即利用硬盤上的空閑空間來挖礦免費(fèi)代幣的能力。雖然大多數(shù)代幣在塊生成中使用工作量證明或權(quán)益證明，但目前有一種代幣使用容量證明。

哈希函數(shù)

工作量證明和容量證明都需要使用哈希函數(shù)。哈希函數(shù)是單向函數(shù)，這意味著輸入信息并計(jì)算哈希值很容易，但獲取哈希值并確定原始信息卻極其困難。通常，輸入可以是任何信息，輸出是字母數(shù)字字符串、數(shù)字和字母的列表。

例如，將單詞“dog”放入比特幣使用的SHA-256哈希函數(shù)中，輸出為：

cd6357efdd966de8c0cb2f876cc89ec74ce35f0968e11743987084bd42fb8944

但是如果你只添加一個(gè)字母，然后輸入單詞“doge”，哈希就變成：

c4e793c81ee40370d827d0cbe748d246cffca2cbe959383edf0976d041ece9e5

這些輸出計(jì)算起來很簡單，但是您幾乎不可能接收到這些哈希值并確定是原始輸入。

工作量證明

工作量證明最類似于容量證明，但需要昂貴和專門的設(shè)備。當(dāng)您完成挖礦工作代幣的證據(jù)時(shí)，您將很難為挖礦硬件找到任何其他應(yīng)用程序。工作量證明也非常消耗能源和磨損機(jī)器，導(dǎo)致他們定期需要維修或更換。

下面是工作量證明的簡要摘要。

· 礦商收集交易并將其放入一個(gè)塊中。

· 塊中的所有數(shù)據(jù)（包括來自前一個(gè)塊的散列）都通過一個(gè)哈希函數(shù)生成一個(gè)新的哈希值。

· 礦工以最快的速度快速更改塊頭中的數(shù)字，以便嘗試找到正確的哈希值。

· 第一個(gè)找到正確哈希值的挖礦器將該塊廣播給網(wǎng)絡(luò)的其他部分，其他挖礦器在處理下一個(gè)塊之前驗(yàn)證事務(wù)。

容量證明——簡介

容量證明涉及到繪制您的硬盤驅(qū)動(dòng)器—甚至在挖礦開始之前就在計(jì)算機(jī)上計(jì)算和存儲(chǔ)解決方案的行為，而不是不斷地更改塊頭中的數(shù)字和解決方案的哈希值。有些解決方案比其他的更快。如果你的硬盤恰好有最快的解決方案，最近的塊的難題，你就贏得了塊。

挖礦算法太復(fù)雜，無法實(shí)時(shí)計(jì)算，而且塊時(shí)間太短（平均每4分鐘一個(gè)塊），因此必須提前在硬盤上保存解決方案。最終，你的硬盤上有越多的解決方案，也就是所謂的節(jié)點(diǎn)，你就越有可能為最近的謎題找到最好的解決方案。

容量證明——一個(gè)類比

假設(shè)您“將彩票填滿硬盤驅(qū)動(dòng)器，生成一個(gè)隨機(jī)數(shù)，然后檢查匹配數(shù)字最多的人。“如果你有最匹配的號(hào)碼，你就會(huì)贏得獎(jiǎng)勵(lì)。”最棒的部分是“你可以一個(gè)塊接著一個(gè)塊地使用這些彩票。

容量證明-技術(shù)說明

容量證明包括兩部分。有硬盤驅(qū)動(dòng)器的繪圖和塊的實(shí)際挖礦。根據(jù)硬盤驅(qū)動(dòng)器的大小，制作獨(dú)特的繪圖文件可能需要幾天甚至幾周的時(shí)間。繪圖使用稱為Shabal的非常慢的哈希值。這與本文前面使用的SHA-256哈希值不同，后者是比特幣礦商快速使用的哈希值。由于Shabal哈希值很難計(jì)算，所以我們必須預(yù)先計(jì)算它們并將它們存儲(chǔ)在硬盤上。這個(gè)過程稱為繪制硬盤驅(qū)動(dòng)器。

策劃

繪圖時(shí)，也稱為創(chuàng)建繪圖文件，您將創(chuàng)建稱為nonces的東西。Nonces是通過重復(fù)哈希值數(shù)據(jù)創(chuàng)建的，包括您的帳戶ID。分配給繪圖的硬盤空間越多，您可以存儲(chǔ)的Nonces就越多。一個(gè)nonce將包含8192個(gè)哈希值。這8192個(gè)哈希值是成對(duì)組織的，稱為scoops。每個(gè)鏟子都有一個(gè)從0到4095的編號(hào)。

在挖礦期間，計(jì)算0到4095之間的鏟斗數(shù)。假設(shè)你的計(jì)算結(jié)果是42。然后你會(huì)去舀42勺nonce 1然后用舀的數(shù)據(jù)來計(jì)算一段時(shí)間，這叫做截止時(shí)間。對(duì)硬盤上的所有nonces重復(fù)此過程。在計(jì)算完所有的截止日期后，你會(huì)選擇最小的截止日期。截止日期表示“在允許您偽造一個(gè)塊之前，自最后一個(gè)塊被偽造以來必須經(jīng)過的秒數(shù)”。如果在這段時(shí)間內(nèi)沒有其他人鍛造了一個(gè)塊，你可以鍛造一個(gè)塊并獲得一個(gè)塊獎(jiǎng)勵(lì)。

例如，在挖礦時(shí)，您提出了25秒的最后期限。如果沒有人能在接下來的25秒內(nèi)鑄造一個(gè)塊，你將有機(jī)會(huì)鑄造這個(gè)塊并獲得獎(jiǎng)勵(lì)。

優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

現(xiàn)在你基本了解了容量證明。下面來看看使用硬盤驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行挖礦的一些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

優(yōu)勢

· 你可以使用任何普通硬盤，這樣其他礦商就不會(huì)從購買專門設(shè)備中獲得優(yōu)勢，比如用ASIC挖礦比特幣。

· 使用硬盤驅(qū)動(dòng)器的能源效率是基于ASIC的采礦的30倍。

· 容量證明更加分散，因?yàn)槊總€(gè)人都有一個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器。你甚至可以從你的Android手機(jī)的硬盤上進(jìn)行挖礦。

· 礦商不需要不斷升級(jí)設(shè)備。舊硬盤可以像新硬盤一樣存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

· 當(dāng)您完成挖礦時(shí)，您可以清除您的硬盤驅(qū)動(dòng)器，并將其用于最初的目的

缺點(diǎn)

· 產(chǎn)能開采的普遍證據(jù)可能會(huì)導(dǎo)致另一場軍備競賽。今天人們使用tb的硬盤，但是我們最終會(huì)看到pb、exabytes和zettabytes。

· 容量證明是一項(xiàng)相對(duì)較新的技術(shù)，在現(xiàn)實(shí)世界中沒有經(jīng)過嚴(yán)格的測試和挑戰(zhàn)。

· 目前，硬盤驅(qū)動(dòng)器繪制的數(shù)據(jù)除了挖礦用途外是無用的。然而，有計(jì)劃將硬盤用作重要開源信息的冗余存儲(chǔ)。硬盤可以存儲(chǔ)地圖、維基百科文章或其他值得保存的信息。

· 已經(jīng)有惡意軟件在人們的電腦上挖礦比特幣。如果容量證明變得流行起來，你可能會(huì)看到惡意軟件在密謀人們的硬盤。主要的區(qū)別是您不太可能注意到一些硬盤空間被占用。

最終的想法

容量證明是對(duì)共識(shí)證明算法中出現(xiàn)的問題的一種有趣的解決方案。它往往會(huì)導(dǎo)致采礦權(quán)力的進(jìn)一步分散和能源消耗的減少。目前還沒有得到證實(shí)，容量證明是否有效，以及它是否會(huì)成為協(xié)商共識(shí)算法的新標(biāo)準(zhǔn)，就讓時(shí)間來證明吧。