الطاقة (في) الكفاءة في توافق Blockchain

مؤلف: Roger Morrison
تاريخ الخلق: 28 شهر تسعة 2021
تاريخ التحديث: 21 يونيو 2024
Anonim
Developing Blockchain for the Energy Sector
فيديو: Developing Blockchain for the Energy Sector

المحتوى


المصدر: iStock

يبعد:

يستخدم تعدين العملة المشفرة وتجزئة الخوارزمية كميات هائلة من الطاقة ، ويمكن أن يكون لاعتماد العملة المشفرة تداعيات واسعة النطاق على البيئة.

بعد نشر ورقة عمل البيتكوين البيضاء لأول مرة في عام 2008 ، بدا احتمال وجود عملة رقمية قابلة للحياة فجأة واقعيًا ، إن لم يكن لا مفر منه ، لعدد متزايد من الناس. كان الاقتصاد العالمي في خطر ، وكانت البنوك المركزية موضوع غضب شعبي واسع. ساعدت هذه العوامل في زيادة الاهتمام بالبيتكوين كعملة لا مركزية نسبياً ، وكذلك تقنية الند للند الأساسية (المعروفة الآن باسم "blockchain"). لكن آلية إثبات العمل (PoW) التي تتحقق من صحة المعاملات على دفتر أستاذ البيتكوين تأتي مع تكاليف استهلاك الطاقة التي تزيد بشكل كبير مع توسع الشبكة. تتوافق آليات توافق الآراء الأحدث مع هذه المشكلة ، ومن أهمها إثبات الاهتمام (PoS).

الهدف من آلية إجماع blockchain ، بشكل عام ، هو توفير التحقق من عدم الثقة والتسامح مع الخطأ لشبكة نظير إلى نظير. هذا هو إلى حد كبير كيف تمكنت البيتكوين من اكتساب قوة دفع كبيرة مثل العملة. من خلال حل مشكلات مثل معضلة الجنرالات البيزنطيين ومشكلة الإنفاق المزدوج ، يمكن لدفتر البيتكوين أن يعمل بشكل فعال كشبكة بدون نقطة مركزية للسلطة أو الفشل. (هل تريد معرفة أساسيات البيتكوين؟ تحقق من كيفية عمل بروتوكول البيتكوين فعليًا.)


إثبات العمل

إجماع PoW يسبق بالفعل عملات البيتكوين لمدة عشر سنوات على الأقل ، لكن لم يتم استخدامها على نطاق واسع حتى بعد نشر ورقة بيضاء لساتوشي ناكاموتوس. تمت صياغة مصطلح "إثبات العمل" في وثيقة نشرت في عام 1999 من قبل ماركوس جاكوبسون وآري جويلز ، وكان هذا المفهوم موجودًا بالفعل بشكل محدود في وقت مبكر من عام 1993. في سياق عملات البيتكوين (والعديد من العملات المشفرة الأخرى) PoW هو ليس فقط وسيلة لتأمين والتحقق من صحة شبكة نظير إلى نظير ، ولكن أيضا وسيلة لكسب (أو "الألغام") العملة. يساهم كل عامل منجم في bitcoin blockchain في قوة الحوسبة في حل المعادلات التي تتحقق من صحة دفتر الأستاذ ، ويتم مكافأته بدوره باستخدام cryptocurrency عند الانتهاء بنجاح.

لقد كان برنامج PoW فعالًا للغاية في تأمين القيود وإثبات ، إلى حد ما ، صلاحية العملات الرقمية. لكنه أيضا مضيعة للهدر كخوارزمية حسابية. يذهب الكثير من قوة المعالجة المكرسة لتوافق آراء PoW إلى الهدر ، حيث أن الكثير من التجزئات الناتجة لا تفي بالمعايير المطلوبة للتعدين / التحقق من الصحة بنجاح. وفي كل مرة يتم فيها تحقيق تجزئة ناجحة وإضافة "كتلة" ، يصبح التحقق من صحة PoW blockchain أكثر صعوبة (وغير فعال). شهد عام 2017 على وجه الخصوص زيادة كبيرة في نشاط شبكة البيتكوين ، وبحلول يونيو من العام التالي ، أشارت التقديرات إلى أن معدل استهلاك الطاقة السنوي مجتمعة يبلغ حوالي 70 تيراواط ساعة لعملة البيتكوين وبيتكوين كاش.


إثبات المخاطر

يوجد إثبات للمخاطر كمفهوم منذ عام 2011 على الأقل ، وتم اعتماده تدريجيًا بواسطة العملات المشفرة مثل Peercoin و Blackcoin على مدار السنوات القليلة المقبلة. يمكن القول إن اعتماد PoS الأكثر شهرة جاء في عام 2017 مع شوكة Casper الصلبة لسلسلة Ethereum blockchain. بدلاً من عمال المناجم ، يعين بروتوكول PoS العقد التي تمتلك عتبة معينة من الثروة على blockchain (عادةً ما تكون داخل محفظتها الأساسية) كمصادقين على المعاملات. تشير "حصته" إلى المبلغ الذي يمتلكه والذي تم قفله للتحقق من صحته ، وكذلك الطوابع الزمنية المتداولة التي تشير إلى أعمار المعاملات. على الرغم من أنه لا يخلو من مشاكله الخاصة ، فإن نموذج التحقق من الصحة (PoS) يتطلب استهلاكًا أقل بكثير للطاقة (على الأقل على المدى الطويل) من PoW.

هناك أيضًا عدد من الاختلافات الملحوظة في بروتوكول PoS ، بالإضافة إلى نماذج مماثلة لا تستخدم بالضرورة الحصص كشكل من أشكال التحقق. على سبيل المثال ، يقوم كل من إثبات الحصة (DPoS) وتفويض التسامح مع الأخطاء البيزنطي (DBFT) بإجراء انتخابات مجتمعية لمنح سلطة التحقق لعقد الملكية. نماذج إثبات الأهمية (PoI) (مثل نماذج NEM blockchain أو العملة المشفرة المثيرة للجدل في Petromoneda) تكافئ على المساهمات الإيجابية (مثل بروتوكولات الدفع الخاصة) لشبكاتها.

في حين أن كل من PoW و PoS يشتركان في الهدف المشترك المتمثل في تكامل الشبكة من خلال شكل ما من أشكال التحقق الجماعي ، تختلف طرق الإجماع بينهما اختلافًا كبيرًا في الفلسفة والوظائف ، مما يميل إلى أن يكون له آثار متباينة على مجتمع blockchain ككل. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين البروتوكولين في أن PoW يكرس مؤقتًا القدرة الحاسوبية للمساعدة في تأمين شبكته ، بينما يكرس PoS بشكل مؤقت الثروة الحالية (أو المشاركة) كأداة للتحقق من الصحة.

قدم الكربون

التأثير البيئي هو مصدر قلق متزايد ينير الأخطار المحتملة الكبيرة لاعتماد PoW. بما أن الدراسات الحديثة الموثوق بها تحذر بأغلبية ساحقة من ارتفاع غير طبيعي في درجات حرارة سطح الأرض والمحيطات ، وارتفاع منسوب مياه البحر ، وجميع أنواع التحولات المزعجة الأخرى في بيانات المناخ ، فإن التبني الواسع النطاق للعملات المشفرة المستندة إلى PoW (مثل البيتكوين) من شأنه أن يثير على الأرجح اجتماعياً وعملاقياً. تداعيات سياسية بسبب عدم كفاءة الطاقة وحدها (ناهيك عن عدة عوامل أخرى ، مثل التنظيم المالي والتجارة العالمية).

No Bugs، No Stress - دليلك خطوة بخطوة لإنشاء برامج لتغيير الحياة دون تدمير حياتك

لا يمكنك تحسين مهارات البرمجة لديك عندما لا يهتم أحد بجودة البرنامج.

ومع ذلك ، فإن إمكانات blockchain في العديد من القطاعات المختلفة (بما في ذلك fintech وخارجها) عميقة للغاية بحيث لا يمكن تجاهلها. هناك جوانب من التكنولوجيا التي توفر الشفافية وعدم الكشف عن هويته لأنظمة تتراوح من الخدمات المصرفية إلى وسائل الإعلام والاتصالات. يمكن لطبيعة blockchain الثابتة بطبيعتها أن تجعلها مسؤولة أمام الجمهور لأنها تتحمل الأخطاء. بالإضافة إلى ذلك ، فإن التطبيقات اللامركزية (DApps) تسلط الضوء على آفاق تكنولوجيا blockchain كمنصة لتطوير وتوزيع وتكامل البرامج بدرجة عالية من الديمقراطية. (Cryptocurrency هو أيضًا مرتع للقراصنة. تعرف على المزيد في أنشطة القرصنة وزيادة إلى جانب تسعير Cryptocurrency.)

لامركزية

أدى مفهوم الشبكة اللامركزية أو دفتر الأستاذ إلى تحبيب تقنية blockchain للناس والمؤسسات في جميع أنحاء العالم. ومع ذلك ، فإن ما إذا كان بإمكان برنامج PoW أو PoS أن يظل لامركزيًا بحتًا على المدى الطويل أم لا ، يخضع للنقاش. مع التطور التدريجي لمدققي بيتكوين من وحدة المعالجة المركزية إلى وحدة معالجة الرسومات ، والآن إلى عمال المناجم المتخصصين في أسيك (ناهيك عن مناطق التعدين المحلية جدًا) ، أصبحت أجهزة PoW والتعدين بالتمديد مركزية للغاية. و PoS (غير خاضعة لأي قواعد أو قيود تفرضها المجتمعات) تميل إلى تركيز الثروة ، وبالتالي تركيز السلطة ، بطبيعتها ذاتها. هذه القضايا مجتمعة تسلط الضوء على الفائدة المحتملة لنظام PoW / PoS المختلط ، وكذلك الطرز الحديثة مثل DPoS و PoI.

تعمل ابتكارات أخرى (مثل Bitcoin Lightning Network) على إيجاد حلول يمكن أن تخفف من استهلاك الطاقة في مجموعات PoW الحالية. ولكن إذا استمرت شبكات PoW في النمو ، فمن غير المرجح أن تحافظ على معيار طويل الأجل لكفاءة الطاقة مقارنة بنماذج الإجماع الأحدث (PoS ، PoI ، إلخ). وكيف أن الحكومات والهيئات التنظيمية تتعامل مع القضية المتنامية المتمثلة في تكنولوجيا بلوكشين ككل ، لا يزال يتعين النظر إليها.