Сеть Chia всегда находилась на переднем крае экологически чистых и децентрализованных технологий блокчейна. По мере развития ландшафта должны эволюционировать и основные механизмы, обеспечивающие безопасность нашей сети. Сегодня мы рады представить обзор значительного обновления, ожидающего блокчейн Chia: предлагаемого нового протокола Proof of Space, разработанного для повышения безопасности, улучшения энергоэффективности и создания прочной основы для будущего. Это не просто постепенные изменения — это фундаментальная эволюция способа, с помощью которого Chia надёжно достигает консенсуса, решая ключевые проблемы и прокладывая путь к долгосрочной устойчивости. Посмотрите обзор нового формата Proof of Space от доктора Ника.

Мотивация к изменениям

Текущий Proof of Space хорошо послужил Chia, но, как подробно описано в CHIP-48, несколько ключевых факторов стимулируют этот переход:

• Решение проблемы потребления энергии. Хотя оригинальный PoS Chia значительно экологичнее, чем Proof of Work, появление высоко оптимизированных сжатых участков привело к увеличению текущего энергопотребления. Новый PoS разработан так, чтобы сместить энергозатраты в сторону начальной фазы построения участка, а не постоянного сбора урожая.
• Устойчивость к атакам на аренду. Рост вычислительной мощности, особенно доступность мощных графических процессоров, создаёт риск атак на аренду. Новый PoS включает надёжные защитные механизмы, значительно повышающие стоимость и сложность попыток имитации большого объёма пространства в сети.
• Повышение стабильности форматов участков. Распространение различных форматов участков привело к фрагментации и неопределённости для фермеров. Новый стандарт направлен на обеспечение долгосрочной стабильности с высоким индексом стабильности участка (PSI), снижая необходимость в частом переформатировании и повышая доверие к долговечности участков.

Это предлагаемое обновление принесёт пользу всей экосистеме Chia, способствуя более безопасной, энергоэффективной и оптимизированной среде для фермеров. Оно также улучшает доступность и эффективность построения участков даже на оборудовании начального уровня.

Представляем новое Proof of Space: цепочка качества в действии

В основе нового PoS лежит концепция цепочки качества — инновационного механизма, принципиально изменяющего роль дискового пространства в достижении консенсуса. Вместо непрерывных энергоёмких процессов, основная работа по обеспечению безопасности переносится на редкие события выигрыша блока или части пула, что минимизирует постоянные энергозатраты честных фермеров.

Упрощённая схема работы:

1. Вызов и фрагменты доказательства. Сеть отправляет вызов, который фильтрует определённые фрагменты доказательства в пределах участка фермера. Эти фрагменты представляют собой отброшенные биты и зашифрованные данные.
2. Связи цепи. Подходящие фрагменты объединяются в звенья, связывающие части участка.
3. Создание цепочки качества. Эти звенья используются для построения цепочки качества, в которой манипуляции с отбрасыванием битов становятся вычислительно затратными.
4. Выигрышное доказательство. Полное доказательство отправляется только при достижении порога сложности блока (или пула для частичной победы).

Такой подход вводит насыщение отбрасыванием битов — точку, при которой попытка восстановить данные становится затратнее, чем честное построение участка. Также предусмотрена настраиваемая сложность, регулирующая усилия по построению без роста требований к сборщикам.

Основные улучшения и принципы дизайна

• Leaf-First Challenges и Proof Fragments: теперь вызовы нацелены на "листья" структуры участка, где хранятся фрагменты доказательства. Их отсортированность препятствует манипуляциям.
• Двухдольное сопряжение: новый способ объединения данных исключает возможность "переворачивания" записей ради выгоды.
• Сжатие Benes с секционированными таблицами: эффективный алгоритм сжатия Benes используется вместе с таблицами, разбитыми на части, что снижает требования к оперативной памяти.
• Меньшие размеры графиков: использование всего трёх таблиц вместо семи позволяет уменьшить размер графика (например, ~1,6 ГиБ для k28), ускоряя процесс построения.

Сравнение с оригинальной версией

Переход и внедрение

Как описано в CHIP-49, внедрение нового PoS потребует хардфорка. Переход будет поэтапным, с постепенным устареванием старых участков. Chia Network заранее предоставит необходимые инструменты для построения и сбора участков, обеспечив плавный переход.

Взгляд в будущее

Этот шаг знаменует собой важную веху в развитии сети Chia. Решая актуальные проблемы и интегрируя современные криптографические методы, мы укрепляем фундамент зелёной и децентрализованной цифровой валюты.

Заключение

Внедрение нового Proof of Space — свидетельство приверженности Chia инновациям и устойчивости. Новые концепции, такие как цепочка качества и фрагменты доказательств, а также эффективные методы сжатия делают блокчейн Chia более безопасным, энергоэффективным и устойчивым на годы вперёд.