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Proof of Capacity (PoC): il mining con l’hard disk

Mentre la maggior parte delle coin usa la proof of work o la proof of stake nella generazione di blocchi, c’è una moneta che attualmente sta utilizzando il meccanismo di Proof of Capacity (PoC). Vediamo insieme tutti i dettagli di questo innovativo meccanismo di mining.

hashing

La prova di lavoro e la prova della capacità richiedono entrambi l’uso di funzioni hash. Una funzione di hash è una funzione unidirezionale, il che significa che è facile inserire le informazioni e calcolare l’hash, ma è estremamente difficile prendere l’hash e determinare le informazioni originali. Generalmente, l’input può essere qualsiasi informazione e l’output è una stringa alfanumerica, una lista di numeri e lettere. Ad esempio, se inserisci la parola “cane” nella funzione hash SHA-256, usata da Bitcoin, l’output sarà: cd6357efdd966de8c0cb2f876cc89ec74ce35f0968e11743987084bd42fb8944 Ma se aggiungi una sola lettera e inserisci la parola “doge”, l’hash diventa: c4e793c81ee40370d827d0cbe748d246cffca2cbe959383edf0976d041ece9e5. Queste stringhe erano banali da calcolare, ma sarebbe quasi impossibile per te ricevere questi hash e determinare l’input originale.

Proof of work

La Proof of Work è la più simile alla Proof of Capacity ma richiede attrezzature costose e specializzate. La prova di lavoro è anche estremamente rumorosa e ad alto consumo di energia, mettendo a dura prova le macchine, richiedendole regolarmente riparazioni o sostituzioni.

capacity 1

Ecco un breve riassunto del funzionamento delle prove di lavoro. I miners raccolgono le transazioni e le mettono in un blocco. Tutti i dati nel blocco, che include l’hash del blocco precedente, passano attraverso una funzione di hash per produrre un nuovo valore di hash. I miners modificano rapidamente un numero nell’intestazione del blocco il più velocemente possibile per cercare di trovare un valore hash corretto. Il primo miners che trova un valore hash corretto trasmette il blocco al resto della rete e gli altri miners convalidano le transazioni prima di lavorare sul blocco successivo.

Proof of Capacity – Spiegazione semplificata

Anziché modificare costantemente i numeri nell’intestazione del blocco e l’hashing per la soluzione, il meccanismo Proof of Capacity coinvolge il tracciamento del disco rigido, ovvero l’elaborazione e l’archiviazione delle soluzioni sul computer prima che inizi anche l’estrazione. Alcune soluzioni sono più veloci di altre. Se il tuo disco rigido sembra avere la soluzione più veloce per il puzzle del blocco più recente, hai vinto il blocco. L’algoritmo di mining è troppo complicato da calcolare in tempo reale e i tempi di blocco sono così brevi (una media di 1 blocco ogni 4 minuti), che le soluzioni devono essere salvate sul disco rigido in anticipo. In definitiva, più soluzioni, anche note, si trovano sul disco rigido, maggiori sono le possibilità di avere la soluzione migliore per il puzzle più recente.

Proof of Capacity – Un’analogia

Immagina di aver “riempito il tuo disco rigido con i biglietti della lotteria e poi quando viene generato un numero casuale, controlli per vedere chi ha il numero corrispondente.” Se hai i numeri corrispondenti, vinci una ricompensa. La parte migliore è però che “puoi continuare a utilizzare questi biglietti della lotteria, blocco dopo blocco”.

Proof of Capacity – Spiegazione tecnica

La proof of capacity coinvolge due parti. C’è la parte del disco rigido e il vero mining dei blocchi. A seconda delle dimensioni del disco rigido, possono essere necessari giorni o addirittura settimane per creare file di stampa univoci. La trama usa un hash molto lento noto come Shabal. Questo è diverso dall’hash SHA-256 usato in precedenza nell’articolo, che i miners Bitcoin usano rapidamente. Dal momento che gli hash Shabal sono difficili da calcolare, li precomponiamo e li memorizziamo su un disco rigido. Questo processo è noto come plotting del disco rigido.

Plotting

Quando si esegue il plotting, noto anche come creazione di un file di stampa, si crea qualcosa chiamato nonce. Gli eventi vengono creati attraverso l’hashing ripetuto di dati, incluso l’ID dell’account. Maggiore è il volume di spazio su disco che si assegna alla stampa, maggiore sarà il numero di risorse memorizzabili. Un nonce finirà per contenere 8192 hash. Questi 8192 hash sono organizzati in coppie, note come scoops. A ogni scoop è assegnato un numero compreso tra 0 e 4095.

Capacity 2

Durante il mining, viene calcolato un numero di scoop compreso tra 0 e 4095. Supponiamo che il tuo calcolo ti dia uno scoop di 42. Dovresti quindi andare a scoop 42 di nonce 1 e usare quei dati scoop per calcolare un tempo, chiamato deadline. Si ripete questo processo per tutti i nonce che hai sul tuo disco rigido. Dopo aver calcolato tutte le deadline, si scegli la deadline minima. La deadline rappresenta il numero di secondi che devono trascorrere dal momento in cui [l’ultimo] blocco è stato creato prima che ti sia permesso di falsificare un blocco. Se nessun altro ha creato un blocco entro questo tempo, puoi “forgiare” un blocco e richiedere una ricompensa per blocco. Ad esempio, quando si esegue l’estrazione, si ottiene una scadenza minima di 25 secondi. Se nessun altro può forgiare un blocco entro i successivi 25 secondi, ti verrà data l’opportunità di forgiare il blocco stesso e raccogliere il premio.

Vantaggi e svantaggi

Ecco alcuni dei vantaggi e degli svantaggi dell’uso di dischi rigidi per il mining.

vantaggi

È possibile utilizzare qualsiasi disco fisso normale in modo che altri miners non abbiano ottenuto un vantaggio dall’acquisto di attrezzature specializzate, ad esempio con l’estrazione di ASIC per Bitcoin. L’utilizzo di dischi rigidi è 30 volte più efficiente dal punto di vista energetico rispetto all’estrazione basata su ASIC. La Proof of Capacity è più decentralizzata perché tutti hanno un disco rigido. Puoi persino estrarre dal disco rigido del tuo telefono Android. I miners non devono aggiornare continuamente le attrezzature. I vecchi dischi rigidi possono archiviare i dati così come quelli nuovi. Al termine dell’estrazione, è possibile cancellare il disco rigido e utilizzarlo per il suo scopo originale.

Svantaggi

Il Proof of Capacity potrebbe portare a un’altra corsa agli “armamenti”. Oggi le persone usano i dischi rigidi di terabyte, ma alla fine potremmo vedere petabyte, exabyte e zettabyte. La prova di capacità è una tecnologia relativamente nuova e non rigorosamente testata e sfidata nel mondo reale. Attualmente, i dischi rigidi tracciano dati inutili oltre il loro scopo di mining. Tuttavia, ci sono piani per avere i dischi rigidi come archiviazione ridondante per importanti informazioni open source. I dischi rigidi potrebbero memorizzare mappe, articoli di Wikipedia o altre informazioni che meritano di essere conservate. C’è già malware che estrae Bitcoin sui computer delle persone. Se la Proof of Capacity diventerà popolare, è possibile che si vedano malware che tracciano i dischi rigidi delle persone. La differenza principale è che è molto meno probabile notare che parte del tuo spazio su disco è occupato.

Burstcoin

Burstcoin è la prima e unica moneta che utilizza la Proof of Capacity. Hanno un team di sviluppo attivo e grandi progetti per il futuro. Hanno persino catturato l’attenzione degli appassionati di criptovalute come John McAfee.

capacity 3

Conclusione

La Proof of Capacity è una soluzione interessante ai problemi che sono emersi con gli algoritmi classici di consenso con il meccanismo di Proof of Work. Essa Tende a portare a un maggiore decentramento della potenza di mining e un minor consumo di energia. Ancora abbastanza non diffusa, solo il tempo dirà quanto sia efficace la prova di capacità e se diventerà o meno la nuova norma per gli algoritmi di consenso.

“This article is originally posted at Coincentral.com

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Michele Porta

Ingegnere informatico. Da sempre appassionato di tecnologia, hardware e software. Sono entrato nel mondo delle criptovalute negli ultimi anni imparando a fare trading e studiando gli aspetti tecnologici e implementativi delle principali cryptocoin sul mercato. Spero in un futuro privo di contanti e basato sulla sicurezza garantita dalla blockchain.
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