Energetická (ne) účinnosť pri konsenzu Blockchain

Autor: Roger Morrison
Dátum Stvorenia: 28 September 2021
Dátum Aktualizácie: 1 V Júli 2024
Anonim
Energetická (ne) účinnosť pri konsenzu Blockchain - Technológie
Energetická (ne) účinnosť pri konsenzu Blockchain - Technológie

Obsah


Zdroj: iStock

Zobrať:

Ťažba kryptomeny a algoritmus hashovania využívajú obrovské množstvo energie a prijatie kryptomeny vo veľkom meradle by mohlo mať dopad na životné prostredie vo veľkom meradle.

Po tom, ako bolo bitcoínové noviny prvýkrát uverejnené v roku 2008, sa perspektíva životaschopnej digitálnej meny náhle javila ako realistická, ak nie nevyhnutná, pre rastúci počet ľudí. Globálna ekonomika bola v nebezpečenstve a centrálne banky boli predmetom širokého populistického hnevu. Tieto faktory pomohli vzbudiť záujem o bitcoiny ako porovnateľne decentralizovanú menu, ako aj o základnú technológiu typu peer-to-peer (teraz známa ako „blockchain“). Mechanizmus preukázania práce (PoW), ktorý potvrdzuje transakcie na bitcoínovej knihe, však prináša náklady na spotrebu energie, ktoré sa s rozširovaním siete exponenciálne zvyšujú. Tento problém riešia nové mechanizmy konsenzu blockchainu, medzi ktoré patrí predovšetkým dôkaz o účasti (PoS).


Zmyslom mechanizmu konsenzu blockchain, ktorý sa všeobecne hovorí, je poskytnúť dôveryhodnú validáciu a odolnosť voči chybám siete typu peer-to-peer. To je do značnej miery také, ako sa bitcoínom podarilo získať takú dôležitú dynamiku ako mena. Riešením problémov, ako je dilema byzantských generálov a problém dvojitého vynakladania, môže bitcoinová kniha efektívne fungovať ako sieť bez ústredného bodu autority alebo zlyhania. (Chcete sa naučiť základy bitcoínov? Pozrite sa, ako protokol Bitcoin skutočne funguje.)

Doklad o práci

PoW konsenzus vlastne predchádza bitcoiny najmenej o desať rokov, nikdy sa však nevyužíval až do zverejnenia whitepapitu Satoshi Nakamotosa. Pojem „dôkaz o práci“ bol vytvorený v dokumente, ktorý v roku 1999 uverejnili Markus Jakobsson a Ari Juels, a tento koncept už existoval v určitej obmedzenej podobe už v roku 1993. V súvislosti s bitcoinmi (a niekoľkými ďalšími kryptomenami) je PoW Nielen spôsob, ako zabezpečiť a potvrdiť sieť typu peer-to-peer, ale aj spôsob, ako zarobiť (alebo „moju“) menu. Každý baník na bitcoínovom blockchainu prispieva výpočtovou silou na riešenie rovníc, ktoré potvrdzujú účtovnú knihu, a po úspešnom dokončení sú zase odmenení kryptomennosťou.


PoW bol veľmi efektívny pri zabezpečovaní blockchainov a do určitej miery preukázal životaschopnosť digitálnej meny. Ako výpočtový algoritmus je však preukázateľne zbytočné. Veľká časť spracovateľskej sily, ktorá je venovaná konsenzu o autorských právach, je zbytočná, pretože veľa vytvorených hashov nespĺňa požadované kritériá na úspešné ťaženie / validáciu. A zakaždým, keď sa dosiahne úspešný hash a pridá sa „blok“, overenie Poch blockchainu bude ťažšie (a neefektívne). Najmä v roku 2017 došlo k výraznému zvýšeniu aktivity bitcoínových sietí a do júna nasledujúceho roka odhady naznačujú kombinovanú ročnú mieru spotreby energie približne 70 terawatthodín v prípade bitcoínov a bitcoínových hotovosti.

Dôkaz o vklade

Dôkaz o účasti existuje ako koncept už od roku 2011 a postupne ho prijali kryptomeny typu Peercoin a Blackcoin v priebehu niekoľkých posledných rokov. Pravdepodobne najpozoruhodnejšie prijatie PoS prišlo v roku 2017 s tvrdou vidlicou Casper z blockchainu Ethereum. Protokol PoS namiesto baníkov vymenuje uzly, ktoré majú určitú hranicu bohatstva na blockchainu (zvyčajne v rámci svojej hlavnej peňaženky) ako validátory transakcií. Ich „vklad“ sa týka sumy, ktorú vlastní a ktorá je uzamknutá na účely validácie, ako aj časových pečiatok obehu označujúcich vek transakcií. Hoci nie bez svojich vlastných problémov, validačný model PoS vyžaduje výrazne menšiu spotrebu energie (aspoň dlhodobo) ako PoW.

Existuje tiež niekoľko významných variácií protokolu PoS, ako aj podobné modely, ktoré nevyhnutne nevyžadujú vklad ako formu overenia. Napríklad delegovaný dôkaz o vklade (DPoS) a delegovaná tolerancia byzantnej chyby (DBFT) vedú voľby v komunite s cieľom udeliť potvrdzujúcim právomocia zúčastneným uzlom. Modely preukazujúce dôležitosť (PoI) (napríklad model NEM blockchain alebo kontroverzná kryptomena Petromoneda) odmeňujú uzly za pozitívne príspevky (napríklad špeciálne platobné protokoly) do ich príslušných sietí.

Zatiaľ čo PoW aj PoS zdieľajú spoločný cieľ integrity siete prostredníctvom určitej formy kolektívnej validácie, ich konsenzuálne metódy sa výrazne líšia vo filozofii aj funkčnosti, čo má tendenciu mať odlišné účinky na komunitu blockchain ako celok. Kľúčový rozdiel medzi týmito dvoma protokolmi je v tom, že PoW dočasne venuje výpočtový výkon na zabezpečenie svojej siete, zatiaľ čo PoS dočasne venuje existujúci majetok (alebo vklad) ako overovací nástroj.

Carbon Foot

Dopad na životné prostredie je rastúcim problémom, ktorý osvetľuje významné potenciálne riziká adopcie PoW. Keďže nedávne autoritatívne štúdie prevažne varujú pred abnormálnymi zvýšeniami povrchových a oceánskych teplôt Zeme, stúpajúcimi hladinami morí a všetkými rôznymi alarmujúcimi posunmi v údajoch o klíme, rozšírené prijatie kryptomeny založenej na PoW (ako je bitcoín) by pravdepodobne vyvolalo hlboké spoločenské a politické dôsledky na základe svojej energetickej neefektívnosti (nehovoriac o niekoľkých ďalších faktoroch, ako napríklad finančná regulácia a svetový obchod).

Žiadne chyby, žiadny stres - Váš sprievodca krok za krokom k vytvoreniu softvéru na zmenu života bez zničenia vášho života

Svoje programovacie schopnosti si nemôžete vylepšiť, keď sa nikto nestará o kvalitu softvéru.

Potenciál blockchainu v mnohých rôznych odvetviach (vrátane jemných a ďalších) je však príliš hlboký na to, aby sa ignoroval. Existujú aspekty technológie, ktoré ponúkajú transparentnosť aj anonymitu systémom od bankovníctva po médiá a komunikáciu. Vďaka neodmysliteľnej povahe blockchainu môže byť verejnosť rovnako zodpovedná, ako je tolerantná voči chybám. Decentralizované aplikácie (DApps) navyše zdôrazňujú vyhliadky technológie blockchain ako platformy pre vysoko demokratizovaný vývoj, distribúciu a integráciu softvéru. (Cryptocurrency je tiež pre hackerov kľúčovým bodom. Viac informácií o hackerských aktivitách sa zvyšuje spolu s cenami za šifrovanie.)

decentralizácie

Koncepcia decentralizovanej siete alebo knihy sa zamerala na technológiu blockchain pre ľudí a inštitúcie na celom svete. Je však predmetom diskusie, či PoW alebo PoS môžu z dlhodobého hľadiska zostať čisto decentralizované. S postupným vývojom bitcoinových validátorov z CPU na GPU a teraz až po špecializovaných ASIC baníkov (nehovoriac o veľmi lokalizovaných ťažobných regiónoch) sa PoW hardvér a ťažba rozšírením pravdepodobne stali vysoko centralizovanými. A PoS (nekontrolované akýmikoľvek normami alebo obmedzeniami vynútenými komunitou) má tendenciu sústrediť bohatstvo, a tým centralizovať moc, už zo svojej podstaty. Tieto čísla spolu poukazujú na možný prínos hybridného systému PoW / PoS, ako aj na novšie modely, ako sú DPoS a PoI.

Ďalšie inovácie (napr. Sieť bitcoinových bleskov) pracujú na riešeniach, ktoré by mohli zmierniť časť spotreby energie v existujúcich blokových sieťach PoW. Ak by však siete PoW naďalej rástli, zdá sa nepravdepodobné, že by si zachovali dlhodobý štandard energetickej účinnosti porovnateľný s novšími konsenzuálnymi modelmi (PoS, PoI atď.). Je potrebné vidieť, ako sa vlády a regulačné orgány zaoberajú rastúcou otázkou technológie blockchainu ako celku.