Енергийна (не) ефективност в блокчейн консенсус

Автор: Roger Morrison
Дата На Създаване: 28 Септември 2021
Дата На Актуализиране: 1 Юли 2024
Anonim
Удивительные военные технологии будущего
Видео: Удивительные военные технологии будущего

Съдържание


Източник: iStock

За вкъщи:

Извличането на криптовалута и хеширането на алгоритми използват огромни количества енергия и широкомащабното приемане на криптовалута може да има мащабни последствия за околната среда.

След публикуването на биткойн за първи път през 2008 г., перспективата за жизнеспособна цифрова валута изведнъж изглежда реалистична, ако не и неизбежна за нарастващ брой хора. Глобалната икономика беше в опасност, а централните банки бяха обект на широка популистка ярост. Тези фактори са помогнали за стимулиране на интереса към биткойни като сравнително децентрализирана валута, както и за нейната основна технология (peer-to-peer) технология (сега известна като „блокчейн“). Но механизмът за доказателство за работа (PoW), който валидира транзакциите върху биткойн главната книга, идва с разходи за потребление на енергия, които се увеличават експоненциално, докато мрежата се разширява. По-новите механизми за консенсус на blockchain се занимават с този проблем, сред които най-вече е доказателство за залог (PoS).


Целта на механизма за консенсус на blockchain, най-общо казано, е да се осигури надеждна проверка и толерантност на грешки към мрежата от партньорски връзки. Това до голяма степен е начинът, по който биткойн успя да набере толкова значителна скорост като валута. Чрез решаване на въпроси като дилемата на византийските генерали и проблема с двойните разходи хартиената книга биткойн може ефективно да работи като мрежа без централна точка на авторитет или неуспех. (Искате ли да научите основите на биткойните? Вижте как действително работи протоколът за биткойн.)

Доказателство за работа

Консенсусът на PoW всъщност е предшествал биткойните поне от десетилетие, но никога не се използва широко, след като белите публикации на Сатоши Накамотос станат публично достояние. Терминът "доказателство за работа" е въведен в документ, публикуван през 1999 г. от Маркус Якобсон и Ари Джуелс, а концепцията съществува вече в някаква ограничена форма още през 1993 г. Във връзка с биткойн (и няколко други криптовалути) PoW е не само начин за обезопасяване и валидиране на партньорска мрежа, но и метод, чрез който да печелите (или "моята") валута. Всеки миньор в биткойн блокчейн допринася за изчислителната мощност за решаване на уравненията, които валидират главната книга, и от своя страна се възнаграждават с криптовалута при успешно завършване.


PoW е ​​много ефективен в осигуряването на блокчейн и доказва в известна степен жизнеспособността на цифровата валута. Но също така е демонстративно разточителен като изчислителен алгоритъм. Голяма част от процесорната мощност, която е отделена на PoW консенсус, се изразходва, тъй като много от генерираните хеши не отговарят на необходимите критерии, за да се мое / валидират успешно. И всеки път, когато се постигне успешен хеш и се добави "блок", PoW blockchain става по-трудно (и неефективно) за валидиране. По-специално през 2017 г. се наблюдава значително нарастване на активността на биткойн мрежата и до юни на следващата година оценките показват комбиниран годишен процент на потребление на енергия от около 70 терават часа за биткойни и биткойн кеш.

Доказателство за залог

Доказателството за залог съществува като концепция поне от 2011 г. и постепенно се възприема от криптовалути като Peercoin и Blackcoin през следващите няколко години. Може би най-забележителното приемане на PoS дойде през 2017 г. с твърдата вилка Casper на блокчейн Ethereum. Вместо миньори протоколът PoS назначава възли, които притежават определен праг на богатство на blockchain (обикновено в основния му портфейл) като валидатори на транзакции. Техният „залог“ се отнася до притежаваната от тях сума, която е заключена за валидиране, както и до часовите марки за тираж, указващи възрастта на транзакциите. Въпреки че не е без свои проблеми, моделът за валидиране на PoS изисква значително по-малко консумация на енергия (поне в дългосрочен план) от PoW.

Има и редица забележителни вариации на PoS протокола, както и подобни модели, които не е задължително да използват залог като форма на валидиране. Например, делегирано доказателство за залог (DPoS) и делегирано византийско отклонение (DBFT) провеждат избори в общността, за да предоставят валидираща власт на заинтересованите възли. Моделите за доказателство на важността (като PoI) (като този на блокчейна на NEM или на противоречивата криптовалута на Petromoneda) възлагат възли за положителни приноси (като например специални протоколи за плащане) към съответните им мрежи.

Докато PoW и PoS споделят общата цел за целостта на мрежата чрез някаква форма на колективно валидиране, техните методи на консенсус се различават значително както във философията, така и във функционалността, което има тенденция да има различаващи се ефекти върху блокчейн общността като цяло. Ключовата разлика между двата протокола е, че PoW временно отделя изчислителна мощност, за да подпомогне сигурността на мрежата си, докато PoS временно отделя съществуващото богатство (или залог) като инструмент за валидиране.

Карбонов крак

Въздействието върху околната среда е нарастваща загриженост, която осветява значителните потенциални опасности от приемането на РП. Тъй като последните авторитетни проучвания преобладаващо предупреждават за необичайно повишаване на температурите на земната повърхност и океан, покачване на нивото на морето и всякакви други тревожни промени в климатичните данни, широкото приемане на базирана на PoW криптовалута (като биткойн) вероятно би довело до дълбоки социални и политически последствия само поради енергийната му неефективност (да не говорим за няколко други фактора, като финансовата регулация и глобалната търговия).

Без грешки, без стрес - Вашето стъпка по стъпка ръководство за създаване на софтуер, променящ живота, без да разрушава живота ви

Не можете да подобрите уменията си за програмиране, когато никой не се интересува от качеството на софтуера.

Въпреки това потенциалът на blockchain в много различни сектори (включително fintech и извън него) е твърде дълбок, за да се игнорира. Има аспекти на технологията, които предлагат както прозрачност, така и анонимност на системите, вариращи от банкиране до медии и комуникация. По своята същност неизменният характер на блокчейна може да го направи толкова отчетлив пред обществото, колкото и да е виновен. Освен това, децентрализираните приложения (DApps) подчертават перспективата за blockchain технологията като платформа за силно демократизирана разработка, дистрибуция и интеграция на софтуер. (Криптовалутата също е легла за хакери. Научете повече в Увеличаване на хакерските дейности, заедно с цените на криптовалутата.)

децентрализация

Концепцията за децентрализирана мрежа или книга е насочила блокчейн технологията към хората и институциите по целия свят. Въпреки това дали PoW или PoS могат да останат чисто децентрализирани в дългосрочен план, подлежи на обсъждане. С постепенното развитие на валидаторите на биткойн от процесора до графичния процесор, а сега и на специализираните ASIC миньори (да не говорим за много локализирани райони за добив), PoW хардуерът и добивът чрез разширение може би стават силно централизирани. И PoS (не контролиран от норми или ограничения, налагани от общността) е склонен да концентрира богатството и по този начин да централизира властта по своята същност. Тези комбинирани проблеми подчертават възможната полза от хибридна PoW / PoS система, както и тази на по-новите модели като DPoS и PoI.

Други иновации (като мрежата на Bitcoin Lightning) работят за решения, които биха могли да облекчат част от консумацията на енергия в съществуващите блокчейн PoW. Но ако мрежите на PoW продължават да нарастват, изглежда малко вероятно те да поддържат дългосрочен стандарт за енергийна ефективност, съпоставим с по-новите модели на консенсус (PoS, PoI и др.). И как правителствата и регулиращите органи се справят с нарастващия въпрос на блокчейн технологиите като цяло, предстои да видим.