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容量证明(Proof of Capacity)是什么

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本文将探讨容量挖矿的证明,即利用硬盘上的空闲空间来挖矿免费代币的能力。虽然大多数代币在块生成中使用工作量证明或权益证明,但目前有一种代......

本文将探讨容量挖矿的证明,即利用硬盘上的空闲空间来挖矿免费代币的能力。虽然大多数代币在块生成中使用工作量证明或权益证明,但目前有一种代币使用容量证明。


哈希函数

工作量证明和容量证明都需要使用哈希函数。哈希函数是单向函数,这意味着输入信息并计算哈希值很容易,但获取哈希值并确定原始信息却极其困难。通常,输入可以是任何信息,输出是字母数字字符串、数字和字母的列表。

例如,将单词“dog”放入比特币使用的SHA-256哈希函数中,输出为:
cd6357efdd966de8c0cb2f876cc89ec74ce35f0968e11743987084bd42fb8944

但是如果你只添加一个字母,然后输入单词“doge”,哈希就变成:
c4e793c81ee40370d827d0cbe748d246cffca2cbe959383edf0976d041ece9e5

这些输出计算起来很简单,但是您几乎不可能接收到这些哈希值并确定是原始输入。

工作量证明

工作量证明最类似于容量证明,但需要昂贵和专门的设备。当您完成挖矿工作代币的证据时,您将很难为挖矿硬件找到任何其他应用程序。工作量证明也非常消耗能源和磨损机器,导致他们定期需要维修或更换。

下面是工作量证明的简要摘要。

· 矿商收集交易并将其放入一个块中。
· 块中的所有数据(包括来自前一个块的散列)都通过一个哈希函数生成一个新的哈希值。
· 矿工以最快的速度快速更改块头中的数字,以便尝试找到正确的哈希值。
· 第一个找到正确哈希值的挖矿器将该块广播给网络的其他部分,其他挖矿器在处理下一个块之前验证事务。

容量证明——简介

容量证明涉及到绘制您的硬盘驱动器—甚至在挖矿开始之前就在计算机上计算和存储解决方案的行为,而不是不断地更改块头中的数字和解决方案的哈希值。有些解决方案比其他的更快。如果你的硬盘恰好有最快的解决方案,最近的块的难题,你就赢得了块。

挖矿算法太复杂,无法实时计算,而且块时间太短(平均每4分钟一个块),因此必须提前在硬盘上保存解决方案。最终,你的硬盘上有越多的解决方案,也就是所谓的节点,你就越有可能为最近的谜题找到最好的解决方案。

容量证明——一个类比

假设您“将彩票填满硬盘驱动器,生成一个随机数,然后检查匹配数字最多的人。“如果你有最匹配的号码,你就会赢得奖励。”最棒的部分是“你可以一个块接着一个块地使用这些彩票。

容量证明-技术说明

容量证明包括两部分。有硬盘驱动器的绘图和块的实际挖矿。根据硬盘驱动器的大小,制作独特的绘图文件可能需要几天甚至几周的时间。绘图使用称为Shabal的非常慢的哈希值。这与本文前面使用的SHA-256哈希值不同,后者是比特币矿商快速使用的哈希值。由于Shabal哈希值很难计算,所以我们必须预先计算它们并将它们存储在硬盘上。这个过程称为绘制硬盘驱动器。

策划

绘图时,也称为创建绘图文件,您将创建称为nonces的东西。Nonces是通过重复哈希值数据创建的,包括您的帐户ID。分配给绘图的硬盘空间越多,您可以存储的Nonces就越多。一个nonce将包含8192个哈希值。这8192个哈希值是成对组织的,称为scoops。每个铲子都有一个从0到4095的编号。

在挖矿期间,计算0到4095之间的铲斗数。假设你的计算结果是42。然后你会去舀42勺nonce 1然后用舀的数据来计算一段时间,这叫做截止时间。对硬盘上的所有nonces重复此过程。在计算完所有的截止日期后,你会选择最小的截止日期。截止日期表示“在允许您伪造一个块之前,自最后一个块被伪造以来必须经过的秒数”。如果在这段时间内没有其他人锻造了一个块,你可以锻造一个块并获得一个块奖励。

例如,在挖矿时,您提出了25秒的最后期限。如果没有人能在接下来的25秒内铸造一个块,你将有机会铸造这个块并获得奖励。

优点和缺点

现在你基本了解了容量证明。下面来看看使用硬盘驱动器进行挖矿的一些优点和缺点。

优势
· 你可以使用任何普通硬盘,这样其他矿商就不会从购买专门设备中获得优势,比如用ASIC挖矿比特币。
· 使用硬盘驱动器的能源效率是基于ASIC的采矿的30倍。
· 容量证明更加分散,因为每个人都有一个硬盘驱动器。你甚至可以从你的Android手机的硬盘上进行挖矿。
· 矿商不需要不断升级设备。旧硬盘可以像新硬盘一样存储数据。
· 当您完成挖矿时,您可以清除您的硬盘驱动器,并将其用于最初的目的

缺点
· 产能开采的普遍证据可能会导致另一场军备竞赛。今天人们使用tb的硬盘,但是我们最终会看到pb、exabytes和zettabytes。
· 容量证明是一项相对较新的技术,在现实世界中没有经过严格的测试和挑战。
· 目前,硬盘驱动器绘制的数据除了挖矿用途外是无用的。然而,有计划将硬盘用作重要开源信息的冗余存储。硬盘可以存储地图、维基百科文章或其他值得保存的信息。
· 已经有恶意软件在人们的电脑上挖矿比特币。如果容量证明变得流行起来,你可能会看到恶意软件在密谋人们的硬盘。主要的区别是您不太可能注意到一些硬盘空间被占用。

最终的想法

容量证明是对共识证明算法中出现的问题的一种有趣的解决方案。它往往会导致采矿权力的进一步分散和能源消耗的减少。目前还没有得到证实,容量证明是否有效,以及它是否会成为协商共识算法的新标准,就让时间来证明吧。

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关键词: 容量证明  工作量证明  权益证明  
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