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Proof of Capacity (PoC) – Definition und Erklärung

Proof of Capacity ist ein energieeffizientes Konsensverfahren der Blockchain.

Definition von Proof of Capacity

Proof of Capacity (PoC) ist ein Konsensverfahren, das in Blockketten verwendet wird und es den Minern im Netzwerk ermöglicht, ihren verfügbaren Festplattenspeicherplatz für die Entscheidung über die Mining-Rechte zu nutzen, anstatt die Rechenleistung der Mining-Hardware (wie im Proof of Work-Algorithmus) oder den Anteil des Miners an den Kryptocoins (wie im Proof of Stake-Algorithmus) zu nutzen.

Proof of Capacity einfach erklärt

Proof of Capacity wurde als eine von vielen alternativen Lösungen für das Problem des hohen Energieverbrauchs beim Proof of Work (PoW) entwickelt. Es soll auch das Problem angehen, welches von Natur aus das Kryptocoin-Horten anstelle von Ausgaben für den Proof of Stake (PoS) Konsens-Mechanismus fördert.

Im Standard und allgemein angewandten PoW-Konsensalgorithmus ändern die Miner eine Zahl im Blockkopf, so schnell sie können, um einen korrekten Hash-Wert zu finden. Der erste Miner, der den richtigen Hash-Wert identifiziert, genannt nonce, sendet diese Informationen an das Netzwerk. Andere Miner validieren und authentifizieren die Transaktionen, bevor sie mit der Arbeit am nächsten Block beginnen. Im Wesentlichen funktioniert dieser Ansatz wie ein Lotteriesystem, bei dem die Miner den Hash-Wert ständig ändern, um den korrekten zu finden.

PoC ermöglicht es der Mining-Hardware (Knoten) im Blockchain-Netzwerk, den freien Platz auf ihrer Festplatte zu nutzen, um die verfügbaren Kryptocoins zu gewinnen. Anstatt die Zahlen im Blockkopf wiederholt zu ändern und den Lösungswert wiederholt zu haschen, speichert PoC eine Liste möglicher Lösungen auf der Festplatte der Mining-Hardware, noch bevor der Abbau beginnt.

Je größer die Festplatte, desto mehr mögliche Lösungswerte kann man auf der Festplatte speichern, desto mehr Chancen hat ein Miner, den erforderlichen Hash-Wert aus seiner Liste zu finden, was zu mehr Chancen führt, die Mining-Belohnung zu gewinnen.

Um eine Analogie zu ziehen – wenn die Lotterieprämien darauf basieren, dass die meisten Zahlen auf dem Gewinnschein übereinstimmen, dann hat ein Spieler mit einer längeren Liste von möglichen Lösungen bessere Gewinnchancen. Zusätzlich ist es dem Spieler erlaubt, die Blocknummern der Lotteriescheine immer wieder neu zu verwenden.

Der Kapazitätsnachweis umfasst einen zweistufigen Prozess, der aus Plotten und Mining besteht.

Zuerst wird die Festplatte geplottet, d.h. die Liste aller möglichen Nonce-Werte wird durch wiederholtes Hashing von Daten erstellt, einschließlich eines Miner Accounts. Jeder dieser Nonce enthält 8192 Hashes, die von 0 bis 8191 durchnummeriert sind. Alle diese Hashes werden zu „scoops“ gepaart, d.h. benachbarte Hashes werden zu einem Paar von zweien kombiniert. Zum Beispiel bilden Hash 0 und 1 Scoop 0, Hash 2 und 3 bilden Hash 1, und so weiter.

Der zweite Schritt beinhaltet die eigentliche Mining-Aufgabe, bei der ein Miner eine Scoop-Nummer berechnet. Zum Beispiel, sagen wir, ein Miner beginnt mit dem Abbau und erzeugt einen Scoop Nummer 38. Der Miner würde dann zu Scoop Nummer 38 von Nonce 1 gehen und die Daten dieses Scoop verwenden, um einen Wert zu berechnen. Der Prozess wird wiederholt, um die Vorgabe für jeden Nonce auf der Festplatte des Miners zu berechnen. Nach Berechnung aller Vorgaben wird kleinste vom Miner ausgewählt.

Eine Vorgabe stellt die Zeitspanne in Sekunden dar, die seit dem finden des letzten Blocks vergehen muss, bevor ein Miner einen neuen Block abbauen darf. Wenn niemand sonst innerhalb dieser Zeit einen Block abgebaut hat, kann der Miner einen Block minen und die Blockbelohnung beanspruchen.

Wenn zum Beispiel der Miner X eine Mindestvorgabe von 36 Sekunden einhält und kein anderer Miner den Block innerhalb der nächsten 36 Sekunden validieren kann, hat X die Chance, den nächsten Block zu finden und belohnt zu werden.

PoC bietet Vorteile bei der Nutzung herkömmlicher Festplatten, auch mit Android-basierten Systemen und ist angeblich 30-fach energieeffizienter als das ASIC-basierte Mining der Bitcoin-Kryptowährung. Es ist keine spezielle Hardware oder ständige Aktualisierung der Festplatten erforderlich. Mining-Daten können leicht gelöscht werden und das Laufwerk kann für alle anderen Datenspeicherzwecke wiederverwendet werden.

Nachteile sind eine geringere Akzeptanzrate und die Möglichkeit, dass Malware die Mining-Aktivitäten beeinträchtigt.

Burstcoin ist eine der Kryptowährung, welche Proof of Capacity verwendet.

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