奥地利研究人员为可持续区块链创建区块

比特币是一种加密货币，也是一种开源的点对点区块链技术。 它创建于 2009 年，被广泛认为是历史上最成功的数字货币。 中本聪是创作者使用的别名。 它背后的实际身份仍然未知。 与以前的数字货币不同，比特币是去中心化和开放的（无需许可）。

这意味着交易不是由中央组织记录的，而是记录在称为区块链的公共区块链中。 任何人都可以添加交易并帮助验证。 为此，必须制作工作量证明 (PoW)。

区块链块是链接在一起以创建链的交易的公开列表。 交易历史不可更改。 为了避免可能的攻击，块的插入在计算上变得困难。 勘探者为该项目捐赠了计算机能力。 奖励是通过比特币硬币作为奖励提供的。

只要诚实的各方提供执行这些任务所需的一半以上的计算机能力，区块链就可以作为一个强大且防篡改的注册表，记录所有比特币交易。“尽管取得了巨大的成功，但该系统存在缺陷，使加密货币的长期可持续性受到质疑，”Krzysztof Pietrzak 教授认为。

他是奥地利科学技术研究所（IST Austria）密码学组的负责人，也是 Chia Network 的成员。 Chia 的首席执行官兼 Bittorrent 的创建者 Bram Cohen 正在根据他的基础研究概念开发一种可持续的加密货币。

环境问题也是最紧迫的。 计算需要大量的能源消耗，而能源是使用化石燃料产生的，具体取决于齿轮的位置。 这会导致 CO2 排放。 据 Digiconomist 称，这现在达到每年 8180 万吨，大约等于罗马尼亚的二氧化碳排放量。

此外，计算机的中央处理和控制单元 (CPU) 在搜索块方面效率低下。 专用硬件更节能且耗电更少。 与此同时，主要参与者正在使用这种设备，削弱民主分散的主张。 Nakamoto 最初的普通人用他们的空闲 CPU 周期挖掘比特币的概念无法实现。

这是因为标准 CPU 的电力费用远高于预期的利润。 从长远来看，作为对比特币探矿者的激励的高溢价可能会成为问题，因为它们会导致货币通胀或高交易成本。 在 2013 年发表的一篇论文中，奥地利 IST 的密码学小组提出了一种用于去中心化货币系统的替代证明方法：空间证明（PoSpace）。

与工作量证明 (PoW) 不同，这取决于可用存储空间而不是连续计算。 这种替代设计解决了上述所有问题：它的效率要高得多，并使所有玩家能够以几乎资源中立的方式搜索块。

此外，空磁盘空间的资源是巨大的，可以在数据中心和个人笔记本电脑中找到。 因此，任何人都可以使用它们进行勘探，几乎无需额外费用。 为了允许块搜索，存储空间只需初始化一次。

“在像比特币这样的区块链中，你不能简单地用空间证明代替工作证明； 那将是完全不安全的，”彼得扎克说。 相反，研究人员创建了自己的区块链，称为 Spacemint。 但是，在真正应用之前需要进行大量研究。

技术问题是提供至少与比特币相当的安全性——考虑到大部分存储是由值得信赖的人控制的。 Spacemint 必须解决的问题之一是在面临动态可用性时确保区块链的安全性。

为了保护区块链，使用了存储空间。 如果存储容量的可用性存在显着差异，则区块链的安全性就会受到威胁。 Spacemint 面临的挑战之一是在动态可用性的情况下确保区块链的安全性。

为了保护区块链，使用了存储空间。 如果区块链的可用性发生重大变化，区块链的安全性就会受到威胁。 另一方面，动态可用性不是基于 PoW 的比特币的问题，因为处理能力被用来保护区块链。 随着比特币的处理能力在几年内以数量级增长，这一点变得清晰起来。

此外，最早的空间证明包括一个交互式初始化步骤，这被证明是必不可少的。“在区块链的背景下，这意味着探矿者必须首先注册它打算使用的存储空间，”彼得扎克解释道。

这是通过使用记录在区块链中的特定交易在 PoSpace 区块链上完成的。 这很麻烦，因为例如，大多数当前的探矿者可能会选择停止接受新的注册。”

同时，至少有两个重要的区块链项目使用 PoSpace：去中心化存储网络 Filecoin 和区块链 Chia。 上述问题可与 Chia 合作解决。 Bittorrent 和 Chia 的发明者 Bram Cohen 提议将 PoSpace 与时间证明相结合。 现在称为顺序工作或可验证延迟函数的唯一证明的机制。 IST 奥地利的密码学小组通过创建一种新型 PoSpace 解决了交互式初始化问题。

在 Pietrzak 看来，PoSpace 不太可能成为区块链技术的主流，但它是可行的：“现在应该很明显，工作量证明不是前瞻性的解决方案。”一些截然不同的系统很可能在未来并行运行。

股权证明目前是开放区块链 (PoStake) 中研究最多的选项。 然而，基于此构建区块链具有挑战性。 五年多来，以太坊一直在尝试转换为 PoStake，但迄今为止由于技术困难而失败。 像 Bram Cohen 这样的专家认为，“基于 PoStake 的开放区块链由于基本原因无法运行。”

无论如何，IST Austria 的密码学小组将继续在 PoSpace 上工作并处理棘手的问题。 例如，仍然需要可用于未来可扩展量子计算机的经过验证的延迟函数。 研究人员还主张改变真实参与的概念。

目前，他们只能证明像比特币、Chia 等区块链是安全的，前提是大部分资源由诚实行事的人拥有，即遵守协议。“假设当事人不是诚实的，而是理性的会更合理，”彼得扎克说。“对于比特币探矿者来说，这意味着他们正试图最大化他们的收入。”

奥地利研究人员为可持续区块链创建区块的帖子首先出现在 CoinTrust 上。

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原文链接：https://www.cointrust.com/bitcoin-news/austrian-researchers-create-blocks-for-sustainable-blockchain

原文作者：Kelly Cromley

编译者/作者：wanbizu AI

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