Proof of Capacity – ekologický algoritmus ťažby kryptomien

Keď sa jedná o ťažbu kryptomien, v súčasnosti existujú dva zaužívané protokoly, ktorými sú Proof-of-Work (PoW) a Proof-of-Stake (PoS).

Napriek tomu sa však na scéne objavuje aj tretí ťažobný algoritmus, o ktorom mnohí ľudia možno vôbec nepočuli. Reč je o protokole Proof-of-Capacity (PoC).

Relatívna nevedomosť o tomto prístupe k ťažbe kryptomien je však z istej časti pochopiteľná. Proof-of-Capacity je totiž skutočne novým ťažobným algoritmom, ktorý v súčasnosti využíva iba jedna digitálna mena s názvom Burstcoin.

Aj napriek tomu však existuje mnoho účastníkov trhu s kryptomenami, ktorí zastávajú názor, že protokol Proof-of-Capacity je životaschopnou alternatívou k dvom predošlým metódam digitálnej ťažby. Čo presne je princípom tejto stratégie a prečo sa považuje za potenciálne revolučné riešenie?

Ešte predtým, ako si priblížime technologické detaily systému PoC, pozrime sa na to, ako vlastne v súčasnosti fungujú populárne ťažobné algoritmy.

Zaužívané protokoly na ťažbu kryptomien

Ťažobný rig.

Proof-of-Work je v súčasnosti jedným z najznámejších ťažobných protokolov. V podstate si vyžaduje, aby miner používal počítačový hardvér na riešenie komplikovaných matematických hashovacích funkcií. Hashovacia funkcia predstavuje prevod vstupného reťazca údajov na krátky výstupný reťazec. Tento reťazec sa označuje ako hash, teda charakteristika či odtlačok vstupných dát. Tento proces označuje „prácu“ („Work“), ktorú má miner na starosti. V prípade ťažby Bitcoinu sa používa dobre známa hashovacia funkcia nazývaná ako SHA 256.

Tieto hashovacie funkcie sú jednosmernými funkciami, ktoré majú iba jedno správne riešenie. Vyžadujú si preto obrovskú výpočtovú kapacitu, pomocou ktorej nachádzajú presný vstup funkcie, aby tak následne získali správny výstup tejto funkcie. Jednou zo vstupných premenných v rámci hashovacej funkcie je hodnota nazývaná pojmom „nonce“.

Nonce je premennou, ktorú miner nepretržite modifikuje dovtedy, kým nebude schopný vyprodukovať ten správny hash. Na riešenie tejto úlohy slúži surová výpočtová kapacita, ktorá si obvykle vyžaduje veľké množstvo energie a zdrojov. Vzhľadom k tomu, že náročnosť ťažby Bitcoinu sa neustále zvyšuje, rovnako narastá aj množstvo energie potrebné na nachádzanie správnej hodnoty nonce.

Ťažba prostredníctvom protokolu Proof of Stake predstavuje úplne iný koncept. V tomto prípade musia mineri v rámci danej kryptomeny vlastniť určitý „podiel“ („Stake“), aby sa tak mohli zúčastňovať na overovaní transakcií.

Títo držitelia podielov sa stanú uzlami („nodami“) a nové bloky informácií budú do blockchainu pridávať na základe objemu digitálnych tokenov, ktoré momentálne držia vo svojich elektronických peňaženkách.

Potreba nových alternatív

Algoritmus PoW bol síce vhodnou voľbou v čase, keď bol Bitcoin relatívne novou technológiou, ale sieť tejto kryptomeny odvtedy zaznamenala exponenciálny nárast. Podkladový protokol Bitcoinu je navrhnutý tak, aby sa náročnosť ťažby tejto digitálnej meny periodicky zvyšovala – čo má za cieľ zabezpečiť konštantné časy vytvárania nových blokov.

Výsledkom toho je však skutočnosť, že náročnosť ťažby sa stala takou komplikovanou, že v súčasnosti dokážu tokeny Bitcoinu efektívne ťažiť iba tie najpokročilejšie zariadenia, nazývané ako integrované obvody so špecifickou funkciou (ASIC). Tie si pri riešení hashovacích funkcií tiež vyžadujú obrovské množstvo energie.

Ak mineri nie sú schopní vyriešiť hashovacie funkcie včas, energia, ktorú na túto iniciatívu vynaložili, je premrhaná. Výsledkom takejto situácie sú neudržateľné náklady na energiu, ktoré mnohí považujú za škodlivé pre životné prostredie.

Zatiaľ čo ťažba pomocou protokolu PoS môže byť energeticky menej náročná, aj v tomto prípade existujú isté problémy, s ktorými sa mnohí propagátori kryptomien nedokážu zmieriť. Jedná sa predovšetkým o centralizáciu ťažobného procesu. Aplikácia algoritmu PoS totiž vedie k tomu, že účastníci s najväčším objemom tokenov majú možnosť v najväčšej miere vplývať na celkovú ťažbu konkrétnej kryptomeny.

To znamená, že menšie ťažobné operácie majú omnoho menší vplyv na dôležité rozhodnutia, ktoré robia väčšie uzly.

Preto sa v súčasnosti objavuje dopyt po alternatívnom ťažobnom algoritme, ktorý je menej energeticky náročný ako PoW a umožňuje dostatočnú decentralizáciu celej siete. Tu vstupuje na scénu algoritmus známy ako Proof-of-Capacity (PoC).

Čo je Proof of Capacity?

Proof-of-Capacity je algoritmus založený na konsenze účastníkov, pri ktorom mineri využívajú kapacitu svojich pevných diskov, aby sa mohli zúčastniť overovania transakcií. Inak povedané, mineri v tomto prípade nachádzajú a ukladajú riešenia kryptografických problémov ešte predtým, ako sa spustí samotná ťažba.

Pri takomto postupe sa niektoré riešenia nájdu rýchlejšie ako iné, pričom práve tieto budú následne zvolené na základe spoločného konsenzu. Mineri, ktorí tieto riešenia našli, budú odmenení blokom informácií v rámci blockchainu a tým pádom aj určitým objemom digitálnych tokenov, ktoré sa na neho vzťahujú.

Tieto riešenia je potrebné vypočítať skôr, ako sa ich kalkulácia stane príliš komplikovanou na riešenie v reálnom čase. Časy potrebné na pridávanie blokov sú pri tejto stratégii navyše mimoriadne krátke – v priemere sa jedná o vyriešenie jedného bloku v rámci každých štyroch minút (v porovnaní s desiatimi minútami pri Bitcoine). Práve to je dôvodom, prečo musia byť riešenia hashovacieho algoritmu uložené už vopred.

Treba poznamenať, že každý miner dokáže zvýšiť svoje šance na získanie odmeny za pridanie bloku do blockchainu. Musí však zabezpečiť, aby mal na svojom pevnom disku už vopred uložený čo najväčší počet možných riešení. Takto efektívne zvýši pravdepodobnosť toho, že jeho riešenie bude najrýchlejšie.

Výhody algoritmu Proof of Capacity

Keď sa pozrieme na mnohé výzvy, ktorým čelia tradičnejšie ťažobné algoritmy ako PoW a PoS, algoritmy Proof of Capacity majú niekoľko nesporných výhod.

-Algoritmus Proof-of-Capacity sa spolieha na ťažbu kryptomien pomocou pevného disku, čo je energeticky výrazne efektívnejšie ako špecializované zariadenia – či už ASIC alebo bežné procesy GPU. Tento fakt zmierňuje obavy mnohých ochrancov životného prostredia.
-Mineri, ktorí investovali do vysoko špecializovaných ťažobných rigov v a čipov ASIC nemajú v rámci ťažby tokenov žiadnu výhodu. To sa často považuje za jednu z nevýhod podkladového protokolu Bitcoinu.
-V rámci algoritmu Proof-of-Capacity existuje omnoho väčšia miera diverzifikácie. Dôvodom tejto skutočnosti sú relatívne nízke náklady na zaobstaranie pevného disku a spustenie tohto typu ťažby kryptomien. Pevné disky sú totiž obvykle pomerne lacné a tým pádom prispievajú k tomu, aby sa do ťažby mohol zapojiť väčší počet minerov.
-Keď skončíte s ťažbou, pevný disk môžete opätovne použiť v rámci bežnej výbavy počítača. Stačí z neho vymazať informácie, ktorými sa zaplnil v priebehu ťažby, a môžete ho využívať ako nový. To sa o čipoch ASIC povedať nedá.
-Najnovšie pevné disky disponujú iba minimálnou optimalizáciou technologických parametrov – pri aplikácii algoritmu Proof-of-Capacity teda nie je nevyhnutné, aby ste do ťažby tokenov zapájali to najmodernejšie vybavenie.

Systém Proof of Capacity je nepochybne jedným z najzaujímavejších ťažobných algoritmov. Zásadne mení spôsob ťažby kryptomien zaužívaný v posledných rokoch a zároveň je riešením, ktoré mnohí považujú za ekologicky dlhodobo udržateľné.

Rovnako spĺňa aj kľúčovú požiadavku väčšiny propagátorov kryptomien – prestavuje totiž cestu k dokonale decentralizovanému ekosystému.

Proof of Capacity je však ešte stále novým konceptom a iba čas ukáže, či sa mu podarí prekonať prekážky, ktoré sa objavujú v rámci zaužívaných blockchainov ako Bitcoin či Ethereum. Bude zaujímavé sledovať, ako tento algoritmus ovplyvní vývoj celého sektora kryptomien.