الگوریتم اثبات ظرفیت (PoC) چیست؟

بروزرسانی :نوامبر 15, 2020 @ 10:09 ق.ظ

اثبات ظرفیت (PoC) یک نوع الگوریتم اجماع است که به دستگاه های ماینر در شبکه امکان می‌دهد تا از فضای موجود هارددیسک خود برای تصمیم گیری در مورد استخراج و تأیید تراکنش ها استفاده کنند. در این مقاله فکت کوینز به بررسی این الگوریتم خلاقانه خواهیم پرداخت. پس با ما همراه باشید.

مزیت اصلی سیستم گواهی ظرفیت یا PoC کارایی آن در مقایسه با مکانیزم‌های اثبات کار (PoW) و اثبات سهام (PoS) (گواهی کار و گواهی سپرده) است.

اثبات ظرفیت چیست؟

Proof-of-Capacity الگوریتم اجماعی است که در آن ماینرها برای مشارکت در تأیید تراکنش ها، هارد دیسک‌های خود را «برنامه ریزی» می‌کنند. به عبارت دیگر، ماینرها قبل از شروع استخراج، راه حل معادلات ریاضی استخراج را محاسبه و ذخیره می‌کنند.

برخی از راه حل‌ها وجود دارد که سریعتر از راه حل‌های دیگر بدست خواهد آمد و اینها راه حل‌هایی هستند که در فرآیند اجماع انتخاب می‌شوند. به این ماینرها بلاک اعطا می‌شود و از این رو کوین‌های قابل استفاده به آنها تعلق می‌گیرد.

این راه حل‌ها باید از قبل محاسبه شوند زیرا حل آنها در لحظه بسیار پیچیده است. علاوه بر این، زمان تولید بلاک (Block Time) واقعاً کوتاه است. به همین دلیل است که راه حل‌های الگوریتم باید قبل از آن ذخیره شوند.

راهی که یک ماینر قادر است شانس خود را برای برنده شدن پاداش بلوک افزایش دهد، این است که مطمئن شود بیشترین راه حل ذخیره شده بر روی هارد دیسک خود را دارد.

اثبات ظرفیت به عنوان یکی از راه حل های جایگزین برای مسئله مصرف بالای انرژی در شبکه‌های اثبات کار (PoW) و اثبات سهام (PoS) است.

POC چگونه کار می‌کند؟

PoC به جای تغییر مکرر اعداد در هدر بلاک (Block Header) مانند سیستم‌های PoW، با ذخیره لیستی از راه حل‌های ممکن در هارد دیسک ماینر قبل از شروع فرایند استخراج کار می‌کند.

هرچه هارد دیسک بزرگتر باشد، راه حل بالقوه بیشتری را می‌توان در هارددیسک ذخیره کرد. از این رو ماینر شانس بیشتری برای حدس زدن هش مورد نیاز از لیست خود دارد. در نتیجه شانس بیشتری برای کسب پاداش استخراج وجود دارد.

مراحل الگوریتم اثبات ظرفیت

پروتکل اثبات ظرفیت شامل یک فرایند دو مرحله‌ای است. ساختن فایل بر روی دیسک (Plotting) و استخراج (Mining).

ساختن فایل بر روی دیسک (Plotting)

ابتدا لیستی از تمام مقادیر ممکن نانس (Nonce) از طریق هش کردن مکرر داده‌ها، ایجاد می‌شود. هر نانس شامل 8192 هش است که از 0 تا 8191 شماره گذاری شده‌اند. مقادیر هش به صورت دوتایی در فضایی به نام اسکوپ (Scoop) قرار می‌گیرند.

استخراج (Mining)

مرحله دوم شامل استخراج است که در طی آن ماینر یک عدد اسکوپ را محاسبه می‌کند. به عنوان مثال، اگر یک ماینر فرایند استخراج را شروع کند و اسکوپ شماره 38 تولید کند، ماینر سپس به شماره 38 از نانس 1 رجوع کرده و از داده‌های آن استفاده می‌کند تا عددی به نام Deadline را محاسبه کند.

سپس این عملیات برای همه نانس‌های موجود در هارد دیسک، تکرار می‌شود.

ددلاین (Deadline) چیست؟

مدت زمانی که از تایید آخرین بلاک توسط ماینر باید بگذرد تا بتواند دوباره بلاکی را استخراج کند ددلاین می‌گویند.

اثبات ظرفیت غیرمتمرکزتر است زیرا همه کاربران شبکه هارد دیسک دارند. حتی می توانید از هارد دیسک تلفن اندروید خود استفاده کنید.

مزایا و معایب اثبات ظرفیت

مزایای PoC

• PoC می تواند از هارد دیسک‌های معمولی از جمله سیستم‌های مبتنی بر اندروید استفاده کند.
• دیگر نیازی به سخت افزار اختصاصی یا ارتقا مداوم هارد دیسک نیست.
• بعد از استخراج می‌توانید داده ها را از بین ببرید و فضا را آزاد کنید.
• استفاده از درایوهای سخت 30 برابر کارآمدتر از استخراج مبتنی بر آسیک ماینر ASIC است.

معایب PoC

• اثبات ظرفیت یک فناوری نسبتاً جدید است و در دنیای واقعی به درستی آزمایش و به چالش کشیده نشده است.
• اگر این نوع استخراج رایج شود، احتمال  سو استفاده از آن توسط هکرها وجود دارد. در حال حاضر، بدافزارهای استخراج به طور گسترده ای در بسیاری از رایانه‌ها در سراسر جهان گسترش یافته است.

نکته: از بلاک چین‌هایی که با اثبات ظرفیت کار می‌کنند می‌توان به Storj ،Burst ،Chia و SpaceMint اشاره کرد.

جمع بندی

هرچند الگوریتم اثبات ظرفیت در حال حاضر توسط پروژه‌های کمی مورد استفاده قرار می‌گیرد، اما مکانیزمی بهینه برای استخراج ارز دیجیتال است. در این الگوریتم دیگر خبری از پردازنده‌، کارت‌ گرافیک و همین طور آسیک ماینرها نیست، چراکه این الگوریتم استخراج ارز دیجیتال را با استفاده از فضای خالی هارددیسک‌ گره‌های شبکه انجام می‌دهد.