硬盘挖矿的分析与研究 前言一、比特币挖矿面临的问题二、POC的提出三、POC技术概述四、POC 包括两个部分总结
前言
BTC的出现改变了传统商业模式，诞生了矿工这样的角色。矿工，指为比特币网络提供算力，挖取BTC获得收益这类人。经过十年的发展，BTC矿工队伍不断扩大，竞争也越来越激烈，为了寻求更低功耗更加高效的挖矿模式，矿工们开始转向更通用的组件替代者：AISC挖矿
最早的挖矿是由计算机CPU施行，xfdcc有着实现一CPU一票的乌托邦愿景，实现人人挖矿、去中心化的的理念，但xfdcc并未考虑到专业集成电路挖矿的出现，这就导致一人一票的愿景变成ysdbks说了算
随着BTC 价格的不断攀升，矿工队伍不断扩大以及技术的迭代，比特币面临越来越多的问题
一、比特币挖矿面临的问题1、 算力集中化，垄断问题：BTC经过十年的发展，随着众多大机构资本的加入，已不再是人人可以参与，相反逐渐变成了英俊的小懒虫者们的游戏。BTC网络的算力集中在前 6 家矿池，包括我们所熟知的BTC.com，AntPool，SlushPool，前六家的矿池算力已超过51%，如果前六大矿池联合起来发起51攻击，那我们是不是可以怀疑BTC网络不再安全
2、 电力能源大量被消耗：BTC目前全网算力高达 43.42EH/S，以目前市面上流行的S9蚂蚁矿机为主，S9算力平均值为 13TH/S，换算下来BTC全网算力相当于 3340000 台S9矿机的算力！在使用过程中，S9的功率为 1500 瓦，每天的耗电量为 36 瓦，一个月一台S9的耗电量为 1080 瓦，如果乘以 3340000 台机器，一年BTC网络的耗电量高达 432 亿度！BTC网络一年的耗电量已经超过了 159 个国家，占据全球耗电量的 0.2%
2014年Burst团队提出了一种POC容量证明机制，以空间容量来替代工作量证明，POC对于计算资源并不敏感，它只对硬盘容量有需求，因为计算芯片、SSD硬盘并不会提高挖矿的收益，只是增加矿工的挖矿成本。相反，更大容量的机械硬盘才是矿工最需要的。
POW要求矿工进行持续且大量的反复哈希计算。矿工需要让计算芯片高强度的工，POC是对传统POW共识的一次改良，POC是相较于POW而言，更加去中心化的挖矿算，POC要求矿工事先利用CPU、GPU计算出大量的哈希结果，并将这些结果存入硬盘空间中，挖矿的时候，矿工也是需要竞争破解区块谜题，只不过这些答案不需要进行实时计算。在POC中，硬盘容量越大，存储的挖矿答案就越多，相应的得到区块记账权的概率就越大。
三、POC技术概述比特币挖矿是大家抢着来算题，硬盘挖矿则可以理解为，提前在你的硬盘里画一个表，写满有可能的答案，题目一出，大家立刻在表里找答案，先找到的那个获得优先记账权和奖励。
检索硬盘并不需要耗费多少计算力，耗电很少。硬盘挖矿需要先Plot硬盘，俗称P图或者“播种”，本质上就是在硬盘里写满答案，每过几分钟扫一次硬盘，寻找答案。你P的图越大，答案正好落在你图里（而不是别人图里）的概率就更高，中奖率就越高。
也可以把硬盘挖矿这个过程比作买彩票，十分钟开一次奖，买的号码越多，中奖率当然就更高。想象“你的硬盘空间里塞满了一大堆的彩票，当彩票生成一个随机数字开奖的时候，你就在硬盘里找和这个随机数字最接近的那一张”。如果你有数字最接近的那一张，那么你就中奖了。而使用这种机制最好的一点是：你可以在不同次的抽奖过程中连续使用同一块硬盘。你不需要额外消耗些什么。
总的来说：硬盘挖矿，拼的是空间大小，而不是计算速度。
四、POC 包括两个部分硬盘空间里的测绘（plotting）背后真正的挖矿过程。
根据你的硬盘空间的大小，需要花费数天或者数周的时间才能生成你独特的测绘（plot）文件。测绘 Plotting 使用的是一种很慢的哈希函数，名叫 Shabal ，它和比特币使用的 SHA-256 哈希函数不同。因为 Shabal 哈希非常难计算，我们需要对它进行“预计算”（precompute），然后把结果存储在硬盘空间里。这个过程就叫做测绘，Plotting 。
jwdzjy在 Plotting 的时候，也就是为你的硬盘空间创建 plot 文件，你同时会创建一个叫做nonces 的东西。nonces 是通过数据不停重复哈希产生的，这些数据包括你的账户 ID 等等。如果你为 Plotting 分配越多的硬盘空间，那么你就能存储越多的nonces 。一个nonces 最终会包括 8192 个哈希表。这 8192 个哈希表是成对出现的，每对被称为 scoop 。每个 scoop 会被分配一个从 0 到 4095 的标号数字。
在挖矿过程中，你从 0 到 4095 计算每个 scoop 的标号数字。我们假设你最终算出的数字是 42 ，那么你就要去编号为 42 的 scoop 里取出它里面的数据，利用这个数据计算出一个时间，这个时间被称为 deadline 。重复上面的过程，直到每个 scoop 都被你计算过一遍，你再从所有计算出的 deadline 里面，找出代表最短时间的、数值最小的那个 deadline 。这个 deadline 就代表了“自从上一个区块被生成之后，到你生成下一个区块之前，系统必须等待的时间长度（多少秒）。如果在这个时间长度里面，没有人生成下一个区块，那么你就获得了生成一个区块的权利，挖矿的奖励也就归你了”。
Proof of Capacity 对经典的 POW 工作量证明机制来说，是一种非常有趣的共识算法的尝试。它旨在增强更多的去中心化的矿工节点，同时减少更多的电力算力资源的浪费。当然，目前这种新的共识算法还没有经过实践的检验，只有时间能够告诉我们 Proof of Capacity 在共识算法里面最终能达到一个什么样的位置。