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区块链共识机制的创新者:PoC容量证明

区块链共识机制的创新者:PoC容量证明
不管未来的区块链如何发展,永远都无法绕开Token这个亘古不变的层面,Token的价值起源于挖矿所耗费的资源而不是意识形态的概念,虽然看上去不够区块链,但这就是目前的现状,矿工是因为利益的存在才会选择挖矿,而不是带着慈善去贡献生态流通的Token。
从区块链层面看来,共识机制的不断改进,影响最大的还是激励层,所以共识机制决定了如何挖矿。
 
 
区块链的本质是一个账本,它本身不会自带去中心化的属性,只有当加入了共识机制,区块链才能实现去中心化。
 
区块链的本质是一个账本,它本身不会自带去中心化的属性,只有当加入了共识机制,区块链才能实现去中心化。
节点的分布式存在所以使得权益能够回归个人,每个节点都会验证交易,面对的对象是具有一致性的账本,才不会出现冲突,共识机制的存在就是为了解决账本一致性的问题。
其实可以更加简单的理解为,共识机制就是每个人都能认可的规则,大家按照这个规则,才能让每个人都能公平的得到回报。
随着矿工人群的扩大,竞争越来越激烈,矿工们不得不投入精力在提高挖矿的性能上,由最开始的CPU挖矿,逐渐演变为GPU、AISC集成电路挖矿,这就导致了一个非常严重的问题:电力的巨额消耗。
BTC目前全网算力高达43.42EH/S,以目前市面上流行的S9蚂蚁矿机为主,S9算力平均值为13TH/S,换算下来BTC全网算力相当于3340000台S9矿机的算力!在使用工程中,S9的功率为1500瓦,每天的耗电量为36瓦,一个月一台S9 的耗电量为1080瓦,如果乘以3340000台机器,一年BTC网络的耗电量高达432亿度!BTC网络一年的耗电量已经超过了159个国家,占据全球耗电量的0.2%!
此外,由于ASIC等芯片的产生,比特币也面临越来越中心化的挑战,比特币的现状与中本聪最早的“一人一票”、去中心化的设计相去甚远。
那么有没有一种新型的共识机制出现呢?
PoC空间容量证明
容量共识机制PoC(proof of capacity) ,空间容量证明,又称之为POS (proof of space)在2014年被提出。
空间容量证明利用的是计算机的硬盘空间大小而不是电脑的计算能力。硬盘的容量越大,可以储存在硬盘里的方案值就越多,矿工就越有机会匹配到其中所需要的哈希值,从而有更多的机会获得奖励。简单点来说,就是在开始挖矿之前在你的硬盘里计算和储存好shabal散列函数问题的解决方案,提前将函数的答案放到硬盘里面去。
打个比方,挖矿过程就相当于我们将彩票存放到硬盘里,系统每隔几分钟公布一次“中奖号码”,谁拥有与“中奖号码”最相匹配的彩票,那么谁就获得奖励!
 
PoC容量证明技术原理
PoC容量证明涉及到两个部分:绘制(Plotting)和计算截止日期:
1、 绘制(Plotting)
绘图,也称为创建绘图文件,根据硬盘的大小,绘制周期也将不同,一般为几天甚至数周。矿工为绘图分配的硬盘空间越多,存储的nonce就越多。一个随机数最终将包含8192个哈希值,这8192个哈希是成对组织的,称为scoop,每个scoop会被分配一个从0到4095的数字。
2、计算截止日期
在挖矿过程中,你需要计算一个0到4095之间的一个勺数。假设你的计算给你一个42的勺数,然后你会去挖掘一个42的nonce1并使用该scoop数据计算一个时间量,这个时间称为截止日期。你对硬盘上的所有nonce重复此过程,在计算完所有截止日期后,你将选择最短期限,截止日期表示“在允许创建块之前,最后一个块被创建后经过的秒数”,如果没有其他人在这段时间内创建一个区块,你创建了一个区块便会获得一个区块奖励,因为你能够生产的截止日期比其他矿工的截止日期短,你比其他矿工快,所以你将得到奖励。
 
PoC的优势
1、降低能源消耗
以比特币为例,其能耗为1000Kwh。而PoC机制的能耗只需要0.002Kwh相差了500000倍。若是在矿场的建置上要达成同样的效果,矿场的空间也只需要PoW的1/500000。
2、提升交易效率
有没有加密货币交易数小时甚至隔天还未到帐的经验?
这是由于受到TPS(每秒交易笔数)的限制。以PoW的比特币来说,它的区块链目前最高仅支持到每秒7笔交易,当交易量大的时候会产生交易确认延迟的问题。并不适合用于日常或是高流量交易。也因此先前会有社群分岔出比特币现金,试图解决扩容。
至于PoS的以太坊,当时有跟上ICO热潮的人也势必都记得当时的ERC20代币常常有未完成的交易,Crypto Kitty(加密猫)的交易潮甚至曾经瘫痪了以太坊的网络,主要也是因为以太坊每秒只能完成15-20笔交易。
PoC目前现行的交易笔数已超过80TPS,超过比特币11倍及以太坊4-5倍。未来在全网持续佈建的基础上,更可以凭藉Tangle的技术(IOTA核心技术)将每秒交易提升至无限笔,是目前任何共识机制皆无法达成的目标。
3、去中心化
由于共识机制是建构于硬盘空间的基础,任何有储存空间的装置皆能参与挖矿验证。低门槛加上『测绘』是预先进行,所有连网的行动装置将使得整个PoC的区块链更去中心化。
4、保值性
传统矿机由于其能实行的功能单一,当币价支撑不了电费时。PoW的矿机便沦为废铁,只能秤斤论两的卖。硬盘就算是停止了挖矿,格式化后还能被继续使用,没有任何耗损的问题。保值性高。
5、资金保留
当矿工每个月需要不断把币卖掉去缴电费,资金就从币圈流出到电力系统内。反之,若是这些资金停留在币圈,直接推升的就是相应加密货币的市值。
总结
PoC厉害在哪里?总结起来就是一句话:PoW的优势PoC基本都有,而PoW的劣势PoC基本都没有。你PoW不是很牛逼吗?不好意思,你牛逼的地方我PoC也牛逼,但是我偏偏还克服了你的缺点。
PoC使用物理硬盘空间作为证明,解决了PoW持续浪费大量电力的问题。PoC容量证明无疑是具有创新型的共识机制,它不仅颠覆了过去几年的传统挖矿方式,它还可能造就一个完全分散的生态系统,届时全球数以亿计的硬盘拥有者将会参与到这个生态中,全民参与挖矿,真正实现中本聪人人挖矿的理念。
 

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