在很多人眼里,加密貨幣挖礦是一件神秘又遙遠的事情。
在專業(yè)礦機、礦池盛行的當下,CPU、GPU 挖礦早已過時,對剛剛?cè)腴T的小白來說,很容易就被參與的高門檻阻擋在外,而門檻極低的 PoS 抵押挖礦,又少了一種隨機出塊獲取代幣獎勵的興致。
今年以來,類似 BHD 等 PoC 挖礦項目進入了人們的視野,一度引起非礦圈人士的追捧,而隨著年底和明年 Mass、Filecoin、Spacemesh、Holochain 等基于 PoC 共識機制,主打硬盤挖礦的項目主網(wǎng)上線或開源,類似概念的項目即將迎來爆發(fā)期。
而在 PoW 和 PoS 已經(jīng)成為主流共識機制的當下,這類主打「簡易挖礦」的 PoC 挖礦模式,會成為未來一段時間內(nèi)的主流玩法嗎?
什么是PoC
PoC(Proof of Capacity,容量證明)是一種允許挖礦設備利用閑置硬盤空間來參與挖礦的共識機制,與 PoW 的算力挖礦和 PoS 的質(zhì)押代幣挖礦方式相比,PoC 挖礦的優(yōu)勢在于門檻低,能耗少。
要想知道 PoC 是如何實現(xiàn)的,我們可以先了解 PoW 的工作原理。在比特幣挖礦中,由礦工共同算一道繁瑣的數(shù)學題,能最早算出結(jié)果的礦工,就可以獲得系統(tǒng)提供的出塊獎勵。在這樣的機制下,算力越高,越有可能完成計算,也就更容易獲得獎勵。
由于比特幣價格越來越高,導致礦業(yè)競爭激烈,整個比特幣系統(tǒng)算力越來越高,因此,如今要想?yún)⑴c比特幣挖礦的礦工,已經(jīng)不能簡單依靠 CPU 或 GPU,而是取決于性能更加優(yōu)良的 ASIC 礦機和更加專業(yè)的礦池。
而追求極致去中心化的開發(fā)者,從被大家忽略的計算機硬盤那里得到了啟發(fā)。
2014 年 8 月,一個名為 Burstcoin(爆裂幣)的項目誕生,它采用的是一種名為 PoC 的共識機制,利用存儲可復用的「解題方式」+本地搜索替代了重復的哈希計算。在該機制下,要想獲得出塊獎勵,依然需要礦工做計算。實際的 PoC 挖礦,是文件或數(shù)據(jù)的存儲/提取,如果你的本地硬盤中存儲的算法越多,越有可能更快地計算出結(jié)果,獲得獎勵。
而決定是否獲得出塊獎勵的因素,也從 PoW 機制下的算力大小變成了存儲能力。具體來說,先將哈希數(shù)據(jù)提前 Plot 到硬盤里,挖礦是一個硬盤讀取過程,執(zhí)行的是 0(1)的操作,整個過程并不需要運算能力。
只用硬盤和網(wǎng)線的 PoC 共識
理論上,任何人都可以參與比特幣挖礦,但隨著算力越來越高,個體出塊的可能性已經(jīng)近乎為 0,自 2010 年底開始運作以來,礦池模式已經(jīng)成為了獨立礦工共享計算資源和增加發(fā)現(xiàn)區(qū)塊機會的手段。
散戶想要參加比特幣挖礦,只能購買專業(yè)的礦機和加入礦池,而以硬盤存儲為核心的 PoC 挖礦,只要使用普通電腦的閑置硬盤,就可以參與挖礦,這也讓采用 PoC 共識機制的區(qū)塊鏈,擁有了比 PoW 更顯著的優(yōu)點:更公平和去中心化。
「只要有硬盤和寬帶,在家里就能進行挖礦?!?/p>
隨著流媒體日益盛行,云存儲的應用場景也越來越廣泛,用戶早已不再為下載的東西占用內(nèi)存過大而擔心,因為如今已經(jīng)可以直接在線觀看視頻或進行其他操作,硬盤大小不再成為大家的煩惱。在這樣的背景下,用戶電腦閑置的硬盤空間,就成為了 PoC 的網(wǎng)絡中的潛在算力。
根據(jù)比特幣哈希算力分布圖,我們可以知道,目前四大比特幣礦池(BTC.com、Poolin、F2Pool 和 AntPool)占了近 60% 的算力,個體的力量根本無法撼動。
而由于 PoC 共識機制,核心并不是算力,而是硬盤存儲能力,即便數(shù)家公司搭建礦池,組建礦池,也根本無法與全球范圍所有潛在的硬盤存儲空間抗衡。
根據(jù) PCWorld 數(shù)據(jù)預測,預計到 2020 年,全世界的數(shù)據(jù)總量將達到 40ZB,即 40 萬億 GB,全球人均 5.2TB,可以說是相當?shù)娜ブ行幕?。這個世界的硬盤分布遠比礦機的分布要去中心化得多,如果 PoC 區(qū)塊鏈的生態(tài)足夠成熟,完全可以避免出現(xiàn)礦霸控制整條鏈的情況,真正實現(xiàn)去中心化。
此外,由于硬盤分布于全球,一旦 PoC 生態(tài)搭建起來,有天然的防 51% 算力攻擊的屬性。
而相對于 PoW 挖礦所需的動輒數(shù)百 W 或者上千 W 能耗的 ASIC 礦機,以及迭代迅速的礦機,比特幣挖礦也由此被外界詬病資源浪費。根據(jù)劍橋大學的數(shù)據(jù)統(tǒng)計,每年用于挖比特幣的能源消耗已經(jīng)接近 2016 年比利時和芬蘭兩個國家的全年電力消耗水平,而且這一數(shù)字還在持續(xù)增加。
但能源浪費的問題在 PoC 挖礦中并不會出現(xiàn)。因為即便使用電腦閑置硬盤挖礦,消耗的也只是一臺普通電腦的耗電量,能耗非常小,資源浪費和影響居民用電也就無從談起。
在 PoW 挖礦中,不同哈希算法的幣種適配于不同種類的礦機,與此相比 PoC 挖礦更具有通用性,對于整個區(qū)塊鏈網(wǎng)絡來說也更具有安全性。
如今,誕生已 10 年的比特幣,也飽受著算力中心化的質(zhì)疑,而采用 PoC 共識機制的區(qū)塊鏈,確實能改善單一機構或個體在整個網(wǎng)絡中的控制權,從而達到更好的公平和去中心化。
除了上面提到的 BurstCoin 之外,還有其他幾個項目也在采用 PoC 算法或者 PoC 衍生算法,利用硬盤空間進行挖礦,包括 BHD、MASS 等。
2018 年 8 月成立的 BHD,全名 BitcoinHD,稱為比特硬幣,該幣是和計算機硬件硬盤緊密相關的一種數(shù)字加密貨幣。它采用的是 PoC 的衍生版 CPoC 機制(條件化容量證明),定位為改變加密貨幣生產(chǎn)方式的有價金融系統(tǒng)。
根據(jù)白皮書介紹,BHD 總供應量 2100 萬枚,85% 的代幣發(fā)給礦工,初始的 TPS 為 70 筆交易/秒,初始區(qū)塊大小 8M。由于 BHD 占用的硬盤容量并沒有真實的需求方,因此 BHD 像是一個專門面向礦工的數(shù)字貨幣,由礦工的抵押支撐項目價值。
另外一個項目是 MASS,它是一個基于 PoC 算法的全新的硬盤挖礦項目,致力于成為共識層基礎設施。
這是一個基于 PoC 算法的挖礦項目,它的共識引擎是通用的,可同時并行為多個公有鏈提供共識服務,它構建了一個無需許可、公平、節(jié)能、安全、通用的共識層,以保障公有鏈運行過程中的根本安全。而參與共識引擎維護的節(jié)點無需許可,即可通過存儲空間運行 MASS 共識協(xié)議。
PoC真的很穩(wěn)嗎?
PoW 的算力大多同時挖同一幣種,大多需要算力在一條主網(wǎng)上運算完哈希以后,才能切到另一條主網(wǎng),除非是 2 年前的以太坊上雙挖這種情況。相反,得益于 PoC 通用性特點,有的 PoC 幣種反而可以多挖,因為數(shù)據(jù)結(jié)構相同,共用證明空間而可以多挖。
但與此同時,多挖也意味著社區(qū)和共識的分散,稀缺性從來不僅指供應量,還有獲取方法的稀缺程度。在極致的多挖環(huán)境下,礦工也許只需要對比收益多寡,無需關心項目進展。最終這些多挖的項目也會被市場化選擇,水能載舟亦能覆舟。以現(xiàn)在共識最強的 BTC 為例,如果有非常多種類的算法都被 BTC 礦機所支持,BTC 的產(chǎn)出也變得不那么稀有。
此外,雖然與 PoW 相比,采用 PoC 挖礦所需要的耗電量已經(jīng)非常小,但相對抵押代幣挖礦的 PoS 項目來說,還是需要消耗一定的電能資源。
找到一個讓所有節(jié)點能在無中心組織狀態(tài)下相互信任的完美機制,是所有公鏈的目標,而這場關于共識機制的探索,從 2008 年開始,至今仍未停止。
從最早的 PoW 到 PoS,再到去年大火的 DPoS,新的共識機制概念不斷被提出,又不斷被開發(fā)者實踐。而在所有的共識機制中,PoC 以其追求極致去中心化、簡易挖礦的方式,正在被更多人認知,也在被更多的人參與和實踐。