عندما يصبح تغير المناخ أكثر وضوحًا ، يجب علينا مراقبة بصمتنا الكربونية والحد منها.
يمكن أن تستهلك البلوكشين كميات هائلة من الطاقة - اعتمادًا على نوع خوارزمية الإجماع المستخدمة - وهذا يضع ضغطًا على البيئة. تجمع خوارزمية إجماع إثبات السعة (PoC) بين مزايا خيارات الخوارزمية الأخرى دون استهلاك الطاقة العالي. لذلك يبدو أننا ننتقل إلى خوارزمية توافق الآراء الأكثر مراعاة للبيئة حتى الآن.
ما هو دليل على القدرة؟
PoC ، المعروف أيضًا باسم إثبات المساحة ، هو نوع من الإجماع الذي تُظهر فيه اهتمامًا بخدمة ما من خلال توفير مساحة ذاكرة لمقدمي الخدمة. يسمح لك هذا النموذج ، بصفتك عامل منجم ، بتبادل مساحات القرص المجانية للعملات المشفرة عبر شبكة لامركزية. إنه يقدم خدمة مقايضة ، لذا فكلما توفرت لك مساحة أكبر ، زادت احتمالية المطالبة بمكافأة التعدين.
يستخدم PoC استهلاك طاقة أقل من الطرز الأخرى لأنه يستخدم حجم الذاكرة الفارغة فقط للتحقق من الكتل. لا عجب في أن الآلية مدعومة كبديل أكثر مراعاة للبيئة لخوارزميات آلية الإجماع السابقة ، مثل إثبات العمل (PoW).
كيف يعمل دليل خوارزمية القدرة؟
تخيل الذهاب إلى اختبار قائم على الكمبيوتر مع قائمة بالإجابات المحتملة على القرص الصلب. كلما زاد حجم محرك الأقراص الثابتة لديك ، زادت الإجابات التي يمكنك تخزينها. وكلما توفر المزيد من الإجابات ، زادت احتمالية حصولك على الإجابات الصحيحة اللازمة لاجتياز الاختبار. تشبه أسئلة الاختبار هذه تجزئة البيانات المشاكل التي يحلها عمال المناجم PoC ، في حين أن الإجابات هي المؤامرات التي سيتم تخزينها على محركات الأقراص الثابتة.
أوقات الكتلة في إثبات السعة قصيرة - حوالي أربع دقائق فقط لكل كتلة ، على عكس عشر دقائق لكل كتلة بيتكوين. وهذا يعني أن الحلول لمشاكل التعدين المعقدة يجب أن يتم "رسمها" مسبقًا لمواكبة الوقت.
تعتبر مكافآت الكتلة هي الهدف النهائي للتعامل مع blockchains ، وتستخدم خوارزمية PoC خطوتين لهذا: التخطيط والتعدين.
القرص الصلب بالتآمر
يسعى كل عامل منجم blockchain إلى رقم nonce - وهو رقم فريد من نوعه مكون من أربعة بايت يستخدم للتحقق من المعلومات المضمنة في كتلة يتم استخدامها مرة واحدة فقط (يشير nonce إلى "مرقم تم استخدامه مرة واحدة"). يتم تجميع جميع قيم nonce الممكنة على القرص الصلب عن طريق التخطيط ، حتى قبل بدء التعدين بشكل صحيح.
يحتوي كل مخطط nonce على 8192 تجزئة ، بدءًا من 0 إلى 8191. يتم إقران جميع التجزئات البالغ عددها 8192 في مجارف ، والتي تلعب دورًا أساسيًا في التعدين الذي سيتم تنفيذه لاحقًا. يتم إنشاء هذه الأرقام غير المخصصة بواسطة العقد تجزئة البيانات بشكل متكرر ؛ هذا هو الجزء الوحيد المستهلك للطاقة من آلية التوافق هذه. يتطلب طاقة قليلة جدًا (حوالي 4 واط) مقارنةً بـ آليات خوارزمية الإثبات الأخرى.
كتلة التعدين
في جانب التعدين من آلية PoC ، تُستخدم المجارف لحساب قيمة الموعد النهائي ، وهو الحد الأقصى للوقت الذي يجب أن يمر قبل إنتاج كتلة أخرى. كلما كان الموعد النهائي أقصر ، زادت احتمالية تزوير الكتلة وقيام العقدة بالمطالبة بالمكافأة.
على سبيل المثال ، توصلت إلى موعد نهائي بقيمة 20 ثانية. يمكنك تزوير الكتلة والمطالبة بالمكافأة إذا لم يتمكن أي مشارك آخر من التغلب على الموعد النهائي البالغ 20 ثانية.
لا يتطلب التعدين الكتلي أي استهلاك للطاقة ، مما يجعل آلية PoC أكثر خضرة من بدائل خوارزمية آلية الإجماع الأخرى.
5 مزايا إثبات القدرة على طرق التعدين الأخرى
يكتسب إثبات السعة حاليًا الكثير من الزخم لأنه يجمع بين أفضل ميزات نماذج خوارزمية الإجماع السابقة مع الحفاظ على البيئة.
1. استخدام طاقة منخفضة
باستخدام خوارزمية PoC الإجماع ، يمكن خفض استهلاك الطاقة بنسبة تصل إلى 96٪. يعد استخدام هذا النموذج خطوة في الاتجاه الصحيح في متابعة ممارسات تعدين وحوسبة أكثر اخضرارًا ونظافة.
2. صيانة منخفضة وبأسعار معقولة
ليست هناك حاجة إلى أدوات باهظة الثمن عند استخدام آلية إثبات القدرة. سيعمل أي محرك أقراص ثابت عادي ، ولن تقلق بشأن ترقية محرك الأقراص الثابتة بشكل دوري. إنه سهل مثل التعدين من تخزين هاتف Android الخاص بك.
3. الشبكة اللامركزية
نظرًا لأن كل شخص لديه نوعًا ما من محركات الأقراص الثابتة إلى حد كبير ، فإن PoC لا مركزي للغاية. هذه ميزة بارزة على نموذج خوارزمية إثبات العمل.
4. وقت تعدين أقصر
باستخدام خوارزمية PoC ، يمكنك إنشاء كتلة في أقل من أربع دقائق ، بينما يمكنك قضاء عشر دقائق باستخدام خوارزمية PoW.
5. مساحة قابلة لإعادة الاستخدام
إذا كنت ترغب في متابعة اهتمامات أخرى ، فيمكنك بسهولة مسح جميع بيانات التعدين المخزنة مؤقتًا على محرك الأقراص الثابتة وإعادة استخدامها لأشياء أخرى. التخزين لا يزال لك لاستخدامها.
4 قيود إثبات السعة
مع كل مزايا خوارزمية PoC ، فإن لها بعض العيوب مقارنة ببدائل خوارزمية آلية الإجماع الأخرى.
1. أقل أمنا
مع زيادة التعدين تأتي زيادة في تعدين البرمجيات الخبيثة. تعد الخوارزمية المعتمدة على المساحة مثل PoC عرضة للبرامج الضارة حيث يتم استخدام مساحة كبيرة ، ومعظمها لا تتم مراقبته بحثًا عن ملفات غريبة.
بالإضافة إلى ذلك ، فإن المساحة الخالية الوفيرة في محركات الأقراص المستخدمة لتخزين بيانات التجزئة مؤقتًا تجعل اكتشاف البرامج الضارة أكثر صعوبة.
2. تفضل المكتنزون الفضاء
يُفضل إثبات خوارزمية السعة أولئك الذين لديهم مساحات قرص أكبر. مطلوب مساحة تخزين أكبر حيث يتم إضافة المزيد من المعدنين إلى الشبكة. يمكن للأشخاص البدء بسهولة في شراء محركات أقراص ضخمة لتعدين جزء كبير من العملة المشفرة. هذا يجعل التعدين أكثر صعوبة إذا كان لديك أحجام محركات أقراص أصغر.
3. وصول محدود
يستخدم عدد قليل فقط من المطورين خوارزمية PoC ، على عكس خوارزمية إجماع PoW.
4. مشكلة تقنية
يمكن أن تتخذ القضايا الفنية المتعلقة بخوارزميات PoC عدة أشكال. على سبيل المثال ، إذا خرجت عقدة من الشبكة ، فقد يستغرق الأمر بعض الوقت لإعادة بناء ملفات الحبكة ، وفي سباق مع الزمن ، هذا غير ملائم.
إثبات السعة مقابل. إثبات العمل وإثبات الحصة
يستخدم إثبات خوارزميات السعة مساحة التخزين على محركات الأقراص الثابتة كمورد يتم استخراجها أو التحقق من صحتها في مقابل رموز الشبكة عبر شبكة لامركزية. يوفر هذا مزايا إثبات العمل و إثبات الحصة (PoS) نماذج دون سلبيات أي من النهجين.
خوارزميات إجماع إثبات العمل بطيئة وتتطلب قوة حسابية هائلة - مثل الدوائر المتكاملة الخاصة بالتطبيقات (أسيك). تعاني خوارزميات PoS من مخاطر مركزية عالية وحاجة المشاركين إلى تقديم الودائع مقدمًا.
على الرغم من أن PoC أقل شيوعًا من خوارزميات إجماع PoW و PoS ، إلا أن PoC يزيل مشكلة تخزين العملات المشفرة في PoS ويقلل بشكل كبير الطاقة الحسابية العالية المستخدمة في إثبات العمل.
ما هي العملات المشفرة التي تستخدم إثبات السعة؟
على الرغم من كونها جديدة نسبيًا ، إلا أن إثبات خوارزمية السعة يتم تطبيقه وتعديله بالفعل:
ينفجر
قبل تغيير علامتها التجارية إلى سيغنوم في عام 2021 ينفجر رائدة في إثبات آلية القدرة. تضمن ذلك استخدام محركات أقراص ثابتة عادية وميسورة التكلفة تستخدم طاقة منخفضة تصل إلى 4 واط في المتوسط. كان استهلاك الطاقة في Burst أكثر استدامة من Bitcoin ، وذلك باستخدام ASICs المتخصصة التي يمكن أن تستهلك في المتوسط 1400 واط.
تحولت Burst ، التي تسمى الآن Signum ، إلى خوارزمية إجماع إثبات الالتزام (POC +) ، وهي مستوى متقدم من نموذج PoC. يمكن استخدام Signum في التعهيد الجماعي ، والمدفوعات ، وعقود التشفير ، والرسائل المشفرة.
النعناع الفضائي
دليل على آلية الفضاء المستخدمة للتعدين المقترح النعناع الفضائي يستخدم التشفير تنسيقًا غير تفاعلي. نتيجة لذلك ، يجب على المشاركين هنا إنشاء رسم بياني صعب الحصى ، وهو رأس مترابط للغاية يستخدم في تجزئة الحوسبة. هذا يميزه عن الاستخدامات الأخرى لإثبات خوارزمية السعة.
شبكة شيا
ال شبكة شيا أحد أشهر تطبيقات خوارزمية إثبات السعة (PoC). Chia عبارة عن نظام أساسي قائم على blockchain مصمم لجعل التخزين اللامركزي والموزع أكثر أمانًا وموثوقية وفعالية من حيث التكلفة. نفذت Chia خوارزمية PoC لإنشاء شبكة موزعة من أجهزة التخزين ، تُعرف باسم المزارع ، تقوم بتخزين البيانات وتأمينها. في الحقيقة، تسبب شيا في زيادة عالمية في أسعار التخزين عند الإطلاق!
ومع ذلك ، فقد قوبلت شيا بالجدل بسبب قدرتها على إحداث فوضى في محركات الأقراص الثابتة. إنه يعمل عن طريق إنشاء قطع من البيانات على محرك الأقراص الذي يشغل مساحة كبيرة ، مما قد يتسبب في أضرار جسيمة للأجهزة إذا لم تتم مراقبتها وصيانتها بشكل صحيح. وقد أدى ذلك ببعض المستخدمين إلى التساؤل عن أمان الشبكة واستدامة نموذج PoC الخاص بها.
على الرغم من ذلك ، لا يبدو أن تطبيقات PoC الحالية الأخرى لديها أية مشكلات تتعلق بتلف القرص الصلب. على سبيل المثال ، بينما يستخدم Burstcoin محركات الأقراص الثابتة لتخزين البيانات ، فإنه لا ينتج عنه قطع كبيرة من البيانات التي قد تتسبب في تلف الأجهزة. على هذا النحو ، يبدو أن PoC لا يزال خوارزمية إجماع قابلة للتطبيق يمكن تنفيذها دون إتلاف محركات الأقراص الثابتة.
مستقبل Blockchain صديق للبيئة
بدأ عالم الحوسبة والعملات المشفرة يدرك أهمية الوعي بالبيئة. مع ظهور خوارزمية إثبات آلية توافق السعة ، يمكننا التأكد من وجود وسيلة تعدين أسهل ، وأسرع ، وأكثر اخضرارًا - وربما تكون الأكثر خضرة حتى الآن.
