容量コンセンサスアルゴリズム証明とは？

概要

ブロックチェーンのマイニングプロセスを管理するメカニズムはいくつかあります。

これらのコンセンサスメカニズムは、ブロックチェーントランザクションを検証して新しいブロックを作成するために必要不可欠です。

そのようなマイニングメカニズムの1つは、Proof-of-Capacityプロトコルです。

Proof of Capacity（POC）コンセンサスメカニズムは、利用可能なハードドライブスペースを使用して、トランザクションを検証し、ブロックチェーン内のマイニング権を決定します。

PoCコンセンサスメカニズムはほとんどエネルギーを消費せず、プルーフオブワークやプルーフオブステークよりも効率的です。

ブロックチェーンネットワークで容量証明を使用するには、描画とマイニングの2つのステップが必要です。

PoCコンセンサスメカニズムは、消費するエネルギーが少なく、トランザクションが高速で、効率的ですが、受け入れられません。

ブロックチェーンでのマイニングにはさまざまなプロセスと手順が必要であり、さまざまなメカニズムを使用してブロックチェーンネットワーク上に新しいブロックを作成できます。

マイニング権の決定とトランザクションを検証するノードに関係する多くのプロセスがあります。

ブロックチェーンメカニズムがコンセンサスメカニズムを採用している場合は、ブロックチェーンテクノロジーに最適なコンセンサスアルゴリズムを選択できるようになりました。

これらのコンセンサスメカニズムの1つは、Proof of Capacity（PoC）です。

この記事では、容量証明コンセンサスアルゴリズムの定義、PoCメカニズムを使用してトランザクションを検証する方法、および容量証明コンセンサスアルゴリズムの長所と短所について説明します。

Proof of Capacity（POC）とは何か？

出典：MinerGate

Proof of Capacity（PoC）は、ノードとマイナーがブロックチェーンでマイニングできるようにするコンセンサスメカニズムです。

容量の証明により、利用可能なハードドライブスペースを使用してマイニング権を決定し、ブロックチェーントランザクションを検証することでマイニングが可能になります。

PoCメカニズムは、暗号通貨のハッシュ問題の解決策を保存するために予備のハードドライブスペースを展開するコンセンサスアルゴリズムです。

容量証明メカニズムは、プルーフオブステーク（PoS）またはプルーフオブワーク（PoW）よりも効率的です。

ブロックチェーンで新しいブロック、ハッシュ、およびその他のマイニングアクティビティを作成すると、多くのエネルギーが消費されます。ただし、容量の証明により、エネルギー消費量を削減できます。

PoCコンセンサスアルゴリズムはハッシュを繰り返しませんが、可能なソリューションをコンパイルしてマイニングリグのハードドライブに保存します。したがって、マイニングアクティビティが開始されると、空き領域が展開されます。Storj

、Spacemint、Chia、Burstcoin などのブロックチェーンアプリケーションはすべて、容量証明コンセンサスアルゴリズムを使用しています。

Proof of Capacity（POC）メカニズムはどのように機能しますか？

出典：ResearchGate

Proof of Capacityプロトコルは、新しいブロックを作成し、ブロックチェーン上のトランザクションを検証するために使用されます。ただし、描画とマイニングの2つのステップが含まれます。

描画

最初のステップは、ハードディスクを描画することです。鉱夫が解決している可能性のあるすべての数をマッピングすることを含みます。

図面ファイルには、事前に計算されたハッシュが含まれています。鉱夫はブロックを使用して、signumブロックチェーンのブロックを作成します。

PoC描画プロセス中に、Nonceと呼ばれるプロセスがあります。つまり、「番号は1回だけ使用されます」。ノンスは、ハッシュまたは暗号化されたブロックに追加される番号であり、ブロックチェーン内のマイナーが使用する用語です。

描画プロセス中、nonce値が作成されるまで、マイナーのアカウントのデータを再フラッシュし続けます。開発可能な単一のナンスには、8192個のハッシュが含まれています。

0から8192までのすべてのハッシュ値に番号が付けられ、スクープにペアになります。したがって、隣接するハッシュをペアにして、それらをペアに結合します。

Proof of Capacity（POC）アルゴリズムでは、このプロセスは描画と呼ばれます。

マイニング

容量証明コンセンサスアルゴリズムの次のステップはマイニングです。これには、実際のマイニング作業が含まれます。

このステップでは、鉱夫は図面に作成されたすべての図面番号をカウントします。マイナーのハードドライブに含まれている各ノンスの有効期限を計算するプロセスを繰り返します。

鉱夫が採掘を開始し、位置28でスクープを生成した場合、鉱夫はナンス1のためにスクープ28に移動する必要があります。彼らは現在そのスクープのデータを使用して締め切り値を計算しています。

期限値は、最後のブロックが作成されてから使い果たされなければならない時間（秒単位）を指します。この期間は、鉱夫がいつ新しいブロックを偽造できるかを決定します。

ただし、その時間内に鉱夫がブロックを偽造していない場合は、新しいブロックを生成して報酬を得ることができます。

新しいブロックが作成された後、ナンスをディスクに格納されているハッシュ値にマッピングすることにより、ハッシュの結合値が正しいかどうかを確認できます。

マイナーは容量証明プロトコルの2つの手順を繰り返し、ブロックチェーンに新しいブロックを作成し、暗号化されたトランザクションを検証します。

次に、PoCメカニズムの長所と短所について説明します。

容量証明アルゴリズムの利点

Proof-of-Capacityアルゴリズムの利点は次のとおりです。

• 容量証明プロトコルは、従来のハードディスクまたはコンピューターストレージデバイスを使用でき、このコンセンサスアルゴリズムは、Androidシステムに基づくストレージを使用できます。

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• PoCプロトコルは、プルーフオブワークやプルーフオブステークよりもエネルギー効率が高く効率的です。暗号通貨では、PoCはASICベースのマイニングプロセスよりも30倍エネルギー効率が高いと報告されています。

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• ハードドライブからマイニングデータを永続的かつ簡単に削除できます。ハードドライブを新しいブロックやその他のデータストレージに再利用できます。

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• プルーフオブステークプロトコルは、高速で低コストのブロックチェーントランザクションを保証します。

容量コンセンサスアルゴリズムの証明のデメリット

容量証明コンセンサスアルゴリズムの欠点は次のとおりです。

• PoCコンセンサスアルゴリズムの採用は遅れており、一部の開発者はプロトコルを避けています。

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• 容量証明プロトコルでは、マルウェアの攻撃と軽減のリスクが高くなります。

エピローグ

専門家は、容量証明コンセンサスアルゴリズムは、新しいブロックを作成するときに時間をスペースと交換すると考えています。PoCメカニズムでは、1秒あたり数兆のハッシュを解決する必要はありません。必要なのは、事前に無料のハードドライブにハッシュを保存することだけです。

PoCプロトコルの利点は、プルーフオブステークやプルーフオブワークをはるかに超えており、トランザクションをより速く完了し、より少ないエネルギーを消費することができます。

それにもかかわらず、開発者がブロックチェーンプラットフォームにPoCメカニズムを展開することを妨げるサイバー攻撃やマルウェアの脆弱性の存在が大きな問題です。

著者：Gate.ioの研究者Valentine A.翻訳者：Joy Z.

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