À mesure que le changement climatique devient plus apparent, nous devons surveiller et limiter notre empreinte carbone.
Les chaînes de blocs peuvent consommer d'énormes quantités d'énergie - selon le type d'algorithme de consensus utilisé - et cela met à rude épreuve l'environnement. L'algorithme de consensus de preuve de capacité (PoC) combine les avantages d'autres options d'algorithme sans la consommation d'énergie élevée. Il semble donc que nous soyons sur l'algorithme de consensus le plus vert à ce jour.
Qu'est-ce qu'une preuve de capacité ?
Le PoC, également appelé preuve d'espace, est un type de consensus dans lequel vous démontrez un intérêt pour un service en offrant un espace mémoire aux fournisseurs de services. Ce modèle vous permet, en tant que mineur, d'échanger vos espaces disque libres contre de la crypto-monnaie sur un réseau décentralisé. Il offre un service de quid pro quo, donc plus vous avez d'espace, plus vous aurez de chances de réclamer la récompense minière.
PoC utilise moins de consommation d'énergie que les autres modèles car il utilise uniquement votre taille de mémoire libre pour vérifier les blocs. Il n'est pas étonnant que le mécanisme soit soutenu comme une alternative plus écologique aux algorithmes de mécanisme de consensus antérieurs, tels que la preuve de travail (PoW).
Comment fonctionne l'algorithme de preuve de capacité ?
Imaginez passer un test sur ordinateur avec une liste de réponses possibles sur un disque dur. Plus votre disque dur est grand, plus vous pouvez stocker de réponses. Et plus il y a de réponses disponibles, plus vous aurez de chances d'obtenir les bonnes réponses nécessaires pour réussir le test. Ces questions de test sont similaires aux hachage de données problèmes que les mineurs PoC résolvent, tandis que les réponses sont les parcelles à stocker sur les disques durs.
Les temps de bloc dans la preuve de capacité sont courts - seulement environ quatre minutes par bloc, contrairement à dix minutes par bloc pour le bitcoin. Cela signifie que les solutions aux problèmes complexes d'exploitation minière doivent être "tracées" à l'avance pour s'adapter au temps.
Les récompenses de bloc sont l'objectif final de la gestion des chaînes de blocs, et l'algorithme PoC utilise deux étapes pour cela: le traçage et l'exploration.
Traçage du disque dur
Chaque mineur de blockchain cherche un nonce - un numéro unique chiffré à quatre octets utilisé pour vérifier les informations intégrées dans un bloc qui n'est utilisé qu'une seule fois (nonce signifie "numéroté utilisé une fois"). Toutes les valeurs nonce possibles sont compilées sur le disque dur via le traçage, avant même que l'extraction ne démarre correctement.
Chaque nonce tracé a 8 192 hachages, commençant de 0 à 8 191. Les 8 192 hachages sont jumelés en scoops, qui jouent un rôle déterminant dans l'extraction qui sera effectuée plus tard. Ces nonces sont créés par des nœuds qui hachent les données de manière répétée; c'est la seule partie énergivore de ce mécanisme de consensus. Il nécessite très peu d'énergie (environ 4 watts) par rapport à autres mécanismes d'algorithme de preuve.
Extraction de blocs
Dans l'aspect minier du mécanisme PoC, les scoops sont utilisés pour calculer une valeur limite, qui est le temps maximum qui doit s'écouler avant qu'un autre bloc ne soit produit. Plus le délai est court, plus il est probable qu'un bloc soit falsifié et que le nœud réclame la récompense.
Par exemple, vous proposez une valeur limite de 20 secondes. Vous pouvez forger le bloc et réclamer la récompense si aucun autre participant ne peut battre votre délai de 20 secondes.
L'extraction de blocs ne nécessite aucune consommation d'énergie, ce qui rend le mécanisme PoC beaucoup plus écologique que les autres alternatives d'algorithme de mécanisme de consensus.
5 avantages de la preuve de capacité par rapport aux autres méthodes de minage
La preuve de capacité gagne actuellement du terrain car elle combine les meilleures caractéristiques des modèles d'algorithmes de consensus antérieurs tout en restant respectueuse de l'environnement.
1. Faible consommation d'énergie
Avec l'algorithme de consensus PoC, la consommation d'énergie peut être réduite jusqu'à 96 %. L'utilisation de ce modèle est un pas dans la bonne direction pour poursuivre des pratiques minières et informatiques plus vertes et plus propres.
2. Peu d'entretien et abordable
Il n'y a pas besoin de gadgets coûteux lors de l'utilisation du mécanisme de preuve de capacité. N'importe quel disque dur normal fonctionnera et vous n'aurez pas à vous soucier de la mise à niveau périodique du disque dur. C'est aussi simple que extraire du stockage de votre téléphone Android.
3. Réseau décentralisé
Étant donné que presque tout le monde possède une forme de disque dur, le PoC est hautement décentralisé. Il s'agit d'un avantage notable par rapport au modèle d'algorithme PoW.
4. Temps d'exploitation plus court
En utilisant l'algorithme PoC, vous pouvez préparer un bloc en moins de quatre minutes, alors que vous pouvez passer dix minutes en utilisant l'algorithme PoW.
5. Espace réutilisable
Si vous souhaitez poursuivre d'autres intérêts, vous pouvez facilement effacer toutes les données minières mises en cache sur votre disque dur et les réutiliser pour d'autres choses. Le stockage reste à votre disposition.
4 Limites de la preuve de capacité
Avec tous les avantages de l'algorithme PoC, il présente quelques inconvénients par rapport aux autres alternatives d'algorithme de mécanisme de consensus.
1. Moins sécurisé
L'augmentation de l'exploitation minière s'accompagne d'une augmentation des logiciels malveillants d'exploitation minière. Un algorithme dépendant de l'espace comme PoC est sensible aux logiciels malveillants car beaucoup d'espace est utilisé, dont la plupart ne sont pas surveillés pour les fichiers étranges.
De plus, l'espace libre abondant dans les lecteurs utilisés pour mettre en cache les données de hachage rend encore plus difficile la détection des logiciels malveillants.
2. Favorise les thésauriseurs de l'espace
L'algorithme de preuve de capacité favorise ceux qui disposent d'espaces disque plus importants. Plus d'espace de stockage est nécessaire car plus de mineurs sont ajoutés au réseau. Les gens peuvent facilement commencer à acheter des disques énormes pour exploiter une grande partie de la crypto-monnaie. Cela rend l'exploitation minière beaucoup plus difficile si vous avez des tailles de disque plus petites.
3. Portée limitée
Seuls quelques développeurs utilisent l'algorithme PoC, contrairement à l'algorithme de consensus PoW.
4. Problèmes techniques
Les problèmes techniques concernant les algorithmes PoC peuvent prendre plusieurs formes. Par exemple, si un nœud abandonne un réseau, la reconstruction des fichiers de tracé peut prendre un certain temps, et dans une course contre la montre, c'est désavantageux.
Preuve de capacité vs. Preuve de travail et preuve de participation
Les algorithmes de preuve de capacité utilisent l'espace de stockage sur les disques durs comme ressource à exploiter ou à valider en échange de jetons réseau sur un réseau décentralisé. Cela offre les avantages de PoW et preuve de participation (PoS) modèles sans les inconvénients de l'une ou l'autre approche.
Les algorithmes de consensus PoW sont lents et nécessitent une puissance de calcul énorme, comme circuits intégrés spécifiques à l'application (ASIC). Les algorithmes PoS souffrent de risques de centralisation élevés et de la nécessité pour les participants de fournir des dépôts à l'avance.
Bien que moins populaire que les algorithmes de consensus PoW et PoS, PoC supprime le problème de stockage de crypto-monnaie dans PoS et réduit considérablement l'énergie de calcul élevée utilisée dans PoW.
Quelles crypto-monnaies utilisent la preuve de capacité ?
Bien que relativement nouveau, l'algorithme de preuve de capacité est déjà appliqué et modifié :
Éclatement
Avant d'être rebaptisé Signum en 2021, Éclatement pionnier du mécanisme de preuve de capacité. Cela impliquait l'utilisation de disques durs ordinaires abordables utilisant une énergie aussi faible que 4 watts en moyenne. La consommation d'énergie de Burst était plus durable que Bitcoin, en utilisant des ASIC spécialisés qui peuvent consommer en moyenne 1400 watts.
Burst, désormais appelé Signum, est passé à l'algorithme de consensus de preuve d'engagement (POC+), un niveau avancé du modèle PoC. Signum peut être utilisé pour le crowdsourcing, les paiements, les contrats de cryptage et la messagerie cryptée.
SpaceMint
Le mécanisme de preuve de l'espace utilisé pour miner le projet SpaceMint crypto utilise un format non interactif. En conséquence, les participants ici doivent créer un graphe difficile à pebble, un sommet hautement interconnecté utilisé dans le calcul des hachages. Cela le distingue des autres utilisations de l'algorithme de preuve de capacité.
Réseau Chia
Le Réseau Chia est l'une des applications d'algorithme de preuve de capacité (PoC) les plus populaires. Chia est une plate-forme basée sur la blockchain conçue pour rendre le stockage décentralisé et distribué plus sûr, fiable et rentable. Chia a mis en œuvre l'algorithme PoC pour créer un réseau distribué de périphériques de stockage, appelés fermes, qui stockent et sécurisent les données. En fait, Le chia a provoqué une augmentation mondiale dans les prix de stockage au lancement !
Cependant, Chia a suscité la controverse en raison de son potentiel à faire des ravages sur les disques durs. Il fonctionne en générant des tracés de données sur le disque qui occupent une grande quantité d'espace, ce qui pourrait potentiellement causer de graves dommages au matériel s'il n'est pas surveillé et entretenu correctement. Cela a conduit certains utilisateurs à s'interroger sur la sécurité du réseau et la pérennité de son modèle PoC.
Malgré cela, les autres applications PoC existantes ne semblent pas avoir eu de problèmes liés aux dommages du disque dur. Par exemple, bien que Burstcoin utilise des disques durs pour stocker des données, il ne génère pas de grandes quantités de données susceptibles d'endommager le matériel. En tant que tel, il semble que PoC soit toujours un algorithme de consensus viable qui peut être mis en œuvre sans endommager les disques durs.
L'avenir de la blockchain est vert
Le monde de l'informatique et de la cryptographie a commencé à réaliser l'importance d'être soucieux de l'environnement. Avec l'avènement de l'algorithme du mécanisme de consensus de preuve de capacité, nous pouvons être assurés d'un moyen d'exploitation minière plus simple, plus rapide et plus écologique, peut-être le plus écologique à ce jour.
