Qu’est-ce que le Proof of Capacity ?

Le mining par Proof of Capacity est une toute nouvelle méthode de minage qui est actuellement employée par une certaines crypto-monnaies notamment le Burstcoin. Malgré cela, de nombreuses personnes pensent que la preuve de capacité est une alternative viable aux techniques de minage pour le moment utilisées. Elle permet de miner en utilisant l’espace du disque dur. Une telle stratégie offre de multiple avantages, et c’est quelque chose que de nombreux projets envisagent actuellement.

Comment fonctionne le Proof of Capacity ?

La preuve de capacité est l’une des méthodes de minage les plus connues de nos jours. Elle implique qu’un mineur utilise des ressources informatiques pour résoudre des fonctions de hachage mathématiques difficiles. Une méthode de hachage bien connue, appelée l’algorithme SHA-256, est utilisée dans le cas de Bitcoin.

Ces fonctions de hachage sont des fonctions à sens unique avec une seule solution possible. Elles ont besoin de cette puissance de calcul brute pour localiser l’entrée exacte de la fonction afin d’obtenir la sortie de fonction souhaitée. La fonction de hachage prend le « nonce » comme l’une de ses variables d’entrée. Le mineur boucle sur le nonce jusqu’à ce qu’il trouve le bon hachage. Il s’agit d’un calcul par force brute, qui demande beaucoup de temps et d’efforts.

Si l’algorithme PoW (preuve de travail) fonctionnait bien lorsque le bitcoin était une technologie relativement nouvelle, le réseau s’est développé à un rythme exponentiel. Pour que la durée des blocs reste cohérente, le système Bitcoin est destiné à augmenter la difficulté du minage. Par conséquent, le minage est devenu si difficile que seuls les ordinateurs les plus puissants, appelés ASIC, peuvent le faire.

Afin de résoudre les fonctions de hachage, ils ont également besoin d’une grande puissance de calcul. L’énergie investie par tous les mineurs qui ne parviennent pas à résoudre les fonctions de hachage en temps voulu sera gaspillée.

Par conséquent, les petites opérations minières auront une influence considérablement réduite sur les choix cruciaux effectués par les nœuds plus importants. Il existe donc un besoin urgent d’une nouvelle méthode de minage qui soit moins gourmande en énergie que le PoW et qui permette une décentralisation adéquate du réseau. C’est là que le concept de Proof-of-Capacity entre en jeu.

Pourquoi la preuve de capacité est intéressante ?

Le consensus Proof-of-Capacity est une amélioration de la technique de consensus blockchain Proof-of-Work bien connue.
Avant même de commencer le minage, il est nécessaire de dédier la puissance de traitement et le stockage sur disque dur. De ce fait, le système est plus rapide que le PoW.
La preuve de capacité ne prend que quatre minutes pour produire un bloc, mais la preuve de travail prend 10 minutes.
Elle tente de résoudre le problème de hachage du système PoW.

Proof of Capacity : Comment ça marche ?

La preuve de capacité comporte deux composantes. Tout d’abord, il y a le traçage sur disque dur et ensuite, il y a l’extraction réelle des blocs.

Le traçage : La création des fichiers de traçage peut prendre des jours, voire des semaines, en fonction de la taille du disque dur. Le traçage est effectué avec le hachage Shabal. Les hachages précalculés sont stockés tout en étant capables d’effectuer de petites vérifications en direct. Burstcoin utilise Shabal256, une variante 256 bits de Shabal. Les hachages sont précalculés et enregistrés sur un disque dur car ils sont difficiles à résoudre.

Tout d’abord, le disque dur est tracé. Une liste de toutes les valeurs de nonce potentielles est construite en hachant des données, y compris le compte d’un mineur, encore et encore. Chaque nonce est composé de 8192 hachages, numérotés de 0 à 8191. Tous les hashs sont couplés en « scoops », qui sont des groupes de deux hashs voisins.

Extraction : La deuxième phase est l’extraction proprement dite, qui consiste à calculer un numéro de scoop par un mineur. Par exemple, si un mineur commence l’extraction et crée le scoop numéro 40, il se rendra ensuite au scoop numéro 40 du nonce 1 et utilisera les données de ce scoop pour calculer une valeur de délai.

Pour chaque nonce stocké sur le disque dur du mineur, la procédure est répétée pour calculer la date limite. Le mineur choisit celui dont le délai est le plus court après avoir calculé tous les délais. Avant qu’un mineur ne soit autorisé à produire un nouveau bloc, une date limite indique le temps en secondes qui s’est écoulé depuis la génération du dernier bloc. Le mineur peut fabriquer un bloc et réclamer la récompense du bloc si personne d’autre ne l’a fait dans ce laps de temps. Par exemple, si le mineur A fixe un délai minimum de 40 secondes et qu’aucun autre mineur ne peut forger le bloc dans ce délai, A aura la garantie de pouvoir forger le prochain bloc et d’être payé.

Les avantages et inconvénients du Proof of Capacity

Les avantages du PoC

N’importe quel disque dur standard peut être utilisé, ce qui donne un avantage par rapport aux autres mineurs qui ont investi dans des équipements spécialisés, comme le minage ASIC pour Bitcoin.
Le minage avec des disques durs économise 30 fois plus d’énergie que le minage avec des ASICs.
Comme tout le monde a un disque dur, la preuve de capacité est plus décentralisée. On peut même miner à partir du disque dur d’un téléphone Android.

Les mineurs ne sont pas obligés de mettre régulièrement à niveau leur équipement. Les anciens disques durs sont tout aussi capables de stocker des données que les plus récents.
Une fois l’extraction terminée, on peut effacer le disque dur et le remettre dans son état d’origine.
C’est peut-être la raison pour laquelle de nombreux acteurs du monde du bitcoin considèrent l’algorithme de minage comme un nouveau remède pour une alternative décentralisée et écologique.

Les inconvénients du PoC

La technologie a été adoptée par un petit nombre de développeurs.
Au-delà du minage, les données tracées sur le disque dur sont inutiles. Cela suggère qu’il y a beaucoup de place qui n’est pas utilisée.

Bien que le minage par preuve de capacité ait réduit les obstacles à l’entrée, les consommateurs peuvent aussi acheter des disques durs plus grands. Rien n’empêche une personne d’obtenir des disques durs considérablement plus grands et de les utiliser pour miner la majorité de l’argent.

Si le minage devient populaire, il est possible que les pirates tentent d’en tirer parti. Des logiciels malveillants de minage infectent actuellement de nombreux ordinateurs dans le monde entier. Le minage de PoW peut occasionnellement être détecté comme une cause de ralentissement du PC. La preuve de capacité, en revanche, rend beaucoup plus difficile de déterminer si votre espace matériel excédentaire est utilisé pour des raisons illégales.