10分鐘看懂硬盤挖礦-BNC解讀

這是一個全新的開始

歷史上偉大之人必將伴隨著偉大事物的誕生:喬布斯開啟智能手機時代,馬克扎克伯格重塑網絡社交,中本聰開啟數字加密貨幣帝國……

所有偉大產品的誕生都彙集了天時、地利與人和。

中本聰,朋克密碼?數學家?神秘的身份在2008年10月發表比特幣論文,而眾所周知,2008年全球爆發金融危機:美國次貸危機加上美聯儲量化寬鬆貨幣,歐洲國家債券危機,導致全球經濟全面衰退。以此,中本聰開始對政府發行貨幣的這種行為產生質疑,為什麼不能做到貨幣自由,由第三方組織或個人發行貨幣?而這一想法也正好與奧地利經濟學派的哈耶克《貨幣的非國家化》不謀而合,BTC由此誕生。

我們先細數一下中本聰的偉大之處:

1、BTC的發明:加密貨幣鼻祖,以POW工作量證明機制為基礎,通過P2P網絡全網廣播的形式記錄所有交易信息,用時間戳為每次交易蓋上時間烙印防止雙花。

2、改變了金融結構體系:以全網公證代替了第三方中介認證。

3、改變貨幣發行主體:由國家發行下放到第三方組織和個人。

4、減少人類相互信任的成本。

10分鐘看懂硬盤挖礦-BNC解讀

BTC的出現改變了傳統商業模式,誕生了礦工這樣的角色。礦工,指為比特幣網絡提供算力,挖取BTC獲得收益這類人。經過十年的發展,BTC礦工隊伍不斷擴大,競爭也越來越激烈,為了尋求更低功耗更加高效的挖礦模式,礦工們開始轉向更通用的組件替代者:AISC(專業集成電路)挖礦

最早的挖礦是由計算機CPU施行,中本聰有著實現一CPU一票的烏托邦願景,實現人人挖礦、去中心化的的理念,但中本聰並未考慮到專業集成電路挖礦的出現,這就導致一人一票的願景變成“有錢人說了算”。

隨著BTC 價格的不斷攀升,礦工隊伍不斷擴大以及技術的迭代,比特幣面臨越來越多的問題:

1、算力集中化,壟斷問題:BTC經過十年的發展,隨著眾多大機構資本的加入,已不再是人人可以參與,相反逐漸變成了權貴者們的遊戲。從下圖中可以看到,BTC網絡的算力集中在前6家礦池,包括我們所熟知的BTC.com,AntPool,SlushPool,前六家的礦池算力已超過51%,如果前六大礦池聯合起來發起51攻擊,那我們是不是可以懷疑BTC網絡不再安全?

2、電力能源大量被消耗:BTC目前全網算力高達43.42EH/S,以目前市面上流行的S9螞蟻礦機為主,S9算力平均值為13TH/S,換算下來BTC全網算力相當於3340000臺S9礦機的算力!在使用過程中,S9的功率為1500瓦,每天的耗電量為36瓦,一個月一臺S9 的耗電量為1080瓦,如果乘以3340000臺機器,一年BTC網絡的耗電量高達432億度!BTC網絡一年的耗電量已經超過了159個國家,佔據全球耗電量的0.2%!

因為以上兩個主要問題的存在,2014年Burst團隊提出了一種POC容量證明機制,以空間容量來替代工作量證明,但是由於Burst 經濟模型戰略出現問題導致POC這樣創新性共識並沒有被大眾所認知和接受。

BNC就是在這樣的環境下應運而生。

什麼是BNC?

BNC,全名BitcoinNC ,比特容量,是基於 Proof Of Capacity (以下簡稱:POC)的新型加密貨幣。

BNC是一個區塊鏈的數字資產及應用平臺,它提供了一套全新的 Proof Of Capacity,並在系統底層提供了數字資產 BitcoinNC Asset 與數字身份 BitcoinNC ID 等功能,使得人們可以非常方便地開展資產數字化業務,而不僅僅是在區塊鏈上創建原生代幣。

BNC通過以硬盤容量大小作為共識基礎,讓其生產更趨向去中心化方式使其更加安全可信,讓人人都能參與到加密貨幣的生產中,通過數學產生信用,通過數學產生價值。

BNC選擇計算機硬盤挖礦是一個顛覆性的創新,計算機中能夠作為挖礦設備有CPU、GPU和硬盤三種。CPU、GPU最後都避免不了成為AISC礦機,同時CPU、GPU會造成了大量的能源浪費,而硬盤天然有著抗AISC且省電的特性,硬盤只需通過簡單的掃盤就能保持其運作,BNC選擇硬盤挖礦,完美避開了CPU、GPU的缺陷,單臺礦機最大挖礦容量8T,避開了部分POC幣種,發展到一定階段後,小戶進不了場,都是大戶在玩,重蹈POW挖礦的覆轍,小容量PC礦機,更容易佈局生態,走進千家萬戶,實現中本聰人人挖礦的構想,POC挖礦的革命已然打響,下一波牛市將會誕生POC龍頭幣種,拭目以待!

BNC特點

1.確定性:程序的行為是確定性的,達成一致共識,在設計系統時排除了非確定性的因素。

2.時間:BNC基於POC機制提供了基於區塊時間戳的系統調用,可以將整個區塊鏈看成一個時間戳服務器,並取得任意一個區塊被構造時的時間戳。

3.隨機性:BitcoinNC的運行有兩種方式來獲取隨機數:

(1)每個區塊在被構造時,共識節點都會對一個隨機數達成共識並填充到區塊的字段中,挖礦程序可以讀取到任意區塊的字段

(2)挖礦程序可以利用區塊的散列值作為隨機數的生成手段,由於區塊的散列值具有一定的隨機性,這種方式可以得到一個較弱的隨機數。

4.數據源:BitcoinNC提供了兩種確定性的數據源:

(1)區塊鏈賬本

程序可以通過互操作服務來訪問到整個區塊鏈上的所有數據,包括完整的區塊和交易,以及它們的每一個字段。區塊上的數據都具有確定性和一致性,所以可以安全地訪問。

(2)合約存儲空間

部署在 BitcoinNC 上的每一個節點都有一個僅可由該節點本身來存取的私有存儲區,BitcoinNC的共識機制確保了每一個節點上的存儲狀態都是一致的。 對於需要訪問鏈外數據的情況,BitcoinNC沒有提供直接的方式,需要通過交易來將鏈外數據發送到鏈內,從而轉化成以上兩種類型的數據源,才能被訪問。

5.節點調用:BitcoinNC的節點具有相互調用的能力,但不能遞歸調用。

6.高性能:BitcoinNC 採用了輕量級的 VM(Virtual Machine)作為其節點的執行環境,它的啟動速度非常快,佔用資源也很小,適合像節點這樣短小的程序。通過 JIT(即時編譯器)技術對熱點進行靜態編譯和緩存可以顯著提升虛擬機的執行效率。

7.拓展性:BitcoinNC的節點之間的調用關係是靜態的,無法在運行時指定調用的目標。

8.低耦合:BitcoinNC的系統採用低耦合的設計,區塊程序在執行時,通過互操作服務層與外部通信。

9.高效節能:POC的挖礦經濟模型使礦工成為生態利益的共同體、並用幣作為新型生產資料代替了原本的電力消耗資源,使BNC整個生態不停的自動擴張。全球只要買得到硬盤的國家,人人可以參與挖礦。

BNC應用場景

超導交易:BitcoinNC未來會孵化區塊鏈超導交易的項目。

智能基金:BitcoinNC未來會在智能基金項目上加大投資,它和基於以太坊的 TheDAO 項目非常相似,但試圖通過一些方法來提高安全性,避免重蹈 TheDAO 的覆轍(被黑客攻破)。

跨鏈互操作:BitcoinNC為跨鏈互操作的實現提供支持,不但可以實現跨鏈資產交換,還可以運行跨鏈分佈式事務,在不同區塊鏈上運行,並保證它們的一致性。

BNC分配機制

1、名稱:BNC (BitcoinNC 比特存儲)

2、發行數量5300萬

3、開發團隊:530萬用於激勵 BitcoinNC 的開發者和 BitcoinNC 的理事會成員(總量10%,預挖產生);其中160萬為創世區塊,剩餘370萬分為12次進行釋放,第一次為40萬,第二次到第十二次分別都是30萬。

4、社區建設:265萬(總量5%,隨挖礦產生)

5、礦池總量:4505萬(總量85%,隨挖礦產生)

6、初始塊大小:100 BNC/Block

7、出塊時間:10分鐘

8、減半機制:四年

9、發行價格:1美金=7RMB/BNC

10、容量抵押:1T容量抵押100枚代幣

BNC技術原理

BNC共識機制:POC,CPOC

BNC錢包源自BTC,共識源自BurstCoin。

BTC(Bitcoin)始於2009年1月,經過10年的迭代,其錢包穩定性及交易鏈穩定性已得到廣泛的認可,在其QT 錢包基礎上進行POC共識的部署將會非常安全可信。 BurstCoin始於2014年8月,經過4年的迭代,於2018年升級到POC2,技術相對成熟、完善。把這兩者結合,取長補短,BNC將成為目前POC共識算法下最可信賴的公鏈之一。

通過採用成熟的 POC2 共識算法,BNC 瞬間獲得-個穩定、可信賴的共識算法,社群具備對BNC公鏈的信心。通過兼容BurstCoin Plot 文件,礦工僅僅需要增加微小的投入,便可以獲得BNC和BurstCoin兩份收益。

BNC錢包繼承了BTC優良的P2P網絡架構,及UTX0體系,成熟、穩定。繼承自BTC錢包,可以保持對BTC社區最新進展的跟蹤:如閃電網絡,腳本升級等。保持跟BTC的相同的接口規範,錢包,交易所對接獲得了極大便利。

BNC是POC挖礦所得,什麼是POC挖礦?簡單點來說,就是在開始挖礦之前在你的硬盤裡計算和儲存好shabal散列函數問題的解決方案,提前將“答案”放到硬盤裡面去,這個過程我們稱之為“繪製”,繪製使用稱為Shabal的非常慢的哈希,這與SHA-256哈希不同,SHA -256是比特幣礦工快速使用的。由於Shabal哈希很難計算,我們預先計算它們並將它們存儲在硬盤上。

POC相較於POW而言,礦工在挖礦的過程中所產生的能源消耗更小,POW挖礦過程中需要進行大量的運算以找到正確的哈希值,這就像考生為了尋找正確答案不停翻書求解。POC挖礦則是將已有的哈希方案值提前存入硬盤中,只需通過硬盤掃描,就能獲得相符合的哈希值,POC更像是已經擁有答案的考生,只需將答案填入即可。

礦工挖礦一般會涉及到以下過程:

1.下載安裝挖礦程序:修改挖礦配置

2.P盤

Miner(礦工)在本地硬盤Plot 文件,用哈希值填充硬盤。硬盤容量越大,填充的Hash值越多,爆塊的概率越高,簡單來說,你的容量越大,獲得收益也會越高。

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技術原理:

在 Plotting的時候,也就是為硬盤空間創建 plot 文件,同時會創建一個 nonces 。

24nonces是通過數據不停重複哈希產生的,這些數據包括賬戶ID等等。如果為 Plotting分配越多的硬盤空間,那麼就能存儲越多的nonces。一個nonces 最終會包括8192個哈希表。這 8192個哈希表是成對出現的,每對被稱為scoop。每個scoop會被分配一個從0到4095的標號數字。 在挖礦過程中,從0到4095計算每個scoop的標號數字。我們假設最終算出的數字是42,那麼就要去編號為42的scoop裡取出它裡面的數據,利用這個數據計算出一個時間,這個時間被稱為deadline。重複上面的過程,直到每個scoop都被計算過一遍,再從所有計算出的deadline裡面,找出代表最短時間的、數值最小的那個 deadline。這個deadline 就代表了“自從上一個區塊被生成之後,到生成下一個區塊之前,系統必須等待的時間長度(多少秒)。如果在這個時間長度裡面,沒有人生成下一個區塊,那麼就獲得了生成一個區塊的權利,挖礦的獎勵也就歸你了”。

3.轉賬

Transactions,交易集合,不但給了每一筆交易的16進制數據,同時給了hash,交易費等信息。

Coinbaseaux,如果有想要寫入區塊鏈的信息,放在這個字段,類似中本聰的創世塊宣言。

Coinbasevalue,挖下一個塊的最大收益值,包括髮行新幣和交易手續費,如果礦工包含Transactions字段的所有交易,可以直接使用該值作為coinbase輸出。

Target,區塊難度目標值。

Mintime,指下一個區塊時間戳最小值,Curtime 指當前時間,這兩個時間作為礦工調節nTime字段參考。

Height,下一個區塊難度,目前協議規定要將這個值寫入coinbase的指定位置。

4.挖礦打包

礦工通過挖礦程序確認網絡區塊,每當收到一個區塊後,即刻進行下一個區塊的過程。

5.驗證

將new block的json數據格式的Header給到礦工,礦工聚集算力給礦池算出new block需要的正確的Nonce,最後驗證通過後礦池拿到出塊獎勵分發給礦工。

6.抗量子密碼學機制

量子計算機的出現將對基於RSA和ECC的密碼學機制產生重大挑戰。量子計算機能夠在極短的時間內解決RSA所依賴的大數分解問題和ECC所依賴的橢圓曲線離散對數問題。BitcoinNC是一種基於格的密碼學機制,QS是Quantum Safe的縮寫。目前,量子計算機尚無快速解決最短向量問題(SVP)和最近向量問題(CVP)的能力,格密碼學被認為是抵禦量子計算機的最可靠算法。

BNC經濟模型

BNC的共識算法在POC的基礎上進行了升級,稱之為:CPOC (Conditioned-Proof of Capacity),即”條件化容量證明”,也就是有條件的容量證明。

在經濟學中我們經常提到供給與需求,供給和需求就是是經濟學中的左右手,供需是商品價格上漲下跌最直接的因素,也是最有效的市場反饋,它們呈現了三個方面的關係:供需平衡、價格穩定;供大於求,價格降低;供小於求,價格上漲。

BNC的經濟模型保證了BNC貨幣數量的流通穩定,使其與市場容納的數量維持在一個平衡的狀態。

我們來計算一下BNC的整個市場的流通情況,每天全網大概能挖出14400個BNC,1T抵押100個BNC,相當於每天只能增加144T容量最多,這將是一個漫長的挖礦歷程,基本對於早期的礦工,收益將是非常友好的,在加上四年減半,這簡直是一個非常完美的經濟模型,供需把控相當到位!

BNC的抵押經濟模型,消除了礦工無限制拋售貨幣的可能性,CPOC挖礦將礦工綁定以作為生態利益共同體、並用幣作為新型生產資料代替了原本消耗電力資源,使BNC整個生態不停的自動擴張。


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