공간 증명

Proof of space

PoS(Proof of Space)는 서비스 프로바이더가 제시하는 과제를 해결하기 위해 사소한 메모리 또는 디스크 공간을 할당함으로써 서비스에 대한 정당한 관심(이메일 전송 등)을 나타내는 일종의 합의 알고리즘입니다.이 개념은 2013년 Dziembowski [1][2]등에 의해 공식화되었고, Atenieese [3][4]등에 의해 (다른 공식으로) 공식화되었다.

공간 증명은 연산 대신 스토리지가 가상화폐를 벌기 위해 사용된다는 점을 제외하면 작업 증명서(PoW)와 매우 유사하다.공간 증명은 병목 현상이 메모리 액세스 이벤트 수가 아니라 필요한 메모리 양에 있다는 점에서 메모리 하드 기능과 다릅니다.

Bitcoin 출시 이후 PoW 마이닝 메커니즘에 대한 대안이 연구되었고, PoS는 암호 화폐의 맥락에서 연구되었다.공간의 증명은 스토리지의 범용성과 스토리지에 필요한 낮은 에너지 비용 때문에 블록체인 매니아들에게 더 공정하고 친환경적인 대안으로 인식되고 있지만, 스토리지에 대한 수요가 증가하고 있다는 지적을 받아왔다.SpaceMint, Signum 및 Chia와 같은 PoS의 이론적이고 실용적인 구현이 몇 가지 공개되고 논의되었습니다.

개념 설명

공간 증명은 프로버가 일정량의 공간을 예약했음을 증명하기 위해 검증자에게 보내는 데이터입니다.실용성을 위해서는 검증 프로세스가 효율적일 필요가 있습니다.즉, 약간의 공간과 시간을 소비해야 합니다.보안을 위해 인증자가 실제로 청구된 공간을 예약하지 않으면 검증을 통과하기 어려울 것입니다.

PoS를 실장하는 방법 중 하나는 페블이 어려운 [2][5]그래프를 사용하는 것입니다.검증자는 프로버에게 페블이 어려운 그래프의 라벨을 작성하도록 요구합니다.프로버는 라벨링에 커밋합니다.다음으로 검증자는 프로버에게 커밋에서 랜덤한 여러 위치를 열도록 요구합니다.

보관 증명서

기억증명서(검색가능성 증명서, 데이터 보유 증명서)는 공간증명서와 관련되지만, 퍼즐을 풀기 위한 공간이 있음을 보여주는 대신 증명 시 실제로 데이터를 올바르게 저장하기 위해 공간이 사용된다는 것을 보여준다.

데이터를 저장하기 위해 가치를 할당하려는 암호화 화폐는 Chives, Storj, Sia, Filecoin, Arweave 등 어떤 형태로든 이 시스템을 사용합니다.

용량 증명

용량 증명은 채굴자가 PoW 함수를 사전 계산("플롯")하여 HDD에 저장할 수 있는 시스템입니다.일반적으로 Signum(이전의 burstcoin)[6]에서만 사용됩니다.

시공간의 증명

PoST(Proof of Space-Time)는 Prover가 예약된 공간을 변경하지 않고 유지하는데 오랜 시간이 걸렸음을 보여주는 증거입니다.스토리지 개발자들은 스토리지 비용이 용량뿐만 아니라 용량이 사용되는 시간과 밀접하게 관련되어 있다고 생각합니다.Moran-Orlov 구조에서는 공간과 [7]시간의 균형을 맞출 수 있지만 스토리지 증명과 관련이 있습니다(그러나 반드시 유용한 데이터를 저장할 필요는 없습니다).

사용하다

공간 증명은 안티스팸 조치 및 서비스 거부 공격 방지와 같은 기존 클라이언트 퍼즐 애플리케이션에서 작업 증명 대신 사용할 수 있습니다.Proof-of-Space는 프로세서의 L1 캐시가 비어 있는지(캐시 누락 없이 PoS 루틴을 평가할 수 있는 충분한 공간이 있는지 등) 또는 [8][9]제거되지 않는 루틴이 포함되어 있는지 여부를 판별함으로써 멀웨어 검출에도 사용되고 있습니다.

공간의 증명은 여러 개념 논문과 하나의 실제 암호 화폐 구현에서 더욱 개발되었습니다.

Signum(구 Burstcoin)

용량 증명은 블록을 채굴하기 위한 컴퓨팅 리소스가 아니라 디스크 공간을 소비합니다.광부들이 해결책을 찾기 위해 블록 헤더와 해시를 계속 변경하는 PoW와 달리 용량 증명(Burstcoin에서 구현하고 Signum에서 추가로 개발)은 Shabal 암호화 알고리즘을 사용하여 플롯이라고도 하는 랜덤 솔루션을 미리 생성하여 하드 드라이브에 저장합니다.이 단계를 플롯팅이라고 하며 드라이브의 저장 용량에 따라 며칠 또는 몇 주가 걸릴 수 있습니다.다음 단계인 채굴에서 광부들은 최신 퍼즐과 해결책을 일치시키고 가장 빠른 해결책을 가진 노드가 다음 블록을 [10][11]채굴합니다.

스페이스민트

2015년에 한 논문이 스페이스민트라는 [12]이름의 암호 화폐를 제안했다.페블링 기반의 PoS 방식과 관련된 실용적인 설계상의 문제를 해결하려고 합니다.분산형 암호 화폐를 위해 PoS를 사용할 때, 네트워크 내의 각 개인이 [12]검증자 역할을 해야 하기 때문에 프로토콜은 비인터랙티브 프로토콜에서 작동하도록 조정되어야 한다.

치아

주요 기사:Chia(암호화폐)

2018년, 제안된 암호 화폐 치아(Chia)는[13] 공간 증명과 [14]시간 증명에 기반한 새로운 프로토콜을 제시하는 두 개의 논문을 제시했다.

2021년 2월, Chia는 자사의 사업의 개요를 설명하는 백서를 발행하고, 그 후 Proof of Space Time 컨셉을 사용하여 메인넷과 Chia 코인(XCH)을 출시했습니다.Chia의 시공간 모델도 [15]퍼즐을 풀기 위해 저장 매체에 대한 "플롯팅"(공간 증명 파일 생성)에 의존합니다.

저장 증명(Proof-of-Storage) 암호 화폐와 달리 치아 플롯은 유용한 데이터를 저장하지 않습니다.또한 Chia의 Ploting을 위한 Proof-of-Time 방법은 플롯 생성과 관련된 쓰기 활동 강도(일반적으로 Ploting은 SSD에서 발생하며 완성된 Plot은 장기 저장을 위해 하드 디스크 드라이브로 전송됨)[16]로 인해 솔리드 스테이트 드라이브의 수명 단축에 대한 우려를 제기했습니다.

스페이스 메쉬

2019년에는 Tal Moran과 Ilan Orlov가 시공간의 증명에 기초한 새로운 프로토콜을 제안하는 논문을 발표했다.

Spacemesh는 블록체인이 아닌 블록메쉬를 사용하기 때문에 독특합니다.블록체인이 단일 블록의 체인인 반면 블록메쉬는 층으로 구성된 DAG(Directed Acyclic Graph)를 사용합니다.각 층에는 다수의 블록이 포함되어 있습니다.

레퍼런스

  1. ^ Dziembowski, Stefan, Faust, Sebastian, Kolmogorov, Vladimir, Pietrzak, Krzysztof(2013).'공간의 증명'암호화 전자 프린트 아카이브 https://eprint.iacr.org/2013/796
  2. ^ a b Dziembowski, Stefan; Faust, Sebastian; Kolmogorov, Vladimir; Pietrzak, Krzysztof (2015). Proofs of Space. Advances in Cryptology - CRYPTO 2015 - 35th Annual Cryptology Conference. Vol. 9216. pp. 585–605.
  3. ^ 아테니제, 주세페, 보나시나, 일라리오, 파오니오, 안토니오, 갈레시, 니콜라(2014)."공간 증명:우주가 본질일 때.https://eprint.iacr.org/2013/805
  4. ^ Ateniese, Giuseppe; Bonacina, Ilario; Faonio, Antonio; Galesi, Nicola (2014). "Proofs of Space: When Space is of the Essence". 8642: 538–557. {{cite journal}}:Cite 저널 요구 사항 journal=(도움말)
  5. ^ Ren, Ling; Srinivas, Devadas (2016). "Proof of Space from Stacked Expanders" (PDF). {{cite journal}}:Cite 저널 요구 사항 journal=(도움말)
  6. ^ "Proof of capacity (PoC)".
  7. ^ Moran, Tal; Orlov, Ilan (2019). "Simple Proofs of Spacetime and Rational Proofs of Storage" (PDF).
  8. ^ Jakobsson, Markus; Stewart, Guy (2013). "Mobile Malware: Why the Traditional AV Paradigm is Doomed, and How to Use Physics to Detect Undesirable Routines, BlackHat" (PDF). S2CID 16726066. Archived from the original (PDF) on 18 March 2018. {{cite journal}}:Cite 저널 요구 사항 journal=(도움말)
  9. ^ Markus Jakobsson 보안 원격 증명 암호화 ePrint 아카이브.2018년 1월 8일 취득.
  10. ^ Wahab, Abdul; Waqas, Memood (October 2018). "Survey of Consensus Protocols". Survey of Consensus Protocols: 6. arXiv:1810.03357. Bibcode:2018arXiv181003357W.
  11. ^ Salimitari, Mehrdad; Chatterjee, Mainak (September 2018). "An Overview of Blockchain and Consensus Protocols for IoT Networks". An Overview of Blockchain and Consensus Protocols for IoT Networks: III–G. arXiv:1809.05613.
  12. ^ a b 파크 등SpaceMint: Proofs of Space를 기반으로 한 가상화폐.암호화 ePrint 아카이브.2016년 10월 31일 취득.
  13. ^ Abusalah, Hamza; Alwen, Jo\"{e}l; Cohen, Bram; Khilko, Danylo; Pietrzak, Krzysztof; Reyzin, Leonid (2017). "Beyond Hellman's Time-Memory Trade-Offs with Applications to Proofs of Space" (PDF). {{cite journal}}:Cite 저널 요구 사항 journal=(도움말)
  14. ^ Cohen, Bram; Pietrzak, Krzysztof. "Simple Proofs of Sequential Work" (PDF). Simple Proofs of Sequential Work.
  15. ^ Hoffman, Gene (10 February 2021). "The Chia Business Whitepaper". Chia Network. Chia. Retrieved 1 May 2021.
  16. ^ Lilly, Paul (11 May 2021). "Chia mining can wreck a 512GB SSD in as little as 6 weeks". PC Gamer. Archived from the original on 17 May 2021. Retrieved 19 May 2021.

외부 링크