عندما يُصبح تغير المناخ أكثر وضوحًا وتأثيرًا ، يجب على كل واحد فينا مراقبة البصمة الكربونية التي نتسبب فيها والحد منها.
يُمكن أن تستهلك شبكات Blockchain كميات هائلة من الطاقة — اعتمادًا على نوع خوارزمية الإجماع المُستخدمة — وهذا يضع ضغطًا إضافيًا على البيئة. تجمع خوارزمية إجماع إثبات السعة (PoC) بين مزايا خيارات الخوارزمية الأخرى دون استهلاك الطاقة المُكثف. لذلك يبدو أننا ننتقل إلى خوارزمية تُوافق الآراء الأكثر مراعاة للبيئة حتى الآن. تحقق من شرح خوارزميات “إثبات الحصة” المُختلفة.
ما هي خوارزمية إثبات السعة؟
خوارزمية PoC ، المعروفة أيضًا باسم إثبات السعة ، هي نوع من الإجماع الذي تُظهر فيه اهتمامًا بخدمة ما من خلال توفير مساحة الذاكرة لمُقدمي الخدمة. يسمح لك هذا النموذج ، بصفتك مُعدِّن ، بتبديل مساحة القرص الصلب المُتوفرة مُقابل العملات المُشفرة عبر شبكة لامركزية. إنها تُقدم خدمة مُقايضة ، لذا فكلما توفرت لك مساحة تخزين أكبر ، زادت احتمالية المُطالبة بمكافأة التعدين.
تستخدم PoC استهلاك طاقة أقل من الطرز الأخرى لأنها تستخدم حجم الذاكرة المُتاحة فقط للتحقق من الكتل. لا عجب في أنَّ الخوارزمية مدعومة كبديل أكثر مراعاة للبيئة لخوارزميات الإجماع السابقة ، مثل إثبات العمل (PoW).
كيف تعمل خوارزمية إثبات السعة؟
تخيل الذهاب إلى اختبار مُستند إلى الكمبيوتر مع قائمة بالإجابات المُحتملة على القرص الصلب لمُختلف الأسئلة. كلما زاد حجم القرص الصلب لديك ، زادت الإجابات التي يُمكنك تخزينها. وكلما توفر المزيد من الإجابات الصحيحة ، زادت احتمالية حصولك على النسبة اللازمة لاجتياز الاختبار. تُشبه أسئلة الاختبار هذه مشكلات تجزئة البيانات التي يحلها مُعدِّنو PoC ، في حين أنَّ الإجابات هي الكتل التي سيتم تخزينها على القرص الصلب.
أوقات الكتلة في إثبات السعة قصيرة — حوالي أربع دقائق فقط لكل كتلة ، على عكس عشر دقائق لكل كتلة Bitcoin. وهذا يعني أنَّ الحلول لمشاكل التعدين المُعقَّدة يجب أن يتم “تخطيطها” مُسبقًا لمواكبة الوقت.
تُعتبر مكافآت الكتلة هي الهدف النهائي للتعامل مع شبكات Blockchain ، وتستخدم خوارزمية PoC خطوتين لهذا: التخطيط والتعدين.
تخطيط القرص الصلب
يسعى كل مُعدِّن في شبكة Blockchain إلى رقم nonce — وهو رقم فريد من نوعه مُكوَّن من أربعة بايت يستخدم للتحقق من المعلومات المُضمَّنة في كتلة يتم استخدامها مرة واحدة فقط (يُشير nonce إلى “مرقم تم استخدامه مرة واحدة”). يتم تجميع جميع قيم nonce المُمكنة على القرص الصلب عن طريق التخطيط ، حتى قبل بدء التعدين بشكل صحيح.
يحتوي كل مخطط nonce على 8192 تجزئة ، بدءًا من 0 إلى 8191. يتم إقران جميع التجزئات البالغ عددها 8192 في أزواج تُسمى المجارف ، والتي تلعب دورًا أساسيًا في التعدين الذي سيتم تنفيذه لاحقًا. يتم إنشاء هذه الرموز غير المُخصصة بواسطة العقد التي تقوم بتجزئة البيانات بشكل مُتكرر ؛ هذا هو الجزء الوحيد المُستهلك للطاقة من آلية التوافق هذه. تتطلب طاقة قليلة جدًا (حوالي 4 واط) مقارنةً بآليات خوارزمية الإثبات الأخرى.
تعدين الكتل
في جانب التعدين من آلية PoC ، تُستخدم المجارف لحساب قيمة حدية ، وهي أقصى وقت يجب أن ينقضي قبل إنتاج كتلة أخرى. كلما كان التأخير أقصر ، زاد احتمال تعدين الكتلة وستحصل العقدة على المكافأة.
على سبيل المثال ، توصلت إلى قيمة حدية بقيمة 20 ثانية. يُمكنك تعدين الكتلة والمطالبة بالمكافأة إذا لم يتمكن أي مشارك آخر من التغلب على الموعد النهائي البالغ 20 ثانية.
لا يتطلب تعدين الكتل أي استهلاك للطاقة ، مما يجعل آلية PoC أكثر خضرة من بدائل خوارزمية آلية الإجماع الأخرى. تحقق من ما هي تقنية Blockchain Sharding وما هي مخاطرها؟
مزايا إثبات السعة مُقارنةً بطرق التعدين الأخرى
تكتسب آلية إثبات السعة حاليًا قوة جذب كبيرة لأنها تجمع بين أفضل ميزات نماذج خوارزمية الإجماع السابقة مع الحفاظ على البيئة.
1. استهلاك مُنخفض للطاقة
باستخدام خوارزمية PoC ، يُمكن خفض استهلاك الطاقة بنسبة تصل إلى 96٪. يُعد استخدام هذا النموذج خطوة في الاتجاه الصحيح في متابعة ممارسات تعدين وحوسبة أكثر اخضرارًا ونظافة.
2. صيانة مُنخفضة وبأسعار معقولة
ليست هناك حاجة إلى أدوات مُكلفة عند استخدام آلية إثبات السعة. سيعمل أي محرك أقراص ثابت عادي ، ولن تقلق بشأن ترقية القرص الصلب بشكل دوري. إنها آلية سهل مثل التعدين من تخزين هاتف Android الخاص بك.
3. الشبكة اللامركزية
نظرًا لأنَّ كل شخص لديه نوع مُعين من محركات الأقراص الثابتة إلى حد كبير ، فإنَّ PoC لا مركزية للغاية. هذه ميزة بارزة على نموذج خوارزمية إثبات العمل.
4. وقت أقصر للتعدين
باستخدام خوارزمية PoC ، يُمكنك إنشاء كتلة في أقل من أربع دقائق ، بينما يُمكنك قضاء عشر دقائق باستخدام خوارزمية PoW.
5. مساحة قابلة لإعادة الاستخدام
إذا كنت ترغب في متابعة اهتمامات أخرى ، فيُمكنك بسهولة التحقق من جميع بيانات التعدين المخزنة مؤقتًا على محرك الأقراص الثابتة وإعادة استخدامها لأشياء أخرى. التخزين لا يزال لك لاستخدامه. تحقق من ما هي صعوبة تعدين العملات المُشفرة؟ هل تُؤثر عليك؟
قيود خوارزمية إثبات السعة
مع كل مزايا خوارزمية PoC ، فإنَّ لها بعض العيوب مُقارنةً ببدائل خوارزمية آلية الإجماع الأخرى.
1. أقل أمانًا
مع زيادة التعدين تأتي زيادة في البرمجيات الخبيثة. تُعد الخوارزمية المعتمدة على المساحة مثل PoC عرضة للبرامج الضارة حيث يتم استخدام مساحة كبيرة ، ومعظمها لا تتم مراقبته بحثًا عن ملفات غريبة.
بالإضافة إلى ذلك ، فإنَّ المساحة الخالية الوفيرة في محركات الأقراص المُستخدمة لتخزين بيانات التجزئة مؤقتًا تجعل اكتشاف البرامج الضارة أكثر صعوبة.
2. تُفضل من لدية مساحة أكبر
تُفضل خوارزمية إثبات السعة كل من لديه مساحات أكبر على القرص الصلب. مساحة التخزين الأكبر مطلوبة أين يتم إضافة المزيد من المُعدِّنين إلى الشبكة. يُمكن للأشخاص البدء بسهولة في شراء محركات أقراص ضخمة لتعدين جزء كبير من العملة المُشفرة. هذا يجعل التعدين أكثر صعوبة إذا كان لديك أحجام محركات أقراص أصغر.
3. وصول محدود
يستخدم عدد قليل فقط من المُطورين خوارزمية PoC ، على عكس خوارزمية إجماع PoW.
4. المشاكل التقنية
يُمكن أن تتخذ المشاكل التقنية المُتعلقة بخوارزميات PoC عدة أشكال. على سبيل المثال ، إذا خرجت عقدة من الشبكة ، فقد يستغرق الأمر بعض الوقت لإعادة بناء ملفات التخطيط ، وفي سباق مع الزمن ، هذا غير ملائم.
مقارنة بين إثبات السعة وإثبات العمل وإثبات الحصة
تُستخدم خوارزميات إثبات السعة مساحة التخزين على القرص الصلب كمورد أين يتم استخراجها أو التحقق من صحتها في مقابل رموز الشبكة عبر شبكة لامركزية. يُوفر هذا مزايا نماذج إثبات العمل وإثبات الحصة (PoS) دون الجوانب السلبية لأي من النهجين.
تعد خوارزميات إجماع إثبات العمل بطيئة وتتطلب قوة حسابية هائلة — مثل الدوائر المُتكاملة الخاصة بالتطبيقات (ASICs). تُعاني خوارزميات PoS من مخاطر مركزية عالية وحاجة المشاركين إلى تقديم الودائع مقدمًا.
على الرغم من أنَّ PoC أقل شيوعًا من خوارزميات PoW و PoS ، إلا أنَّ PoC تُزيل مشكلة تخزين العملات المُشفرة في PoS وتُقلل بشكل كبير من طاقة الحساب العالية المُستخدمة في PoW. تحقق من كيف يُؤثر حرق العملة المشفرة على سعرها؟
ما هي العملات المُشفرة التي تستخدم إثبات السعة؟
على الرغم من كونها جديدة نسبيًا ، إلا أنَّ خوارزمية إثبات السعة يتم تطبيقها وتعديلها بالفعل:
Burst
قبل تغيير علامتها التجارية إلى Signum في عام 2021 ، كانت Burst رائدة في آلية إثبات السعة. تضمن ذلك استخدام أقراص صلبة عادية وميسورة التكلفة تستخدم طاقة مُنخفضة تصل إلى 4 واط في المتوسط. كان استهلاك الطاقة في Burst أكثر استدامة من Bitcoin ، وذلك باستخدام أجهزة ASIC المُتخصصة التي يُمكن أن تستهلك في المتوسط 1400 واط.
تحولت Burst ، التي تُسمى الآن Signum ، إلى خوارزمية إجماع إثبات الالتزام (POC+) ، وهي مستوى متقدم من آلية PoC. يُمكن استخدام Signum في التعهيد الجماعي ، والمدفوعات ، وعقود التشفير ، والرسائل المُشفرة.
SpaceMint
يتم استخدام آلية إثبات المساحة لتعدين العملة المُشفرة SpaceMint التي تقترح تنسيقًا غير تفاعلي. نتيجة لذلك ، يجب على المُشاركين هنا إنشاء رسم hard-to-pebble البياني ، وهو رأس مترابط للغاية يستخدم في تجزئة الحوسبة. هذا يميزه عن الاستخدامات الأخرى لخوارزمية إثبات السعة.
شبكة Chia
تُعد شبكة Chia واحدة من أكثر تطبيقات خوارزمية إثبات السعة (PoC) شيوعًا. Chia عبارة عن منصة قائمة على شبكة Blockchain مُصممة لجعل التخزين والتوزيع اللامركزي أكثر أمانًا وموثوقية وفعالية من حيث التكلفة. نفَّذت Chia خوارزمية PoC لإنشاء شبكة موزعة من أجهزة التخزين ، تُعرف باسم المزارع ، تقوم بتخزين البيانات وتأمينها. في الواقع ، تسببت Chia في زيادة أسعار التخزين على مستوى العالم عند إطلاقها!
ومع ذلك ، فقد قوبلت Chia بالجدل بسبب قدرتها على إحداث فوضى في محركات الأقراص الثابتة. إنها تعمل عن طريق إنشاء قطع من البيانات على القرص الصلب الذي يشغل مساحة كبيرة ، مما قد يتسبب في أضرار جسيمة للأجهزة إذا لم تتم مراقبتها وصيانتها بشكل صحيح. وقد أدى ذلك ببعض المستخدمين إلى التساؤل عن أمان الشبكة واستدامة آلية PoC الخاص بها.
على الرغم من ذلك ، لا يبدو أنَّ تطبيقات PoC الحالية الأخرى لديها أية مشكلات تتعلق بتلف القرص الصلب. على سبيل المثال ، بينما يستخدم Burstcoin محركات الأقراص الثابتة لتخزين البيانات ، فإنه لا ينتج عنه قطع كبيرة من البيانات التي قد تتسبب في تلف الأجهزة. على هذا النحو ، يبدو أن PoC لا تزال خوارزمية إجماع قابلة للتطبيق يُمكن تنفيذها دون إتلاف محركات الأقراص الثابتة. تحقق من أفضل شبكات Blockchain لإنشاء التطبيقات اللامركزية (DApps)..
مُستقبل Blockchain صديق للبيئة
بدأ عالم الحوسبة والعملات المُشفرة يدرك أهمية الوعي بالبيئة. مع ظهور خوارزمية إثبات السعة ، يُمكننا التأكد من وجود وسيلة تعدين أسهل ، وأسرع ، وأكثر اخضرارًا — ربما تكون الأكثر خضرة حتى الآن. يُمكنك الإطلاع الآن على مقارنة بين تعدين الذهب وتعدين Bitcoin: أيهما أكثر ضررًا؟
