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通俗解释:Chia币为什么能用硬盘挖矿?

05-07



文|谢幺

很多币都喊过要替代比特币(BTC),最近比较火的一个叫Chia,它最大的特点是用硬盘挖矿。

BTC用计算力来挖矿很好理解:

一群矿工比赛做同一道算术题,先算出的矿工有优先记账权,并获得挖矿奖励和记账奖励,上一笔账记完,下一个“算术题”就会随之生成,大家再接着算,如此往复。

通俗解释:Chia币为什么能用硬盘挖矿?


算力越强,算出的概率就越大,耗电量就越大,比特币挖矿因此被吐槽污染环境,浪费资源。

Chia挖矿不依靠强大算力,用硬盘,也就是存储空间来挖矿,只需要消耗少量电,很多人的硬盘空着也是空着,不如拿来挖Chia,所以Chia号称比BTC更环保。

也许是为了凸显环保,Chia的白皮书叫“绿皮书”,矿工叫“农民”,挖矿叫“耕地”。

通俗解释:Chia币为什么能用硬盘挖矿?


回到主题:硬盘为什么能用来挖矿?

如果你愿意了解详细的算法,可以直接访问Chia的官方网站,有非常详细的解释,但如果你只想当个吃瓜群众,我将试着用初中数学知识来讲明白硬盘挖矿的大致原理。


空间换算力

小时候我爸为了帮我开发智力,带我遛弯时经常冷不丁地抛出这样一个题目来考我:鸡和兔关在同一个笼子里,有5个头,12条腿,鸡兔各有几只?

我当时还没学方程,经常要在脑子里算半天,方法非常简朴,尝试每一种可能性,直至正确:

假如是1只鸡,4只兔子,那么有5个头,18条腿,不对!

假设是2只鸡,3只兔子,那么有5个头,16条腿,不对!

假设有3只鸡,2只兔子,那么有5个头,14条腿,不对!

假设有4只鸡,1只兔子,那么有5个头,12条腿,对啦!


后来我嫌这种办法太麻烦,就学到一个“偷懒”的办法,做一个表格,横坐标是鸡数,纵坐标是兔数,中间是对应的腿的总数。

等我爸再考我,我只需瞄一眼表格,几秒钟就能找到答案。如下图,黄色部分是五个头的情况,绿色是10个头的情况:

通俗解释:Chia币为什么能用硬盘挖矿?


从此以后,只要有一个足够大的表格,我能迅速解出世界上所有的鸡兔同笼问题,再也不用费脑子计算,直接找答案就行。

回想起来,那时小小的我,就不经意间学会了“用空间换算力”


让我回到硬盘挖矿的问题。

比特币挖矿是大家抢着来算题,Chia的硬盘挖矿则可以理解为,提前在你的硬盘里画一个表,写满有可能的答案,题目一出,大家立刻在表里找答案,先找到的那个获得优先记账权和奖励。

检索硬盘并不需要耗费多少计算力,耗电很少,正如用“列表法”做鸡兔同笼问题不用费脑子。

Chia挖矿需要先Plot硬盘,俗称P图或者“播种”,本质上就是在硬盘里写满答案,每过几分钟扫一次硬盘,寻找答案。

你P的图越大,答案正好落在你图里(而不是别人图里)的概率就更高,中奖率就越高。

所以也有人把Chia这个过程比作买彩票,十分钟开一次奖,买的号码越多,中奖率当然就更高。

总结一下:Chia挖矿,拼的是空间大小,而不是计算速度。

可能有人要问了:如果有人用成千上万倍的计算单元来查表,不就能比别人更快找到答案?这样一来,不又变成了比拼算力?

为了防止这种情况出现,Chia祭出了一招从天而降的掌法:VDF。


2.VDF

VDF,可验证延迟函数(Verifiable Delay Fucion),2018年由斯坦福大学教授Dan Boneh团队提出,它有这么几个特点:

1)抵抗并行计算

一道题,你一个人计算,跟你找一群人来计算,需要的时间差不多。

怎么做到的呢?关键在于连续计算,举个例子:让你计算2的10000次方,你必须一步一步,从2的平方、三次方、四次方、五次方……一直算到2的9999次方,再乘以2,才得到最终答案,每一步都需要上一步的结果。

这种情况下,你找10000个人来计算,并不能提升速度。


2)难计算,易验证

一道题,计算起来很难,但是验证答案是否正确却十分简单。

比如分解质因数:给你一个非常大的数字n,要求分解成两个质数p和q的乘积,这是非常困难的事,但是验证起来却很简单,只需要把p和q相乘,看看是不是n即可。


在Chia的区块链网络中,查找答案(空间证明)和VDF(时间证明)总是交替进行,这样就可以确保“硬盘挖矿”的可靠性,防止有人堆算力来获得挖矿优势。

当然,实际情况比这复杂得多,以上只是为了方便大家理解,有兴趣可以参看Chia官网关于共识算法的论文。


人人都能硬盘挖矿?

说完了大致原理,我们再来聊一个问题:既然硬盘能用来挖矿,是不是我把多年珍藏的女神们删掉,也能用空出来的硬盘来挖矿?

短时间内确实可以,但挖矿难度正在直线上升,随着越来越多专业矿场的入局,个人用户的挖矿难度正在变得越来越大。

通俗解释:Chia币为什么能用硬盘挖矿?

某Chia矿场官网

这个趋势和比特币一样。最初,比特币的理念是“一CPU一票”,可是随着专业矿机的出现和专业矿场的入局,挖矿难度越来越大

到现在,CPU已经很难挖到币,必须用算力更高的GPU才行,而且个人用户已经很难通过挖矿来赚钱。

这是因为区块链挖矿的难度通常是动态调整的,挖矿的人越多,挖得越猛,挖矿的难度就会自动变高。

专业矿机在能耗、算力等各方面都有很大的优势,挖矿效率奇高,个人电脑根本不是对手。

由于矿场之间的竞(nei)争(juan),挖矿难度一直在升高,矿场利润也不断摊薄,逼得矿主们不停地把矿场搬到电费更便宜、散热更方便的地方,从水电站附近到寒冷的北极圈。


比特币走过的路,Chia恐怕也得走一遍。

硬盘挖矿正在朝着这个方向发展,最近国内已经有硬盘厂商宣布,启动Chia矿盘生产项目,为加密货币提供定制化的固态硬盘。

硬盘矿场之间的竞(nei)争(juan)开始了……


硬盘挖矿,不失为一种选择,但我并不认为它能做到环保。

因为生产这些硬盘本身也需要耗费资源,能源,废弃之后也容易污染环境。

更重要的是,买币的,挖矿的,没有谁是真的为了环保。


这个世界的运行规律总是这样。

小公牛们因为不能产奶,刚出生不久就被送到屠宰场;

小公鸡们因为脂肪生长速度慢,不能下蛋,出生不久就被绞成肉酱,做成猫粮狗粮;

麝香猫们一生被关在笼子里不停地喂咖啡豆,拉屎,拉到菊花残满地伤,只因为人们爱喝猫屎咖啡;

如今,成千上万的硬盘们将呱呱坠地,它们一生将被奴役在矿场里,被阉割,被训练成挖矿机器,存储着那些数字——人类的彩票,以及欲望。


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最后再介绍一下我自己吧,我是谢幺,科技科普作者一枚,日常是把各路技术讲得通俗有趣。想跟我做朋友,可以加我的个人微信:xieyaopro。不想走丢的话,请关注浅黑科技:qianheikeji(别忘了加星标哦)

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