Рассказываем, что такое доказательство ресурсов, как работает майнинг с использованием Proof-of-Capacity и чем этот алгоритм отличается от Proof-of-Work и Proof-of-Stake.
Proof-of-Capacity (доказательство ресурсов, PoC) — это используемый в блокчейнах алгоритм достижения консенсуса, при котором для добычи криптовалюты используется память на жестком диске, а не вычислительная мощность, как в алгоритме Proof-of-Work, или количество имеющихся монет, как в алгоритме Proof-of-Stake.
Proof-of-Capacity возник в качестве одного из возможных решений проблемы высокого потребления энергии при использовании алгоритма Proof-of-Work и ситуации, при которой майнерам выгоднее копить криптовалюту, а не тратить ее (в случае PoS).
При использовании алгоритма PoW майнеры с максимальной скоростью меняют числовой параметр в заголовке блока, пытаясь подобрать искомый хэш блока. Первый майнер, нашедший это значение хэша, или нонс, распространяет информацию по сети. Остальные майнеры подтверждают транзакцию и переходят к работе над следующим блоком. По сути это тип лотереи, при которой майнеры постоянно перебирают значения хэша, чтобы найти правильное.
Как работает Proof-of-Capacity
Proof-of-Capacity дает возможность нодам в сети блокчейна задействовать для майнинга доступных криптовалют свободное место на жестком диске. Вместо постоянного перебора числовых параметров в заголовке блока и повторного хэширования, PoC создает список возможных решений на жестком диске майнера еще до начала майнинга как такового.
Чем больше объем памяти жесткого диска, тем больше возможных решений на нем может храниться, что повышает шансы майнера найти в своем списке искомое значение хэша и получить награду за блок.
Продолжая аналогию с лотереей: если вам надо угадать как можно больше чисел, чтобы получить выигрыш, то чем длиннее ваш список возможных ответов, тем выше ваши шансы на успех. Кроме того, вы можете сохранять свои лотерейные билеты и использовать их снова и снова.
Proof-of-Capacity состоит из двух этапов: плотинга (подготовки жесткого диска) и майнинга.
Плотинг
Сначала происходит плотинг жесткого диска, то есть с помощью повторного хэширования данных, включающих в себя идентификатор учетной записи майнера, создается список со всеми возможными значениями нонсов. Каждый нонс содержит 8192 хэша, которые пронумерованы от 0 до 8192. Соседние хэши образуют пары, называемые скупами (scoop). Так хэши 0 и 1 образуют скуп 0, хэши 2 и 3 образуют скуп 1 и т. д.
Майнинг
Второй этап — это собственно майнинг, или добыча криптовалюты, когда майнер вычисляет номер скупа. Например, майнер начинает добычу, и расчеты дают ему скуп номер 38. Тогда майнер берет скуп 38 первого нонса и использует данные этого скупа, чтобы вычислить значение крайнего срока (дедлайна). Процесс повторяется до тех пор, пока на станут известны дедлайны всех нонсов, хранящихся на жестком диске. После вычисления всех дедлайнов майнер выбирает минимальный из них.
Дедлайн — это количество секунд, которые должны пройти после создания предыдущего блока прежде чем майнер может приступить к новому блоку. Если никто за это время не создал новый блок, то майнер может сделать это и получить награду.
Например, если у майнера Х минимальный дедлайн равен 36 секундам, и за эти 36 секунд никто не создал новый блок, майнер Х получит возможность создать следующий блок и получить вознаграждение.
Преимущества и недостатки Proof-of-Capacity
Преимущество PoC состоит в том, что для него можно задействовать любые жесткие диски, в том числе с ОС Android, и считается, что он в 30 раз эффективнее ASIC-майнеров, используемых для майнинга биткоинов.
Для него не нужно специальное оборудование и постоянное улучшение жестких дисков. Данные для майнинга можно легко удалить и использовать \ диск для хранения любой другой информации.
К недостаткам этого алгоритма можно отнести его недостаточную популярность. Кроме того, могут появиться вредоносные программы, которые будут использовать для майнинга место на жестких дисках людей без их ведома.