Ang Proof-of-Work ng Bitcoin ay Maaaring Gawing Mas Mahusay, Mga Claim ng IBM Research

Ang Proof-of-work (PoW), ang consensus mechanism na nagse-secure ng Bitcoin at maraming iba pang Cryptocurrency blockchain, ay nagbigay sa Technology ng reputasyon para sa pagho-hogging ng enerhiya.

Sa katunayan, ang isang karaniwang advanced na argumento ay na ang isang hukbo ng mga dalubhasang computer na lahat ay nakikipagkarera upang malutas ang ilang di-makatwirang problema sa matematika ay maaaring gumamit ng mas maraming kuryente bilang isang maliit na bansa.

Gayunpaman, ang mga siyentipiko mula sa IBM Research, ang R&D arm ng tech giant, ay nag-aangkin na nakahanap sila ng isang paraan upang muling hubugin at pagsamahin ang mga arkitektura ng blockchain kabilang ang PoW, pagdating sa tinatawag nilang isang papel na isang "sweet spot" para sa energy efficiency, scalability at seguridad.

Inanunsyo noong Miyerkules, ang kanilang Discovery ay nagmumula sa paglalapat ng PoW sa isang napakakaibang kaso ng paggamit, ang internet ng mga bagay (IoT), at magpapatakbo ng mga blockchain node sa loob ng mga konektadong device.

Ang problemang kinaharap nila ay, hindi tulad ng espesyal na PoW mining hardware para sa mga cryptocurrencies gaya ng mga ASIC at GPU, ang mga IoT device ay malawak na nag-iiba sa kanilang computational power at energy resources. Pagkatapos ng lahat, ang IoT ay isang malawak na kategorya na kinabibilangan ng lahat mula sa pocket-sized na mga sensor ng temperatura hanggang sa mga sasakyang nakakonekta sa internet.

Dahil dito, maaaring hindi malutas ng lahat o ilan sa mga device sa isang IoT network ang napakakumplikadong PoW puzzle. Kaya ang impetus na gawing matipid ang enerhiya ng PoW, ayon sa papel ng mga mananaliksik ng IBM:

"Ang kahusayan sa IoT ay maaaring tukuyin bilang isang pinakamainam na paggamit ng mga mapagkukunan ng hardware at enerhiya. Samakatuwid, upang makamit iyon, ang mga IoT device sa blockchain ay dapat na mahusay na gumamit ng mga mapagkukunan at enerhiya upang mapanatili at isulong ang blockchain."

Sinasamantala ng kanilang iminungkahing solusyon ang katotohanang hindi lahat ng node sa isang network ay kailangang makisali sa pagmimina. (Marami dedikadong mga gumagamit ng Bitcoin , halimbawa, patakbuhin lang ang mga full node para suriin ang trabaho ng mga minero at KEEP silang tapat.)

Sa pagtatrabaho sa isang testnet, o simulated blockchain environment, hinahati ng mga mananaliksik ng IBM ang mga node sa maliliit na grupo ng 250 hanggang 1,000 at pagkatapos ay pinapayagan ang isang algorithm na magpasya kung anong proporsyon ng bawat grupo ang dapat na gumagawa ng gawaing pagmimina, depende sa dami ng kapangyarihan na ginagamit ng bawat node at ang seguridad na kinakailangan. Ito, sabi nila, ay nakakakuha ng mga pinakamabuting resulta sa mga tuntunin ng pagtitipid ng kapangyarihan habang pinapanatili ang seguridad.

"Sa ngayon tinitingnan namin ang mga blockchain tulad ng ganap na flat peer-to-peer system, kung saan ang lahat ng mga node ay kailangang gawin ang parehong mga bagay, makipagkumpitensya laban sa isa't isa upang makuha ang gantimpala sa pagmimina, halimbawa," sinabi ni Dr. Emanuele Ragnoli, teknikal na pinuno sa IBM Research - Ireland, sa CoinDesk. "Ngunit T mo kailangang gawin ng lahat ang parehong uri ng trabaho."

Sinabi ni Ragnoli na gusto niyang lumikha ng isang "layered ecosystem" kung saan ang iba't ibang mga kapantay ay maaaring gumawa ng iba't ibang mga bagay, salamat sa matalinong mga algorithm kung saan ang mga cluster node ayon sa kanilang kakayahan at nagtatalaga ng mga partikular na tungkulin sa kanila.

"Ginagawa ng ilan sa mga node ang buong PoW, tulad ng mayroon ka sa Bitcoin," sabi ni Ragnoli. "Ginagawa nila iyon dahil sa analytics sa likod ng blockchain, na talagang makikita kung magagawa ng isang device ang ganoong uri ng trabaho, at ilagay ang device na iyon nang naaayon sa isang kumpol ng iba pang mga device na bibigyan ng isang partikular na uri ng consensus."

Ang mga "sub-blockchain" na pinananatili ng mga node group na ito ay ikokonekta gamit ang interoperability na teknolohiya gaya ng Cosmos at Polkadot. Bilang pagtango sa tagpi-tagping ito, tinawag ng IBM Research team ang lab project nito na "Hybrid IoT Blockchain."

Ekonomiya ng makina

Sa pagbabalik, ang gawain ng IBM Research ay bahagi ng isang mas malawak na pagtulak upang lumikha ng hinaharap na ekonomiya ng machine-to-machine, kung saan ang mga device ay magkakaroon ng sarili nilang blockchain wallet at makipagkalakalan sa isa't isa (larawan ang ONE self-driving na kotse na nagbabayad ng isa pa para sa right of way).

Ngunit makatotohanan si Ragnoli tungkol sa laki ng hamon ng IoT para sa mga blockchain, na nagsasabing ang mundong ito ay "malaking hanay ng mga paglukso" pa rin ang layo.

Sinusubukang kumuha ng isang bite-sized na tipak, sinisiyasat ng kanyang team kung paano maaaring gumana ang isang machine-to-machine ecosystem sa isang pang-industriyang setting, na nagkokonekta sa mga cutting-edge na aktibidad sa pagmamanupaktura sa pagitan ng ilang pabrika sa Netherlands. (T matukoy ng IBM ang mga negosyong kasangkot ngunit sinabing mayroong isang consortium sa abot-tanaw.)

"Sa ngayon sa industriya 4.0, o pagmamanupaktura, mayroon kang maraming iba't ibang mga pabrika na nakikipagtulungan sa isa't isa upang lumikha ng isang produkto," sabi ni Ragnoli. "Kaya mayroon kang mga sensor, machine, kahit na mga algorithm at analytics na tumatakbo sa iba't ibang mga pabrika, at sa loob ng parehong pabrika, na kailangang makipag-ugnayan sa isa't isa."

Mula sa pag-link ng mga factory device na ito kasama ang hybrid na modelo, nalaman ng IBM na ang pag-aayos ng mga node sa mga cluster na humigit-kumulang 250, na may 7% ng mga sub-blockchain na iyon na gumagawa ng PoW, ay nakamit ang pinakamahusay sa mga tuntunin ng scaling, nang hindi isinasakripisyo ang hard-win security na nauugnay sa PoW.

"Kami ay kumukuha ng mga karaniwang consensus algorithm tulad ng PoW, ang pananaw ng Cosmos, ETC., at binabago namin ang mga paraan ng pagsasama-sama ng mga ito. Ang paraan ng aming pagdidisenyo nito ay parang maliliit na bloke ng Lego, na hinimok ng AI layer," sabi ni Ragnoli.

AI at blockchain

Ang proyekto ng IBM Research ay kapansin-pansin dahil iminumungkahi nito na ang mga tiyak na kinakailangan ng mga blockchain ay maaaring isama sa itim na kahon ng AI, na nagpapahintulot sa mga algorithm ng machine learning na baguhin ang hugis ng mga blockchain upang umangkop sa mga limitasyon ng kapangyarihan o latency, nang hindi nakompromiso ang seguridad.

Dahil dito, ito ay tila magbubukas ng pinto sa isang buong bagong disenyo ng espasyo.

"Bakit hindi dagdagan ang blockchain gamit ang analytics at AI algorithm na maaaring aktwal na humubog sa blockchain sa paraang makakatulong ito na malampasan ang ilan sa mga limitasyon na nasa labas ngayon?" sabi ni Ragnoli.

Sa kaso ng IoT, ang paraan ng paggana nito ay natatanggap ng AI bilang input ang mga IoT device na nasa system at ang mga available na mapagkukunan ng mga device na iyon. Sinusuri din nito ang pangkalahatang mga kinakailangan sa seguridad ng system at nagpapasya kung alin at kung gaano karaming mga aparato ang mina, ang kahirapan sa PoW, ang rate ng pagbuo ng block, ang laki ng block at sinusubukang balansehin sa pagitan ng kinakailangang seguridad at scalability.

Samakatuwid, magagawa pa rin ng mga IoT device ang kanilang mga gawaing partikular sa application, gaya ng pagpoproseso ng data, at sabay na magpatuloy sa pagmimina ng mga bloke.

Kaya paano makakaapekto ang gawaing ito sa mundo ng mga cryptocurrencies? Ang pagsasabi lamang na ang PoW ay kailangan lamang na maging mas mahusay na organisado ay tulad ng pagsasabi na ang libreng merkado ay maaaring maging mas mahusay.

Sinabi ni Ragnoli na maaaring may posibilidad na baguhin ang paraan ng paggana ng mga sistema ng kalakalan sa isang pabago-bagong paraan na may iba't ibang mga pera, idinagdag,

"Hindi ako naging kasing lalim ng aktwal na pagbabago sa cryptographic consensus sa loob - bagaman iyon ay talagang isang napaka-kagiliw-giliw na direksyon upang galugarin."

Larawan ng IBM sa pamamagitan ng mga archive ng Consensus