Keď sa zmena klímy stáva zreteľnejšou, mali by sme monitorovať a obmedzovať našu uhlíkovú stopu.
Blockchainy môžu spotrebovať obrovské množstvo energie – v závislosti od typu použitého konsenzuálneho algoritmu – a to zaťažuje životné prostredie. Konsenzuálny algoritmus dôkazu kapacity (PoC) kombinuje výhody iných možností algoritmu bez vysokej spotreby energie. Zdá sa teda, že sme na najzelenšom konsenzuálnom algoritme.
Čo je dôkaz o kapacite?
PoC, tiež známy ako proof of space, je typ konsenzu, v ktorom prejavujete záujem o službu tým, že ponúkate pamäťový priestor poskytovateľom služieb. Tento model vám ako baníkovi umožňuje vymieňať si voľné miesta na disku za kryptomenu cez decentralizovanú sieť. Ponúka službu quid pro quo, takže čím viac miesta máte, tým je pravdepodobnejšie, že si nárokujete odmenu za ťažbu.
PoC využíva nižšiu spotrebu energie ako iné modely, pretože na overenie blokov využíva iba veľkosť vašej voľnej pamäte. Niet divu, že tento mechanizmus je podporovaný ako ekologickejšia alternatíva k predchádzajúcim algoritmom mechanizmu konsenzu, ako je napríklad dôkaz o práci (PoW).
Ako funguje algoritmus dôkazu kapacity?
Predstavte si, že idete na počítačový test so zoznamom možných odpovedí na pevnom disku. Čím väčší je váš pevný disk, tým viac odpovedí môžete uložiť. A čím viac odpovedí je k dispozícii, tým je pravdepodobnejšie, že získate tie správne, ktoré sú potrebné na zvládnutie testu. Tieto testové otázky sú podobné ako hašovanie údajov problémy, ktoré riešia baníci PoC, pričom odpoveďou sú grafy, ktoré sa majú uložiť na pevné disky.
Časy blokovania pri preukazovaní kapacity sú krátke – iba asi štyri minúty na blok, na rozdiel od desiatich minút na blok v prípade bitcoinov. To znamená, že riešenia zložitých problémov s ťažbou sa musia „naplánovať“ vopred, aby zodpovedali času.
Blokové odmeny sú konečným cieľom riešenia blockchainov a algoritmus PoC na to využíva dva kroky: vykresľovanie a ťažbu.
Vykresľovanie pevného disku
Každý baník blockchainu hľadá nonce – jedinečné zašifrované štvorbajtové číslo, ktoré sa používa na overenie informácií vložených do bloku, ktorý sa používa iba raz (nonce znamená „číslované použité raz“). Všetky možné hodnoty nonce sú kompilované na pevnom disku pomocou vykresľovania ešte predtým, ako sa ťažba začne správne.
Každá vykreslená nonce má 8 192 hashov, počnúc od 0 do 8 191. Všetkých 8 192 hashov je spárovaných do kopčekov, ktoré sú nápomocné pri ťažbe, ktorá bude vykonaná neskôr. Tieto nonce sú vytvorené uzlami, ktoré opakovane hašujú údaje; toto je jediná energeticky náročná časť tohto konsenzuálneho mechanizmu. Vyžaduje veľmi málo energie (asi 4 watty) v porovnaní s iné mechanizmy dôkazového algoritmu.
Bloková ťažba
V ťažobnom aspekte mechanizmu PoC sa naberačky používajú na výpočet hodnoty termínu, čo je maximálny čas, ktorý musí uplynúť, kým sa vytvorí ďalší blok. Čím je termín kratší, tým je pravdepodobnejšie, že blok bude sfalšovaný a uzol si bude nárokovať odmenu.
Napríklad prídete s hodnotou termínu 20 sekúnd. Môžete sfalšovať blok a požiadať o odmenu, ak žiadny iný účastník neprekoná váš 20-sekundový termín.
Bloková ťažba nevyžaduje žiadnu spotrebu energie, vďaka čomu je mechanizmus PoC oveľa ekologickejší ako iné alternatívy algoritmu konsenzuálneho mechanizmu.
5 Výhody preukázania kapacity oproti iným metódam ťažby
Dôkaz kapacity v súčasnosti získava na popularite, pretože kombinuje najlepšie vlastnosti predchádzajúcich modelov konsenzuálnych algoritmov a zároveň zostáva ekologický.
1. Nízka spotreba energie
S konsenzuálnym algoritmom PoC je možné znížiť spotrebu energie až o 96 %. Použitie tohto modelu je krokom správnym smerom pri presadzovaní ekologickejších a čistejších ťažobných a výpočtových postupov.
2. Nízkoúdržbové a cenovo dostupné
Pri použití mechanizmu dôkazu kapacity nie sú potrebné drahé pomôcky. Každý bežný pevný disk bude fungovať a nebudete sa musieť starať o pravidelnú aktualizáciu pevného disku. Je to také jednoduché ako ťažba z úložiska vášho telefónu s Androidom.
3. Decentralizovaná sieť
Keďže takmer každý má nejakú formu pevného disku, PoC je vysoko decentralizované. Toto je pozoruhodná výhoda oproti modelu algoritmu PoW.
4. Kratší čas ťažby
Pomocou algoritmu PoC môžete vytvoriť blok za menej ako štyri minúty, zatiaľ čo pomocou algoritmu PoW môžete stráviť desať minút.
5. Opakovane použiteľný priestor
Ak sa chcete venovať iným záujmom, môžete jednoducho vymazať všetky ťažobné údaje uložené vo vyrovnávacej pamäti na pevnom disku a znova ich použiť na iné veci. Úložisko zostáva na vašom použití.
4 Obmedzenia dôkazu o kapacite
So všetkými výhodami algoritmu PoC má v porovnaní s inými alternatívami algoritmu konsenzuálneho mechanizmu niekoľko nevýhod.
1. Menej bezpečné
S nárastom ťažby prichádza aj nárast ťažobného malvéru. Algoritmus závislý od priestoru, ako je PoC, je náchylný na malvér, keďže sa využíva veľa priestoru, z ktorého väčšina nie je monitorovaná na prítomnosť zvláštnych súborov.
Okrem toho množstvo voľného miesta na jednotkách používaných na ukladanie hašovacích údajov do vyrovnávacej pamäte ešte viac sťažuje detekciu škodlivého softvéru.
2. Uprednostňuje hromaditeľov vesmíru
Algoritmus overenia kapacity uprednostňuje používateľov s väčším priestorom na disku. Keďže do siete pribúda viac baníkov, vyžaduje sa viac úložného priestoru. Ľudia môžu ľahko začať kupovať obrovské disky na ťažbu veľkej časti kryptomeny. To robí ťažbu oveľa zložitejšou, ak máte menšie veľkosti diskov.
3. Obmedzený dosah
Len niekoľko vývojárov používa algoritmus PoC, na rozdiel od konsenzuálneho algoritmu PoW.
4. Technické problémy
Technické problémy týkajúce sa algoritmov PoC môžu mať niekoľko podôb. Napríklad, ak uzol vypadne zo siete, rekonštrukcia súborov grafu môže trvať pomerne dlho a v pretekoch s časom je to nevýhodné.
Dôkaz o kapacite vs. Doklad o práci a doklad o stávke
Algoritmy dôkazu kapacity využívajú úložný priestor na pevných diskoch ako zdroj, ktorý sa má ťažiť alebo overovať výmenou za sieťové tokeny v decentralizovanej sieti. To poskytuje výhody PoW a doklad o vklade (PoS) modely bez nevýhod oboch prístupov.
Algoritmy konsenzu PoW sú pomalé a vyžadujú si obrovský výpočtový výkon aplikačne špecifické integrované obvody (ASIC). Algoritmy PoS trpia vysokými rizikami centralizácie a potrebou účastníkov poskytovať vklady vopred.
Hoci je menej populárny ako konsenzuálne algoritmy PoW a PoS, PoC odstraňuje problém hromadenia kryptomien v PoS a výrazne znižuje vysoká výpočtová energia použitá v PoW.
Ktoré kryptomeny používajú dôkaz o kapacite?
Hoci je algoritmus dôkazu kapacity relatívne nový, už sa používa a upravuje:
Výbuch
Pred preznačením ako Signum v roku 2021, Výbuch bol priekopníkom mechanizmu dôkazu kapacity. To zahŕňalo používanie cenovo dostupných bežných pevných diskov s priemernou spotrebou energie len 4 watty. Spotreba energie Burstu bola udržateľnejšia ako pri bitcoinoch, pri použití špecializovaných ASIC, ktoré dokážu spotrebovať v priemere 1400 wattov.
Burst, teraz nazývaný Signum, prešiel do konsenzuálneho algoritmu dôkazu záväzku (POC+), čo je pokročilá úroveň modelu PoC. Signum možno použiť na crowdsourcing, platby, kryptografické zmluvy a šifrované správy.
SpaceMint
Dôkaz priestorového mechanizmu použitého na ťažbu navrhuje SpaceMint crypto používa neinteraktívny formát. Výsledkom je, že účastníci tu musia vytvoriť ťažko kamienkový graf, vysoko prepojený vrchol používaný pri výpočte hashov. To ho odlišuje od iných použití algoritmu dôkazu kapacity.
Chia sieť
The Chia sieť je jednou z najpopulárnejších aplikácií algoritmu dôkazu kapacity (PoC). Chia je platforma založená na blockchaine navrhnutá tak, aby decentralizované a distribuované úložisko bolo bezpečnejšie, spoľahlivejšie a nákladovo efektívnejšie. Chia implementovala PoC algoritmus na vytvorenie distribuovanej siete úložných zariadení, známych ako farmy, ktoré uchovávajú a zabezpečujú dáta. V skutočnosti, Chia spôsobila celosvetový nárast v cenách skladu pri uvedení na trh!
Chia sa však stretla s kontroverziou kvôli jej potenciálu spôsobiť zmätok na pevných diskoch. Funguje tak, že generuje grafy údajov na disku, ktorý zaberá veľké množstvo miesta, čo môže potenciálne spôsobiť vážne poškodenie hardvéru, ak nie je správne monitorovaný a udržiavaný. To viedlo niektorých používateľov k pochybnostiam o bezpečnosti siete a udržateľnosti modelu PoC.
Napriek tomu sa zdá, že iné existujúce aplikácie PoC nemali žiadne problémy súvisiace s poškodením pevného disku. Napríklad, zatiaľ čo Burstcoin používa pevné disky na ukladanie údajov, negeneruje veľké grafy údajov, ktoré by mohli potenciálne poškodiť hardvér. Zdá sa, že PoC je stále životaschopným konsenzuálnym algoritmom, ktorý možno implementovať bez poškodenia pevných diskov.
Budúcnosť blockchainu je zelená
Počítačový a kryptosvet si začal uvedomovať dôležitosť ohľaduplnosti k životnému prostrediu. S príchodom algoritmu mechanizmu dôkazu kapacity konsenzu si môžeme byť istí jednoduchším, rýchlejším a ekologickejším prostriedkom ťažby – možno doteraz najekologickejším.
