאחסון נתוני גיבוב במטמון מקשה עוד יותר על זיהוי תוכנות זדוניות.

2. מעדיף את אוגרי החלל

אלגוריתם הוכחת קיבולת מעדיף את אלה עם שטחי דיסק גדול יותר. נדרש יותר שטח אחסון ככל שמתווספים יותר כורים לרשת. אנשים יכולים בקלות להתחיל לרכוש כוננים ענקיים כדי לכרות חלק גדול מהמטבע הקריפטוגרפי. זה מקשה הרבה יותר על הכרייה אם יש לך גדלי כוננים קטנים יותר.

3. טווח הגעה מוגבל

רק מפתחים בודדים משתמשים באלגוריתם PoC, בניגוד לאלגוריתם הקונצנזוס של PoW.

4. בעיות טכניות

בעיות טכניות לגבי אלגוריתמי PoC יכולות ללבוש מספר צורות. לדוגמה, אם צומת נושר מרשת, זה יכול לקחת לא מעט זמן לשחזר את קבצי העלילה, ובמירוץ נגד הזמן, זה חסרון.

הוכחת קיבולת לעומת הוכחת עבודה והוכחת הימור

אלגוריתמים להוכחת קיבולת משתמשים בשטח אחסון בכוננים קשיחים כמשאב לכרייה או אימות בתמורה לאסימוני רשת ברשת מבוזרת. זה מספק את היתרונות של PoW ו הוכחת הימור (PoS) מודלים ללא החסרונות של אף אחת מהשיטות.

אלגוריתמי הקונצנזוס של PoW הם איטיים ודורשים כוח חישוב אדיר - כמו מעגלים משולבים ספציפיים ליישום (ASICs). אלגוריתמי PoS סובלים מסיכוני ריכוזיות גבוהים ומהצורך של המשתתפים לספק הפקדות מראש.

למרות שהוא פחות פופולרי מאלגוריתמי הקונצנזוס של PoW ו-PoS, PoC מסיר את הבעיה של אגירת מטבעות קריפטוגרפיים ב-PoS ומפחית מאוד אנרגיית החישוב הגבוהה המשמשת ב- PoW.

אילו מטבעות קריפטו משתמשים בהוכחת קיבולת?

למרות שהוא חדש יחסית, אלגוריתם הוכחת קיבולת כבר מיושם ומשונה:

הִתפָּרְצוּת

לפני מיתוג מחדש בתור Signum בשנת 2021, הִתפָּרְצוּת היו חלוצים במנגנון ההוכחה לקיבולת. זה היה כרוך בשימוש בכוננים קשיחים רגילים במחירים נוחים המנצלים אנרגיה נמוכה כמו 4 וואט בממוצע. צריכת האנרגיה של Burst הייתה בת קיימא יותר מביטקוין, באמצעות ASICs מיוחדות שיכולות לצרוך בממוצע 1400 וואט.

Burst, הנקרא כעת Signum, עבר לאלגוריתם הקונצנזוס של הוכחת מחויבות (POC+), רמה מתקדמת של מודל PoC. ניתן להשתמש ב-Signum עבור מיקור המונים, תשלומים, חוזי קריפטו והעברת הודעות מוצפנות.

SpaceMint

מנגנון הוכחת החלל המשמש לכריית המוצע SpaceMint קריפטו משתמש בפורמט לא אינטראקטיבי. כתוצאה מכך, על המשתתפים כאן ליצור גרף קשה לחלוקה, קודקוד מקושר מאוד המשמש ב-hashs מחשוב. זה מייחד אותו משימושים אחרים באלגוריתם הוכחת קיבולת.

רשת צ'יה

ה רשת צ'יה הוא אחד מיישומי האלגוריתם הפופולריים ביותר להוכחת קיבולת (PoC). Chia היא פלטפורמה מבוססת בלוקצ'יין שנועדה להפוך את האחסון המבוזר והמבוזר לאבטח, אמין וחסכוני יותר. צ'יה הטמיעה את אלגוריתם ה-PoC כדי ליצור רשת מבוזרת של התקני אחסון, המכונה חוות, המאחסנות ומאובטחות נתונים. למעשה, צ'יה גרמה לעלייה עולמית במחירי אחסון בהשקה!

עם זאת, צ'יה נתקלה במחלוקת בשל הפוטנציאל שלה לזרוע הרס בכוננים קשיחים. זה עובד על ידי יצירת עלילות של נתונים על הכונן שתופסים כמות גדולה של מקום, מה שעלול לגרום נזק חמור לחומרה אם היא לא מנוטרת ומתוחזקת כראוי. זה הוביל חלק מהמשתמשים להטיל ספק באבטחת הרשת ובקיימות של מודל ה-PoC שלה.

למרות זאת, נראה כי ליישומי PoC קיימים אחרים לא היו בעיות כלשהן הקשורות לנזק בכונן הקשיח. לדוגמה, בעוד Burstcoin אכן משתמש בכוננים קשיחים לאחסון נתונים, הוא אינו מייצר חלקות נתונים גדולות שעלולות לגרום נזק לחומרה. ככזה, נראה ש-PoC הוא עדיין אלגוריתם קונצנזוס בר-קיימא שניתן ליישם מבלי לפגוע בכוננים קשיחים.

העתיד של בלוקצ'יין ירוק

עולם המחשוב והקריפטו החל להבין את החשיבות של להיות מודע לסביבה. עם כניסתו של אלגוריתם מנגנון הקונצנזוס של הוכחת קיבולת, אנו יכולים להיות בטוחים שאמצעי כרייה קל, מהיר וירוק יותר - אולי הירוק ביותר עד כה.