В случае успеха Chia может уменьшить парниковые выбросы, но ещё до полноценного запуска вызвала дефицит накопителей в Китае и Японии.
Домашняя майнинговая ферма для Chia со множеством жёстких дисков Фото Брэма Коэна
В конце апреля майнеры в Китае и Японии начали массово скупать жёсткие диски и SSD объёмом 8 ТБ и выше. Повышенный спрос привёл к локальному дефициту накопителей, а цены на них стали расти.
Причиной стал запуск Chia — криптовалюты от автора интернет-протокола BitTorrent. В отличие от биткоина, эфира и других известных криптовалют, для майнинга Chia нужно пространство на физическом накопителе, а не вычислительная мощность. По задумке создателя криптовалюты — программиста Брэма Коэна, она должна была стать экологичной заменой биткоину.
Создавал децентрализованные сети, ещё когда это не было мейнстримом
Брэм Коэн с детства увлекался математикой и теорией алгоритмов. Особенно его интересовали те, что позволяли бы множеству участников взаимодействовать через сеть на равных правах. Свои идеи Брэм во второй половине 1990-х годов пытался воплотить в проекте MojoNation. Эта платформа позволяла хранить зашифрованные файлы по частям сразу на множестве компьютеров, подключённых к сети.MojoNation предлагала ряд уникальных «фич» вроде сквозного шифрования, прозрачности для NAT и фаерволлов, параллельного многопоточного скачивания. Но монетизировать платформу так и не удалось. В начале 2000-х годов у MojoNation закончились деньги и проект распался.
Наработки проекта Брэм Коэн использовал для своего следующего продукта — интернет-протокола BitTorrent и одноимённого приложения на базе этого протокола. Брэм представил их в 2001 году на хакерской конференции DEFCON, а в 2004 году основал компанию BitTorrent, которая стала заниматься поддержкой протокола и приложений для него.
Популярный торрент-клиент uTorrent с 2006 года тоже принадлежит компании BitTorrent Скриншот с форума поддержки uTorrent
BitTorrent дал людям возможность свободно делиться файлами через интернет напрямую друг с другом. «Торренты» получили огромную популярность, масштабы которой точно даже не оценить из-за того, что протокол децентрализован. На его основе в интернете работает множество разрозненных сетей и сервисов.
Сама компания BitTorrent считала, что протоколом ежемесячно пользуется порядка 170 миллионов человек. Но в деньги эти показатели конвертировались плохо. Финансовые проблемы и неудачные решения руководства привели к тому, что в 2018 году компанию BitTorrent, переименованную в Rainberry, поглотил криптовалютный стартап TRON Foundation.
Брэм Коэн не согласился с этим поглощением. К тому времени он уже интересовался криптовалютами, но их реализации находил неудачными. В результате Брэм покинул компанию, которую когда-то основал, чтобы заняться собственной криптовалютой Chia (или ChiaCoin) — более совершенной альтернативой биткоину.
Почему майнинг криптовалют это проблема
Большинство криптовалют, включая Bitcoin, используют подход, который называется «доказательством выполнения работы» или proof-of-work. Любая операция с биткоинами это сложная криптографическая функция, результат которой нужно вычислить. Этими вычислениями и занимаются участники сети. Если результат вычисления математически соответствует переводу, то этот перевод считается «доказанным».«Доказанная» запись расходится по блокчейну, после чего изменить её невозможно — придётся менять записи на всех компьютерах сети Bitcoin Визуализация Reuters
«Доказанные» переводы целыми блоками добавляются в блокчейн — открытую децентрализованную базу данных. За каждый добавленный блок система выдаёт награду, которая на момент написания статьи равна 6,25 биткоина. То есть, «доказывая» переводы биткоинов, участники сети создают новые биткоины. И тут же получают их. Этот процесс называется майнингом (добычей) биткоинов.
Майнинг делает криптовалюту надёжным платёжным средством — за любым движением биткоинов стоят долгие вычисления, результат которых не подделать и не откатить назад. Но это же делает Bitcoin и крайне энергозатратной системой.
Годовое энергопотребление на момент написания статьи Изображение Кембриджского университета
Сейчас на майнинг Bitcoin по всему миру уходит около 130 тераватт-часов электроэнергии в год — это больше, чем потребляют целые страны вроде Нидерландов или Аргентины. Один перевод биткоинов требует 910 киловатт-часов энергии — в 600 тысяч раз больше, чем один перевод денег в системе VISA. Такое энергопотребление вызывает массу парниковых выбросов.
При этом сложность вычислений постоянно растёт. Если поначалу биткоины можно было добывать на обычном процессоре, то со временем майнинг стал требовать мощных видеокарт, а в 2013 году перестало хватать и их. Теперь для этого нужны «асики» (ASIC) — устройства, которые специально «заточены» под майнинг Bitcoin. На видеокартах сейчас добывают другие криптовалюты вроде Ethereum и Litecoin.
Майнинговая ферма из «асиков» компании Bitmain Фото Reuters
Что такое Chia и как она может решить проблему биткоина
Новая криптовалюта использует подход «доказательства пространства и времени» или proof-of-space-time. Его суть авторы Chia изложили в двух статьях для Международной ассоциации криптографических исследований.Любой перевод Chia между участниками сети это криптографическая функция, как и в Bitcoin, но её результат нужно не вычислить, а найти в уже готовых таблицах. Если кто-то из участников сети нашёл нужный результат в своих таблицах — перевод Chia считается «доказанным». Далее переводы блоками добавляются в блокчейн, а нашедшие их участники получают некоторое количество ChiaCoin в награду.
Этот процесс называется фармингом (выращиванием) Chia, по аналогии с майнингом биткоинов. Но вместо мощных вычислительных ресурсов он требует свободное место на жёстких дисках или SSD, чтобы хранить таблицы готовых значений. Чем больше этих таблиц у участника сети — тем выше шансы, что в них найдётся «доказательство» очередного перевода.
Китайский производитель Onda уже предлагает материнскую плату, к которой можно подключить до 32 жёстких дисков или SSD — специально для фарминга Chia Изображение Onda
Сначала накопители нужно заполнить такими таблицами, и это уже вычислительный процесс, который называется плоттингом (засеиванием). Но плоттинг Chia не такой сложный, как майнинг других криптовалют, потому что он не вычисляет конкретное значение, а генерирует множество случайных значений. Для этого хватает обычного процессора.
Более того, алгоритмы ChiaCoin специально созданы так, чтобы наращивание вычислительных мощностей не давало преимущества в фарминге. Это часть механизма «доказательства времени», который используется в Chia.
Накопители потребляют немного энергии: «твердотельники» SSD — до 6 ватт, жёсткие диски — до 12 ватт. Процессоры во время генерации таблиц могут потреблять несколько сотен ватт. Но плоттинг Chia длится всего несколько дней или недель, а дальше, при фарминге, от компьютера требуется только искать нужные значения в таблицах. Это очень лёгкая задача, которую могут выполнять даже слабые процессоры.
Такой подход заинтересовал индустрию — уже на начальных этапах разработки Брэм Коэн и его коллеги получили миллионы долларов инвестиций. В феврале 2021 года они выпустили бизнес-документацию проекта, а 3 мая планируют запустить переводы Chia в сети. С этого момента новая криптовалюта начнёт своё полноценное существование. Но чем ближе эта дата — тем больше вопросов и сомнений вызывает ChiaCoin.