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浅析容量证明共识算法
04月22日 17:06
摘要
有几种机制管理区块链中的挖矿过程。
这些共识机制对于验证区块链交易和创建新区块至关重要。
其中一种挖矿机制是容量证明协议。
容量证明（POC）共识机制使用可用硬盘空间验证交易，并决定区块链中的挖矿权。
PoC共识机制几乎不消耗能源，而且比工作证明和权益证明更有效。
在区块链网络中使用容量证明涉及两个步骤：绘图和挖矿。
尽管PoC共识机制消耗更少的能源，实现更快的交易，并且更高效，但其可接受性较低。
区块链中的挖矿可以采取各种流程和程序，您可以使用多种机制在区块链网络上创建新区块。
决定挖矿权和验证交易的节点所涉及的过程很多。
如果区块链机制采用共识机制，您现在可以选择最适合您的区块链技术的共识算法。
这些共识机制之一便是容量证明（PoC）。
在本文中，我们将论述容量证明共识算法的定义，如何使用PoC机制验证交易，以及容量证明共识算法的优缺点。
什么是容量证明（POC）？
图源：MinerGate
容量证明（PoC）是一种共识机制，使节点和矿工能在区块链中挖矿。
容量证明允许通过使用可用硬盘空间来决定挖矿权和验证区块链交易来进行挖矿。
PoC机制是一种共识算法，它部署备用硬盘空间来存储加密货币中哈希问题的解决方案。
容量证明机制比权益证明（PoS）或工作证明（PoW）更有效。
在区块链中创建新区块、哈希和其他挖矿活动会消耗大量能量。然而，得益于容量证明，能减少能耗。
PoC共识算法不会重复哈希，而是在挖矿设备的硬盘上编译并存储可能的解决方案。因此，当挖矿活动开始时，它将部署可用空间。
包括Storj、Spacemint、Chia和Burstcoin等区块链应用程序皆使用的是容量证明共识算法。
容量证明（POC）机制是如何工作的？
图源： ResearchGate
容量证明协议用于创建新区块和验证区块链上的交易。然而，它涉及两个步骤：绘图和挖矿。
绘图
第一步是绘制硬盘。包括绘制出矿工们正在解决的所有可能的数字。
绘图文件包含预先计算的哈希。矿工们利用地块为signum区块链打造区块。
在PoC绘图过程中，有一个我们称之为Nonce的过程。也就是说，“数字只使用一次。”Nonce是添加到哈希或加密区块中的数字，是区块链中矿工使用的术语。
在绘图过程中，您将继续重新刷新矿工帐户中的数据，直到创建nonce值。可以开发的单个nonce包含8192个哈希值。
所有从0到8192的哈希值都会被编号，并配对成scoop。因此，您将配对相邻的哈希值，并将它们组合成一对。
在容量证明（POC）算法中，该过程称为绘图。
挖矿
容量证明共识算法的下一步是挖矿，这一步涉及实际的挖矿工作。
在此步骤中，矿工将计算在绘图中创建的所有绘制编号。您将继续重复计算矿工硬盘中包含的每个Nonce的截止日期的过程。
如果一名矿工开始挖矿，并在28号位置生成scoop，则该矿工必须转到1号nonce的28号scoop。他们现在将使用该scoop的数据来计算截止日期值。
截止日期值指的是自创建最后一个区块以来必须耗尽的时间（以秒为单位）。这段时间将决定矿工何时可以锻造新的区块。
但是，如果没有矿工在这段时间内锻造出一个区块，您可以生成一个新的区块并获得奖励。
创建新区块后，可以通过将nonce映射到硬盘上存储的哈希值来检索哈希的组合值是否正确。
矿工们不断重复容量证明协议中的两个步骤，在区块链中创建新区块，并验证加密交易。
接下来，我们来讨论PoC机制的利与弊。
容量算法证明算法的优点
以下是容量证明算法算法的优点：
- 容量证明协议可以使用任何常规硬盘或计算机存储设备，这种共识算法可以使用基于Android系统的存储。
- PoC协议比工作证明和权益证明更节能、更高效。据报道，在加密货币中，PoC的能效是基于ASIC的挖矿过程的30倍。
- 您可以永久且轻松地从硬盘中删除挖矿数据。您可以将硬盘驱动器重新用于新区块或其他数据存储。
- 权益证明协议能确保快速、低成本的区块链交易。
容量共识算法证明的缺点
以下是容量证明共识算法的缺点：
- PoC共识算法的应用速度很慢，一些开发人员正在避免使用该协议。
- 容量证明协议中存在更高的恶意软件攻击和缓解风险。
结语
专家们认为，容量证明共识算法在创建新区块时以时间换取空间。在PoC机制中，你不需要每秒解数万亿个哈希值；你需要做的就是事先把哈希值存储在一个免费的硬盘上。
PoC协议的好处远远超过了权益证明和工作证明，而且它能更快地完成交易，并且消耗更少的能源。
尽管如此，存在网络攻击和恶意软件的漏洞是一个大问题，而该漏洞使开发人员无法在其区块链平台中部署PoC机制。
作者：Gate.io研究员 Valentine A. 译者： Joy Z.
声明：
*本文仅代表研究员观点，不构成任何交易建议。
*本文内容为原创，版权为Gate.io所有，如需转载请注明作者和出处，否则将追究法律责任。
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