Jak se klimatické změny stávají zjevnějšími, měli bychom sledovat a omezovat naši uhlíkovou stopu.
Blockchainy mohou spotřebovávat obrovské množství energie – v závislosti na typu použitého konsenzuálního algoritmu – a to zatěžuje životní prostředí. Algoritmus shody důkazu kapacity (PoC) kombinuje výhody jiných možností algoritmu bez vysoké spotřeby energie. Takže to vypadá, že jsme na dosud nejzelenějším konsensuálním algoritmu.
Co je doklad o kapacitě?
PoC, také známý jako proof of space, je typ konsensu, ve kterém projevujete zájem o službu tím, že nabízíte paměťový prostor poskytovatelům služeb. Tento model vám jako těžaři umožňuje vyměnit volné místo na disku za kryptoměnu prostřednictvím decentralizované sítě. Nabízí službu quid pro quo, takže čím více místa máte, tím je pravděpodobnější, že získáte odměnu za těžbu.
PoC využívá menší spotřebu energie než jiné modely, protože k ověření bloků využívá pouze vaši volnou paměť. Není divu, že tento mechanismus je podporován jako ekologičtější alternativa k dřívějším algoritmům mechanismu konsenzu, jako je proof of work (PoW).
Jak funguje algoritmus důkazu kapacity?
Představte si, že jdete na počítačový test se seznamem možných odpovědí na pevném disku. Čím větší je váš pevný disk, tím více odpovědí můžete uložit. A čím více odpovědí je k dispozici, tím je pravděpodobnější, že získáte ty správné, které jsou nezbytné pro zvládnutí testu. Tyto testovací otázky jsou podobné jako hašování dat problémy, které řeší těžaři PoC, zatímco odpovědí jsou grafy, které se mají uložit na pevné disky.
Časy blokování při prokazování kapacity jsou krátké – jen asi čtyři minuty na blok, na rozdíl od deseti minut na blok u bitcoinů. To znamená, že řešení složitých problémů s těžbou musí být předem „naplánováno“, aby bylo možné vyjít vstříc času.
Blokové odměny jsou konečným cílem vypořádání se s blockchainy a algoritmus PoC k tomu používá dva kroky: vykreslování a těžbu.
Vykreslování pevného disku
Každý těžař blockchainu hledá nonce – jedinečné zašifrované čtyřbajtové číslo používané k ověření informací vložených do bloku, které je použito pouze jednou (nonce znamená „číslované použité jednou“). Všechny možné hodnoty nonce jsou kompilovány na pevném disku pomocí vykreslování, a to ještě před řádným zahájením těžby.
Každá vykreslená nonce má 8 192 hashů, počínaje 0 až 8 191. Všech 8 192 hashů je spárováno do scoops, které jsou nápomocné při těžbě, která bude provedena později. Tyto nonce jsou vytvářeny uzly, které opakovaně hašují data; toto je jediná energeticky náročná část tohoto konsensuálního mechanismu. Vyžaduje velmi málo energie (asi 4 watty) ve srovnání s jiné mechanismy důkazního algoritmu.
Bloková těžba
V těžebním aspektu mechanismu PoC se scoops používají k výpočtu konečné hodnoty, což je maximální čas, který musí uplynout, než se vytvoří další blok. Čím kratší je lhůta, tím je pravděpodobnější, že bude blok zfalšován a uzel bude požadovat odměnu.
Například přijdete s hodnotou termínu 20 sekund. Můžete zfalšovat blok a nárokovat odměnu, pokud žádný jiný účastník nedokáže překonat váš 20 sekundový limit.
Těžba bloků nevyžaduje žádnou spotřebu energie, díky čemuž je mechanismus PoC mnohem ekologičtější než jiné alternativy algoritmu konsenzuálního mechanismu.
5 Výhody prokázání kapacity oproti jiným metodám těžby
Důkaz kapacity v současné době získává na popularitě, protože kombinuje nejlepší vlastnosti dřívějších modelů s konsensuálním algoritmem a přitom zůstává ekologický.
1. Nízká spotřeba energie
S konsenzuálním algoritmem PoC lze spotřebu energie snížit až o 96 %. Použití tohoto modelu je krokem správným směrem při prosazování ekologičtějších a čistších těžebních a počítačových postupů.
2. Nízké na údržbu a cenově dostupné
Při použití mechanismu průkazu kapacity není potřeba drahých vychytávek. Jakýkoli běžný pevný disk bude fungovat a nebudete se muset starat o pravidelné aktualizace pevného disku. Je to stejně snadné jako těžba z úložiště vašeho telefonu Android.
3. Decentralizovaná síť
Protože téměř každý má nějakou formu pevného disku, je PoC vysoce decentralizované. To je pozoruhodná výhoda oproti modelu algoritmu PoW.
4. Kratší doba těžby
Pomocí algoritmu PoC můžete vytvořit blok za méně než čtyři minuty, zatímco pomocí algoritmu PoW můžete strávit deset minut.
5. Znovu použitelný prostor
Pokud se chcete věnovat jiným zájmům, můžete snadno vymazat všechna data těžby uložená na vašem pevném disku a znovu je použít pro jiné věci. Úložiště zůstává na vás.
4 Omezení dokladu o kapacitě
Se všemi výhodami algoritmu PoC má ve srovnání s jinými alternativami algoritmu konsenzuálního mechanismu několik nevýhod.
1. Méně bezpečné
S nárůstem těžby přichází i nárůst těžebního malwaru. Algoritmus závislý na prostoru, jako je PoC, je náchylný k malwaru, protože je využíváno velké množství prostoru, z něhož většina není monitorována na přítomnost podivných souborů.
Navíc dostatek volného místa na jednotkách používaných k ukládání hašovacích dat do mezipaměti ještě více ztěžuje detekci malwaru.
2. Upřednostňuje hromadiče vesmíru
Algoritmus důkazu kapacity upřednostňuje ty s větším diskovým prostorem. S tím, jak se do sítě přidává více těžařů, je zapotřebí více úložného prostoru. Lidé mohou snadno začít nakupovat obrovské disky, aby mohli vytěžit velkou část kryptoměny. Díky tomu je těžba mnohem obtížnější, pokud máte menší velikosti disků.
3. Omezený dosah
Pouze několik vývojářů používá algoritmus PoC, na rozdíl od algoritmu konsenzu PoW.
4. Technické problémy
Technické problémy týkající se algoritmů PoC mohou mít několik podob. Pokud například uzel vypadne ze sítě, může trvat poměrně dlouho, než se rekonstruují soubory spiknutí, a v závodě s časem je to nevýhodné.
Doklad o kapacitě vs. Proof of Work & Proof of Stake
Algoritmy důkazu kapacity využívají úložný prostor na pevných discích jako zdroj, který se má těžit nebo ověřovat výměnou za síťové tokeny v decentralizované síti. To poskytuje výhody PoW a doklad o sázce (PoS) modely bez nevýhod obou přístupů.
PoW konsenzuální algoritmy jsou pomalé a vyžadují obrovský výpočetní výkon aplikačně specifické integrované obvody (ASIC). Algoritmy PoS trpí vysokými riziky centralizace a nutností účastníků poskytovat vklady předem.
Ačkoli je PoC méně populární než konsenzuální algoritmy PoW a PoS, odstraňuje problém hromadění kryptoměn v PoS a výrazně snižuje vysoká výpočetní energie použitá v PoW.
Které kryptoměny používají důkaz o kapacitě?
Přestože je algoritmus důkazu kapacity relativně nový, již se používá a upravuje:
Prasknout
Před přejmenováním jako Signum v roce 2021, Prasknout byl průkopníkem mechanismu důkazu kapacity. To zahrnovalo použití cenově dostupných běžných pevných disků s průměrnou spotřebou 4 wattů. Spotřeba energie Burstu byla udržitelnější než u bitcoinů, s využitím specializovaných ASIC, které mohou spotřebovat v průměru 1400 wattů.
Burst, nyní nazývaný Signum, přešel do konsenzuálního algoritmu pro prokázání závazku (POC+), což je pokročilá úroveň modelu PoC. Signum lze použít pro crowdsourcing, platby, kryptografické smlouvy a šifrované zasílání zpráv.
SpaceMint
Důkaz prostorového mechanismu použitého pro těžbu navrhuje SpaceMint crypto používá neinteraktivní formát. Výsledkem je, že účastníci zde musí vytvořit těžko oblázkový graf, vysoce propojený vrchol používaný při výpočtu hashů. To jej odlišuje od jiných použití algoritmu důkazu kapacity.
Síť Chia
The Chia síť je jednou z nejpopulárnějších aplikací algoritmu proof of capacity (PoC). Chia je platforma založená na blockchainu navržená tak, aby byla decentralizovaná a distribuovaná úložiště bezpečnější, spolehlivější a nákladově efektivnější. Chia implementovala algoritmus PoC k vytvoření distribuované sítě úložných zařízení, známých jako farmy, které uchovávají a zajišťují data. Ve skutečnosti, Chia způsobila celosvětový nárůst v cenách úložiště při uvedení na trh!
Chia se však setkala s kontroverzí kvůli svému potenciálu způsobit zmatek na pevných discích. Funguje tak, že generuje grafy dat na disku, který zabírá velké množství místa, což by mohlo potenciálně způsobit vážné poškození hardwaru, pokud nebude správně monitorován a udržován. To vedlo některé uživatele k pochybnostem o zabezpečení sítě a udržitelnosti modelu PoC.
Navzdory tomu se nezdá, že by ostatní existující PoC aplikace měly nějaké problémy související s poškozením pevného disku. Zatímco například Burstcoin používá pevné disky k ukládání dat, negeneruje velké grafy dat, které by mohly potenciálně způsobit poškození hardwaru. Zdá se tedy, že PoC je stále životaschopným konsensuálním algoritmem, který lze implementovat bez poškození pevných disků.
Budoucnost blockchainu je zelená
Počítačový a kryptosvět si začal uvědomovat důležitost ohleduplnosti k životnímu prostředí. S příchodem algoritmu mechanismu důkazu kapacitního konsenzu si můžeme být jisti jednodušším, rychlejším a ekologičtějším způsobem těžby – možná dosud nejekologičtějším.
