STH丨要理解STH,首先要知道什么是POC .你真的了解POC么?

前言：这是一篇POC科普文，有点长，小白请深读，大咖请指正！

假设一下，当某一天BTC全网算力已经上涨到目前的100倍时，会发生什么？会让更多的人参与其中，会让更多的人受益？不，会造成巨大的电力消耗，BTC挖矿一年所耗费的电力是整个欧洲国家的总和。尽管到那时币价可能已经是现在的100倍，但BTC巨大的耗电量始终是整个生态内频繁提及的问题。

BTC社区的成员们就此提出了各种的解决方案，最终出现了空间证明（Proof of space），空间证明最终转变为如今的POC容量证明。

本质上，POC容量证明也是工作量证明的一种，只不过POC更加特殊，它与BTC的POW要求矿工追求哈希算力不同，POC容量证明要求矿工追求硬盘容量，这让POC容量证明摆脱了ASIC化与巨大耗电量的命运。

相较于BTC矿机动辄几千瓦的功耗，硬盘的功耗简直不要太低，目前市面上的硬盘功耗普遍在5-10W，因此POC容量证明的省电是显而易见的。

除此之外，使用硬盘挖矿的POC容量证明无需担心ASIC化，因为在POC容量证明中，硬盘容量的提升只能增加硬盘数量。而定制超大的硬盘，增加的只是成本，即便你有20T的硬盘，大不了我上两块10T。

目前的加密货币中，使用POC容量证明的币种仅有少数，而POC币种无一例外都需要将数据填满硬盘空间，我们称之为P盘，数据会强制占满硬盘空间，所存储的数据只能用于硬盘挖矿，这一步让许多不够了解硬盘挖矿的朋友匪夷所思，为什么要强制占满硬盘空间，POC容量证明到底是什么样的机制？

1、POC容量证明的算法原理

传统的POW工作量证明，为了保证竞争的公平性，在一次竞争区块打包权时，都要求矿工通过计算得到解答区块所需的哈希值，无论之前作出过多少次的计算结果，都要直接抛弃并重新计算。

而POC容量证明，也需要计算，虽然过程同样缓慢，但这个过程是在挖矿开始之前，矿工所需要做的仅仅是利用计算硬件例如CPU、GPU计算出挖矿所需的哈希值，并将哈希值存入硬盘空间即可。这就是我们常说的POC空间换时间，利用硬盘来缓存哈希值，提高了计算的效率。

可能还是有朋友会产生疑问，为什么POC能通过存储哈希值来提高计算效率呢？

请看下面

在计算机科学中，一些经常需要用到的数据和中间结果，会被存下来，这就是缓存。

缓存是一种非常常见的做法，让我们举一个例子，假如我们要做如下的计算：

45 x 55、45 x 55 + 934、45 x 55 + 723、45 x 55 + 98如果所有计算都正常执行的话，需要4次乘法和3次加法。

聪明的你一定发现了，45 x 55出现了四次，干嘛每次都要重新算，只算一次，然后把结果记录下来，下次再遇到，就直接用结果，不需要再次计算。

于是，完成同样的工作，我们只需要1次乘法和3次加法。

不过，节约计算量也不是没代价的，代价就是我们需要一块儿空间，来存储这个中间结果。

这种做法就叫空间换时间，越是复杂的计算，缓存就越能提高性能。

PoW算法为了保证公平性，对每个区块进行竞争时，求解的谜题都是全新的，完全没有任何可以复用的中间结果。

PoC同样设计了一种很消耗计算资源的算法，但与PoW不同的是，这个计算过程中，最复杂的部分是可以缓存的，这就造成了消耗存储空间进行缓存的做法可以获得巨大的优势。

正如我们之前提到的，越是复杂的计算，消耗存储空间进行缓存的做法就可以获得越大的优势，也就更可以保证矿工选择更大的存储空间而不是更强的计算能力进行竞争。

当然，这样的代价就是我们要有一定容量的硬盘去存储这些计算的结果，这就是为什么能通过存储来提高计算效率的原因。POC就是通过此种方法降低计算的难度，并因此将POW的算力消耗变成了硬盘空间的消耗。

容量证明便是采用此项方法，矿工通过储存缓存数据即可降低计算难度，以此将工作量证明的目标由算力消耗转向储存消耗。

2、殊途同归的“工作量证明”

通过前文我们可以了解到，POC容量证明依然属于“工作量证明”，究其本质而言，POC容量证明也是通过对资源的消耗来维护网络的安全。BTC的工作量证明是消耗计算资源+高消耗电力资源+挖矿设备为BTC赋予基本价值，而POC币种通过消耗硬盘资源+低消耗电力资源+挖矿设备为自身赋予基本价值。

当电力消耗达到某一个程度时，电力就会成为网络稳定性的影响因素，除影响网络算力的稳定性外，还会对去中心化程度造成影响。

当电费和挖矿设备价格成为影响矿工的准入门槛之后，普通人就会无法承担起维护网络安全的一份子，即我们常说的挖BTC是富人的游戏，当越来越少的富人接手“挖矿游戏”后，去中心化的程度就会越来越低。

BTC网络的现状便是如此。但在POC生态中，由于硬盘天生自带低功耗的属性，因此在较长的一段时间内，POC硬盘挖矿的电力成本将不再是提高准入门槛的因素之一。

硬盘的广泛适配性，更是进一步降低了挖矿的准入门槛，一块普通的二手机械硬盘即可成为挖矿设备，参与挖矿。值得一提的是，POC存储的数据是离线状态下生成的数据，因此即便是硬盘损坏，也不会导致网络数据的丢失。

POC容量证明的设计初衷便是为了解决传统POW的电力资源消耗等问题，由于POC的本质是通过消耗硬盘资源来为货币赋值，因此从长远的角度看，抛开赋值货币的改变，POC本身便自带这一定的现实货币价值（硬盘价值），这能为POC提供一个相对稳定的体系环境。

3、POC共识

一个群体在协作当中，如何进行分工，成果如何分配，奖惩如何规定，实施奖惩、成果分配等等，必须有一个所有成员都认可的规则，这个规则是说服众人、促进合作关系、提高工作效率、壮大群体的必要条件。

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如果出现了一个大家都认可的规则，那么大家的一致认可，就是共识。而在这个规则出现之后，如何去让大家认可这个规则、达成共识并去维护发展共识的方式，就是共识机制。

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那POC的共识机制，为何最适合当下的挖矿行业

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1、POC绿色节能低功耗，POC挖矿使用的主要是存储功用的硬盘，这样的功耗是每个人都能接受的，因为你负担的仅仅就是电脑连接网络的损耗而已，相较于POW，高额的电费支出是令人担忧的问题，挖矿利润常常被巨大的电力消耗所吞噬，这对生态环境也是极大的负担。

2、POC相对于其他的共识机制更经济实惠。几乎每户人家都会有闲置硬盘空间，只要是剩余的空间都可以拿来利用，根据统计，硬盘空间是以指数成长，在未来的半导体产业中，每12-18个月都会量化硬盘空间，使得硬盘价格被大大削减。

3、最重要的一点，POC能够落实票票等值的理念。在POW里已经出现了矿权集中的现象，通常发生在拥有廉价电费优势的地区，这样垄断、不公平的现象并不是区块链社群里乐见的。

从技术角度探索区块链创新的同时，Starhole社区也从产业结合角度深入思考，推进区块链链落地项目的建设。

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编译者/作者：星洞社区

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