Chia如何實現(xiàn)挖礦的?
在加密數(shù)字貨幣領域，挖礦一直是一個熱門的話題 。只要擁有一臺礦機，就可以“點石成金”，實現(xiàn) 巨大的收益。尤其是在加密貨幣牛市期間，無論是 目前市場上的顯卡短缺潮，還是交貨時間已被排到 秋季的礦機訂單，無一不反映人們對這一財富機遇 的追求。如今，Chia，這個誕生于2017年的老項目 ，在加密貨幣牛市的加持下，也煥發(fā)出新的熱度， 成為挖礦領域眾人追逐的新對象。
1. Chia的強大背景。
談起Chia，最為人所熟知的是其自帶的三個光環(huán)： “硅谷天才創(chuàng)始人”、“明星投資機構”和“綠色 環(huán)保挖礦”。
在團隊背景方面，Chia 的創(chuàng)始人是 BitTorrent 的發(fā)明者Bram Cohen。BT協(xié)議---這個免費開源、 曾經占據全球網絡1/3的協(xié)議，代表的理念就是最 早的去中心化的數(shù)字共享經濟，無疑給Bram在創(chuàng)立 Cina項目時帶來了巨大的光環(huán)。
在投資機構方面，2017 年，2018 年 Chia 先后獲 得了兩輪融資，投資機構包括著名的 A16Z 、 Greylock Partners、DCM Ventures 、Coinbase等 一線投資機構。正是這些明星投資機構的背景，讓 市場對Chia的未來表現(xiàn)更充滿期待。
當然，除了上述榮譽，Chia最引入關注的還是其特 有的“綠色環(huán)保挖礦”。
中本聰在發(fā)表比特幣白皮書時，其主要愿景是人人 都可以通過CPU參與到比特幣的挖礦活動中；然而 基于工作量證明所帶來的算力競爭，最終導致比特 幣挖礦活動成為專業(yè)礦機設備和廉價電力的競爭。 目前，除非一個普通人有一臺專業(yè)的ASCI礦機，否 則無法挖到比特幣；同樣地，根據劍橋比特幣電力 消耗指數(shù)，目前比特幣的年耗電量已經達到了 134.68 TWh，已經超過了一個中等國家的年耗電量 。這在全球日益關注環(huán)保和氣候問題的當下，已顯 得不合時宜。
相較而言，Chia旨在成為比特幣的替代品---“綠 色環(huán)保、生態(tài)友好型的數(shù)字貨幣”；并且其算力基 礎是“一種分布廣泛、抗ASIC、與電價無關的商品 ---硬盤空間”。Chia是如何實現(xiàn)其愿景的呢？主 要依賴于其時間空間證明（Proof of Space and Time）共識機制。
空間證明是一種證明用戶在硬盤上保留一些未使用 的存儲空間的方式。Chia區(qū)塊鏈的用戶通過安裝 Chia挖礦軟件來“播種”其硬盤驅動器上未使用的 空間。這些用戶稱為“農民”。當區(qū)塊鏈廣播下一 個區(qū)塊挑戰(zhàn)時，農民可以掃描其地塊以查看其是否 具有最接近挑戰(zhàn)的哈希值。農民贏得一個區(qū)塊的概 率是農民占整個網絡的總空間的百分比。
時間證明則是按時間順序實現(xiàn)區(qū)塊的排序，以此組 建完整有效的區(qū)塊主鏈。時間證明是通過可驗證的 延遲功能實現(xiàn)的，該功能需要花費一定的時間來計 算，但驗證速度卻很快。VDF的關鍵思想是它們需 要順序計算，并且由于擁有許多并行機不會產生任 何收益，因此可以最大程度地減少電力浪費。
或許以上術語過于晦澀復雜，我們不妨通過Chia的 挖礦流程來更好地理解時間空間證明機制：
（1）耕作階段（P盤）：
P盤即plotting（測繪），Chia會通過哈希算法生 成大量Nonce（只被使用一次的任意或非重復的隨 機數(shù)值），以Plot 文件格式寫入硬盤中。P盤過程 有點類似農民在土地（硬盤空間）上播種（Nonce ），因此China很形象地將這個過程成為“耕作 （Farming）”，而參與Farming的用戶被稱為“農 民”。
（2）收獲階段：
當用戶在土地上播種后，就可以坐等豐收了。具體 的流程是當一個新區(qū)塊在Chia網絡上廣播時，農民 就會掃描他們土地（硬盤）上的種子（Plot），并 通過少量計算獲取一個數(shù)值，如果該數(shù)值與Chia給 出的目標值（Target）接近，那么該農民將獲取 Chia幣獎勵。在此過程中Chia會給出一個“空間證 明”，證明該用戶確實為播種提供了一定的土地（ 存儲空間）。同樣地，為了防止擁有大量存儲空間 的農民創(chuàng)建備用的交易記錄以此攻擊系統(tǒng)，Chia通 過VDF（可驗證延遲函數(shù)）來實現(xiàn)區(qū)塊的時間排序 ，以此為系統(tǒng)創(chuàng)建有效完成的歷史交易記錄，保證 網絡安全。
2. Chia礦工收益可觀
從上我們可以看出，農民贏得區(qū)塊獎勵的概率為自己存儲空間大小占網絡總空間的比例。因此，農民 的土地越多，獲取獎勵的概率越大。因此我們看到 Chia礦工都在大量搶購硬盤，以擴大自己的土地空 間，由此引發(fā)了硬盤斷貨和漲價潮，這也導致了 Chia的網絡空間一直呈指數(shù)型上漲。
中本聰在最早設計比特幣挖礦模型時，其愿景是人 人都可以用電腦上的CPU挖礦。然而隨著ASIC等專 門處理計算的硬件設備出現(xiàn)，采用CPU挖礦已經成 了遙不可及的夢想---普通人很難參與到比特幣的 挖礦活動中，因為缺少專用的ASIC礦機；同樣地， 經常與Chia一起提及的Filecoin。
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