SSD白皮书全解读 — 全球首个基于固态硬盘挖矿的新型加密货币

SSD领先全球!首个基于固态硬盘挖矿的加密货币诞生

一文看懂SSD白皮书 ,SSD中国社区深入解读

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POC的遗憾与升级之路

全新的挖矿领域

       北京时间2009年1月4日,距离比特币白皮书《比特币:一种点对点的电子现金系统》的发布已经过去3个月了。白皮书的作者中本聪在位于芬兰赫尔辛基的一个小型服务器上,亲手创建了第一个区块——即比特币的创世区块(Genesis Block),并获得了第一笔50枚比特币的奖励,第一个比特币就此问世。

       比特币的工作机制也就是我们常说的共识机制POW,具有它的伟大之处,比如去中心化,数据不可篡改,以及将铸币权下放给个人,是一次伟大的经济尝试,正如自由经济理论代表人物哈耶克所言:“废除政府的货币垄断权,将能够防止过去60多年中困扰整个世界的严重通货膨胀和通货紧缩的一次次发作,周期性的萧条和失业,他曾被认为是资本主义内在的,致命的缺陷。”

       比特币诞生十年,挖矿队伍不断壮大,用于挖矿的矿机更加专业化逐渐诞生了Asic矿机,对于电的竞争也越来越积累,比特币挖矿已经成为有钱人的游戏,变得越来越力集中化。同时比特币挖矿耗电量已经成为一个不容忽视的问题,该网络正在以每年32TWh的速度消耗能量。年耗电量大概占美国全年用电量的1.2%、俄罗斯的5.1%、法国的10.4%、英国的 14.7%、意大利的15.7%、澳大利亚的20.4%、荷兰的36.4%、捷克的72.2%。

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比特币挖矿年耗电量

POC的遗憾与升级之路

       基于比特币POW挖矿存在的诸多问题,2014年burst团队开辟了一个新的方向,基于容量证明的机制即POC,以硬盘容量代替工作量证明这是一个伟大的革新,POC的愿景在继承POW公平,去中心化,可信任等优秀特性的基础上,避免了电力资源的浪费。但同时由于POC机制设计初期,受限于机械硬盘的性能限制,在算法实现上做了牺牲,对于广大的中小矿工而言并不能真正实现公平挖矿。

       目前POC共识在实现上,采取的了占据硬盘极少量的数据供全网验证,这也是受限于机械硬盘转速慢而不得已而设计。从置信度方面考虑,如果不能做充分有效的数据量读取,那么每次挖矿,即使做到了全网层面的大数公平,对于个体矿工而言,只验证所存数据中的极小部分,会带来极大的不公平,这也导致了很多基于POC共识的项目逐渐走向了算力中心化。

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POC机制

       而固态硬盘从物理结构上区别机械硬盘,读取数据不依靠任何机械部件,不像机械硬盘通过转动的磁头去读取磁碟扇区,因此在读取速度方面远远高于机械硬盘。

       而随着闪存时代的到来,市场对于固态硬盘的出货量以每年30%的速度持续飙升,快速抢占机械硬盘的市场份额,根据摩尔定律,闪存密度的增大,也给每GB闪存成本提供了绝佳的下降通道。因此这个也给基于POC共识升级提供了新的思路,这也是我们接下来要介绍的绝对容量共识POC-A,能有效解决了POC共识中“置信度偏差”问题。以及基于此共识的全球首个固态硬盘挖矿项目----SSD。

什么是SSD

       SSDcoin是挖矿行业首个基于固态硬盘挖矿的新型数字货币,以固态硬盘容量大小作为算力,基于绝对容量证明Proof of Capacity-Absolute(以下简称POC-A)。POC-A共识是基于POC共识做了升级,解决了POC共识中由于贝叶斯概率导致的“置信度偏差”问题。让POC挖矿更趋于公平可信和去中心化,真正实现降低挖矿门槛,成为人人都可以参与挖矿的加密货币。

       固态硬盘SSD挖矿属于业内首创,已经存在的挖矿设备主要有CPU,GPU,ASIC,HDD机械硬盘,而固态硬盘SSD由于其超高的随机读取速度,以及技术的成熟和生产成本的降低,固态硬盘SSD将成为矿业的下一个战场。

SSD的经济模型

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SSD的经济模型

       SSD 无ICO,经济模型上设计了双重通缩机制

       矿工有权选择是否抵押挖矿,抵押比例为1G:1SSD,参与抵押的矿工获得100%出块奖励,不抵押的矿工获得0%的出块收益,剩余100%用于基金会推广运营。抵押经济模型,让矿工和SSD成为利益共同体,以抵押币作为挖矿的生产资料,使得SSD生态能够持续扩张。

SSD的技术原理

       在共识机制上,SSD对POC进行了升级,采用POC-A共识机制,解决现有POC共识中由于贝叶斯概率导致的“置信度偏差”问题。基于POC共识为底层基础,POC-A提出了概率密度函数解决方案,提升每次验证有效哈希的数据密度,将验证结果提升至原有POC共识的数十倍,即相异于每次只读取验证少量存放于Plot文件中的数据,POC-A共识机制下,每次都会读取验证存储空间内绝大部分数据,保证单次挖矿过程中的数据充分有效的利用,降低概率偏差,使得矿工每次挖矿都能公平而利益最大化。

       同时由于POC-A共识机制基于固态硬盘进行挖矿,随着存储技术的革新,硬件条件将具备非常高的可拓展性,最终实现将验证的有效哈希数据达到100%,即由相对容量共识到绝对容量共识的跨越,真正实现挖矿的公平,去中心化。

       SSD基于POC-A共识挖矿产生,简单点可以理解成用固态硬盘的POC挖矿。在挖矿前,通过Shabal散列函数生产的哈希值,写入固态硬盘,这个过程我们称之为P(Plot)开始挖矿的过程中,通过固态硬盘快速读取硬盘中足够多的样本哈希数据进行碰撞,直到找到最接近的哈希值。

       挖矿过程中,Plot文件内的数据会被逐次访问读取,需要的是每个 Nonce 中的具体的 Scoop值。为了能够高效验证数据,每次挖矿起始都会诞生一组Scoop编号,挖矿程序根据Scoop编号读取在不同 Nonce 中的同一编号的Scoop值,需要依次访问不同的 Nonce。再读取完所有相应的Scoop值后,程序根据钱包释放的信息将所有Scoop值进行Shabal256函数生成Target,再与出块的Base Target验证对比,得到Deadline,一次出块周期内谁得出的Deadline最小,就可以完成打包出块,获得挖矿奖励。

       由于固态硬盘的写入速度远远高于机械硬盘,通常一张1T的固态硬盘P盘只需要1-2小时,比机械硬盘要优越得多。

SSD技术路线图

POC-A Beta

       SSD测试阶段,将会实行基于现POC算法共识,面向固态硬盘矿工进行算法测试,后续逐步开放。

 POC-A1

       将会在共识机制中丰富基于模运算的Scoop取值算法,通过比对Standard Scoop,验证存在及扩大读取,增大Scoop读取范围。

 POC-A2

       逐步迭代至每次挖矿周期有效读取Plot文件中50%的数据,基本实现公平挖矿的机制。

 POC-A

       将会根据固态硬盘技术的发展、进行算法的简化与Plot的颗粒化。

总结

       加密货币的挖矿从早期的CPU挖矿,到显卡挖矿,到拥有更强大计算能力的ASIC,而每次的升级换代都带给货币的价值网络共识巨大的提升,也给领先者带来新的财富机遇。固态硬盘SSD随着技术和市场的成熟,已经成长为主流的存储基础设施,未来挖矿市场,固态硬盘挖矿将和过去计算挖矿一样,具有很大的潜力引领下一次挖矿的趋势。


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