Energie (inden) Effektivitet i Blockchain-konsensus

Forfatter: Roger Morrison
Oprettelsesdato: 28 September 2021
Opdateringsdato: 21 Juni 2024
Anonim
How does a blockchain work - Simply Explained
Video.: How does a blockchain work - Simply Explained

Indhold


Kilde: iStock

Tag væk:

Cryptocurrency mining og algoritme hashing bruger enorme mængder energi, og i stor skala vedtagelse af cryptocurrency kan have storskala konsekvenser for miljøet.

Efter at bitcoin whitepaper først blev offentliggjort i 2008, virkede udsigten til levedygtig digital valuta pludselig realistisk, hvis ikke uundgåelig, for et voksende antal mennesker. Den globale økonomi var i fare, og centralbanker var genstand for en bred populistisk ire. Disse faktorer har hjulpet brændstofinteressen for bitcoin som en relativt decentral valuta samt dens underliggende peer-to-peer-teknologi (nu kendt som "blockchain"). Men beviset for arbejde (PoW) -mekanismen, der validerer transaktioner i bitcoin-hovedbogen, leveres med energiforbrugsomkostninger, der stiger eksponentielt, når netværket udvides. Nyere blockchain-konsensusmekanismer løser dette spørgsmål, blandt de vigtigste er bevis for stav (PoS).


Pointen med en blockchain-konsensusmekanisme er generelt at give tillidsfri validering og fejltolerance til et peer-to-peer-netværk. Dette er i vid udstrækning, hvordan bitcoin har formået at få så markant momentum som en valuta. Ved at løse problemer som det byzantinske generaldilemma og problemet med dobbeltforbrug kan bitcoin-hovedbogen effektivt fungere som et netværk uden centralt autoritetspunkt eller fiasko. (Vil du lære det grundlæggende om bitcoin? Tjek hvordan Bitcoin-protokollen faktisk fungerer.)

Bevis for arbejde

PoW-konsensus faktisk foregår med bitcoin mindst mindst et årti, men blev aldrig brugt i vid udstrækning før efter Satoshi Nakamotos whitepaper blev offentliggjort. Udtrykket "bevis på arbejde" blev opfundet i et dokument, der blev offentliggjort i 1999 af Markus Jakobsson og Ari Juels, og konceptet havde allerede eksisteret i en begrænset form allerede i 1993. I con af bitcoin (og flere andre cryptocurrencies) er PoW ikke kun en måde at sikre og validere et peer-to-peer-netværk, men også en metode til at tjene (eller “mine”) valuta på. Hver minearbejder på bitcoin blockchain bidrager med computerkraft til at løse ligningerne, der validerer hovedbogen, og belønnes på sin side med cryptocurrency efter vellykket afslutning.


PoW har været meget effektiv med at sikre blockchains og i nogen grad bevise levedygtigheden af ​​digital valuta. Men det er også påviseligt spildt som en computeralgoritme. Meget af den bearbejdningskraft, der afsættes til PoW-konsensus, går til spild, da mange af de genererede hascher ikke opfylder de krævede kriterier for at mine / validere med succes. Og hver gang en vellykket hash opnås og en "blok" tilføjes, bliver PoW-blockchain vanskeligere (og ineffektiv) at validere. Især året 2017 oplevede en betydelig stigning i bitcoin-netværksaktivitet, og i juni det følgende år indikerede estimater en samlet årlig energiforbrug på ca. 70 terawattimer for bitcoin og Bitcoin Cash.

Bevis for indsats

Bevis for indsats har eksisteret som et koncept siden mindst 2011 og blev gradvist vedtaget af cryptocurrencies som Peercoin og Blackcoin i de kommende år. Det er sandsynligt, at den mest bemærkelsesværdige PoS-vedtagelse kom i 2017 med den Casper hårde gaffel fra Ethereum blockchain. I stedet for gruvearbejdere udnævner PoS-protokollen knudepunkter, der har en vis formærskelstærke på blockchain (typisk inden i dens kerne tegnebog) som transaktionsvalidatorer. Deres "indsats" henviser til det beløb, de ejer, der er låst til validering, samt tidsstempler for cirkulation, der angiver transaktionernes alder. Selvom det ikke er uden egne problemer, kræver PoS-valideringsmodellen betydeligt mindre energiforbrug (i det mindste på lang sigt) end PoW.

Der er også en række bemærkelsesværdige variationer af PoS-protokollen såvel som lignende modeller, der ikke nødvendigvis bruger indsats som en form for validering. F.eks. Afholder delegeret bevis for indsats (DPoS) og delegeret byzantinsk fejltolerance (DBFT) begge samfundsvalg for at tildele valideringsmagt til stakeholderknudepunkter. Bevis for vigtighed (PoI) -modeller (som NEM-blockchain eller den kontroversielle Petromoneda cryptocurrency) belønner knudepunkter for positive bidrag (såsom særlige betalingsprotokoller) til deres respektive netværk.

Mens PoW og PoS begge deler det fælles mål om netværksintegritet gennem en form for kollektiv validering, er deres konsensusmetoder forskellige i både filosofi og funktionalitet, hvilket har en tendens til at have forskellige effekter på blockchain-samfundet som helhed. Den vigtigste forskel mellem de to protokoller er, at PoW midlertidigt bruger computerkraft for at hjælpe med at sikre sit netværk, mens PoS midlertidigt afsætter eksisterende rigdom (eller indsats) som et valideringsværktøj.

Carbon Foot

Miljøpåvirkning er en voksende bekymring, der belyser betydelige potentielle farer ved PoW-vedtagelse. Da nylige autoritative undersøgelser overvældende advarer om unormale stigninger i Jordens overflade- og havtemperaturer, stigende havstand og alskens andre alarmerende forskydninger i klimadata, ville den udbredte vedtagelse af en PoW-baseret cryptocurrency (som bitcoin) sandsynligvis fremkalde dybe sociale og politiske konsekvenser alene på grund af dens energiineffektivitet (hvad så meget mere af andre faktorer, såsom finansiel regulering og global handel).

Ingen fejl, ingen stress - Din trinvis vejledning til oprettelse af livsændrende software uden at ødelægge dit liv

Du kan ikke forbedre dine programmeringsevner, når ingen er interesseret i softwarekvalitet.

Ikke desto mindre er potentialet for blockchain i mange forskellige sektorer (inklusive fintech og derover) for dybt til at ignorere. Der er aspekter af teknologien, der tilbyder både gennemsigtighed og anonymitet til systemer, der spænder fra bank til medier og kommunikation. Den iboende uforanderlige karakter af en blockchain kan gøre det lige så ansvarligt over for offentligheden, som det er fejltolerant. Derudover fremhæver decentrale applikationer (DApps) udsigten til blockchain-teknologi som en platform for stærkt demokratiseret softwareudvikling, distribution og integration. (Cryptocurrency er også et arnested for hackere. Lær mere om hackeaktiviteter forøges sammen med Cryptocurrency-priser.)

Decentralisering

Begrebet et decentraliseret netværk eller hovedbog har elsket blockchain-teknologi til mennesker og institutioner over hele verden. Hvorvidt hverken PoW eller PoS kan forblive rent decentral i det lange løb er underlagt debat. Med den gradvise udvikling af bitcoin-valideringer fra CPU til GPU og nu til specialiserede ASIC-minearbejdere (for ikke at nævne i meget lokaliserede minedistrikter) er PoW-hardware og minedrift i forlængelse uden tvivl blevet meget centraliseret. Og PoS (ukontrolleret af nogen fællesskabshåndhævede normer eller begrænsninger) har en tendens til at koncentrere rigdom og derved centralisere magten i sig selv. Disse problemer kombinerer den mulige fordel ved et hybrid PoW / PoS-system såvel som for nyere modeller som DPoS og PoI.

Andre innovationer (som Bitcoin Lightning Network) arbejder på løsninger, der muligvis kan lindre noget af energiforbruget i eksisterende PoW-blockchains. Men hvis PoW-netværk fortsætter med at vokse, synes det usandsynligt, at de opretholder en langsigtet energieffektivitetsstandard, der kan sammenlignes med de nyere konsensusmodeller (PoS, PoI osv.). Og hvordan regeringer og regulerende organer håndterer det voksende spørgsmål om blockchain-teknologi som helhed er endnu ikke at se.