Energetska (ne) efikasnost u Blockchain konsenzusu

Autor: Roger Morrison
Datum Stvaranja: 28 Rujan 2021
Datum Ažuriranja: 21 Lipanj 2024
Anonim
The Third Industrial Revolution: A Radical New Sharing Economy
Video: The Third Industrial Revolution: A Radical New Sharing Economy

Sadržaj


Izvor: iStock

Oduzeti:

Iskopavanje kriptovaluta i raspoređivanje algoritama koriste ogromne količine energije, a široko prihvaćanje kripto valute moglo bi imati velike posljedice na okoliš.

Nakon što je bitcoin whitepaper prvi put objavljen 2008., izgledi za održivu digitalnu valutu iznenada su izgledali realno, ako ne i neizbježni, za sve veći broj ljudi. Globalna ekonomija bila je u opasnosti, a središnje banke su bile predmet široke populističke besa. Ti su čimbenici pomogli poticati interes za bitcoin kao relativno decentraliziranu valutu, kao i za njegovu temeljnu tehnologiju (peer-to-peer) tehnologija (danas poznata kao "blockchain"). No, dokaz rada (PoW) mehanizam koji potvrđuje transakcije na bitcoin knjizi dolazi s troškovima potrošnje energije koji se povećavaju eksponencijalno kako se mreža širi. Noviji blockchain konsenzusni mehanizmi bave se ovim problemom, a prije svega je dokaz uložaka (PoS).

Smisao blockchain konsenzusnog mehanizma, općenito govoreći, jest pružanje nepovjerljive provjere valjanosti i tolerancije pogrešaka na mrežu peer-to-peer. Time je uglavnom bitcoin uspio steći toliko značajan zamah kao valuta. Rješavanjem pitanja poput dileme bizantskih generala i problema s dvostrukom potrošnjom, knjiga bitcoina može učinkovito djelovati kao mreža bez središnje točke vlasti ili neuspjeha. (Želite naučiti osnove bitcoina? Provjerite kako zapravo funkcionira Bitcoin protokol.)


Dokaz o radu

Konsenzus PoW-a zapravo je prethodio bitcoin-u najmanje desetljeće, ali nikada nije postao široko korišten tek nakon što je objavljen članak Satoshi Nakamotos. Izraz "dokaz rada" skovan je u dokumentu koji su 1999. godine objavili Markus Jakobsson i Ari Juels, a koncept je već postojao u ograničenom obliku već 1993. U vezi s bitcoinom (i nekoliko drugih kripto valuta) PoW je ne samo način osiguranja i potvrđivanja mreže "peer-to-peer", već i metoda pomoću koje se može zaraditi (ili "moja") valuta. Svaki rudar na bitcoin blockchainu doprinosi računalnoj snazi ​​za rješavanje jednadžbi koje validiraju knjigu, a zauzvrat se nagrađuje s kripto valutama nakon uspješnog završetka.

PoW je bio vrlo učinkovit u osiguravanju blockchaina i dokazivanju, u određenoj mjeri, održivosti digitalne valute. No također je i demonstrativno rasipnik kao računalni algoritam. Veliki dio procesne snage koja se posvećuje konsenzusu PoW-a otpada, jer mnogi generirani heševi ne ispunjavaju tražene kriterije kako bi se uspješno minerali / potvrdili. I svaki put kada se postigne uspješan hash i doda se "blok", PoW blockchain postaje teže (i neučinkovit) za provjeru. Posebno je u 2017. godini došlo do značajnog povećanja aktivnosti bitcoin mreže, a do lipnja sljedeće godine procjene su ukazale na kombiniranu godišnju stopu potrošnje energije od oko 70 teravatnih sati za bitcoin i Bitcoin Cash.


Dokaz uloga

Dokaz o udjelu postoji kao koncept od najmanje 2011. godine, a postupno su ga u nekoliko godina usvojile kripto valute poput Peercoin i Blackcoin. Vjerojatno najznačajnije prihvaćanje PoS-a uslijedilo je 2017. godine s Casper-ovim tvrdim vilicom bloka Ethereum. Umjesto rudara, PoS protokol imenuje čvorove koji posjeduju određeni prag bogatstva na blockchainu (obično unutar svoje jezgre novčanika) kao potvrđivače transakcija. Njihov "ulog" odnosi se na iznos koji posjeduju i koji je zaključan radi provjere valjanosti, kao i vremenske žigove za promet koji ukazuju na starost transakcija. Iako nije bez svojih problema, PoS model validacije zahtijeva znatno manju potrošnju energije (barem dugoročno) od PoW-a.

Postoji i veliki broj značajnih varijacija PoS protokola, kao i slični modeli koji ne moraju nužno koristiti ulog kao oblik provjere valjanosti. Na primjer, delegirani dokaz o udjelu (DPoS) i delegirana vizantijska tolerancija na greške (DBFT) provode izbore u zajednici kako bi se čvorovima za sudjelovanje dodijelilo potvrđivanje. Dokazi o važnosti (PoI) modeli (poput modela NEM blockchaina ili kontroverzne kripto valute Petromoneda) nagrađuju čvorove za pozitivne doprinose (poput posebnih protokola plaćanja) na njihove mreže.

Iako PoW i PoS dijele zajednički cilj integriteta mreže kroz neki oblik kolektivne validacije, njihove metode konsenzusa značajno se razlikuju i u filozofiji i u funkcionalnosti, što ima tendenciju da imaju različite učinke na blockchain zajednicu u cjelini. Ključna razlika između dva protokola je u tome što PoW privremeno posvećuje računarsku snagu radi zaštite svoje mreže, dok PoS privremeno posvećuje postojeće bogatstvo (ili ulog) kao alat za provjeru valjanosti.

Carbon Foot

Utjecaj na okoliš je sve veća zabrinutost koja rasvjetljava značajne potencijalne opasnosti od usvajanja PoW. Budući da nedavna autoritativna istraživanja pretjerano upozoravaju na nenormalna povećanja temperature Zemlje na površini i oceanu, porast razine mora i sve vrste drugih alarmantnih pomaka u klimatskim podacima, rašireno usvajanje kriptovaluta utemeljenih na PoW-u (poput bitcoina) vjerojatno bi dovelo do dubokog društvenog i političke posljedice samo zahvaljujući energetskoj neučinkovitosti (a kamoli nekoliko drugih čimbenika, poput financijske regulacije i globalne trgovine).

Bez grešaka, bez stresa - Vaš korak po korak vodič za stvaranje softvera koji mijenja život bez uništavanja života

Ne možete poboljšati svoje programiranje kad nikoga nije briga za kvalitetu softvera.

Ipak, potencijal blockchaina u mnogim različitim sektorima (uključujući fintech i šire) previše je zanemariv. Postoje aspekti tehnologije koji nude i transparentnost i anonimnost sustava u rasponu od bankarstva do medija i komunikacije. Inherentno nepromjenjiva priroda blok-lanca može ga učiniti jednako odgovornim javnosti, koliko je i tolerantna na pogreške. Uz to, decentralizirane aplikacije (DApps) ističu perspektivu blockchain tehnologije kao platforme za visoko demokratizirani razvoj, distribuciju i integraciju softvera. (Cryptocurrency je također središte za hakere. Saznajte više o povećanju hakerskih aktivnosti, zajedno s cijenama cryptocurrency.)

Decentralizacija

Koncept decentralizirane mreže ili knjige namijenjen je tehnologiji blockchain ljudima i institucijama širom svijeta. Međutim, može li ili ne PoW ili PoS dugoročno ostati potpuno decentralizirana podložna je raspravi. S postupnim razvojem bitcoin validatora od CPU-a do GPU-a, a sada i do specijaliziranih ASIC rudara (da ne spominjemo u vrlo lokaliziranim rudarskim regijama), PoW hardver i rudarstvo po proširenju vjerojatno su postali visoko centralizirani. A PoS (koji nije kontroliran bilo kakvim normama ili ograničenjima koje provode zajednice) teži koncentraciji bogatstva i na taj način centralizira vlast po svojoj prirodi. Ova kombinirana pitanja naglašavaju moguću korist hibridnog PoW / PoS sustava, kao i novije modele poput DPoS i PoI.

Ostale inovacije (poput Bitcoin Lightning Network-a) rade na rješenjima koja bi mogla ublažiti dio potrošnje energije u postojećim PoW blockchainima. Ali ako PoW mreže nastave rasti, malo je vjerojatno da bi održale dugoročni standard energetske učinkovitosti usporediv s novijim konsenzusnim modelima (PoS, PoI itd.). A kako se vlade i regulatorna tijela bave rastućim problemom blockchain tehnologije u cjelini, tek treba vidjeti.