MareNostrum 4 -superdatamaskinen i Barcelona, Spania
Bilde: BSC
Ting går raskt i kryptoverdenen, men skalering av teknologien – samtidig som den forhindrer en økning i klimagassutslipp – vil ikke være enkelt.
Å produsere digitale mynter er ikke miljøvennlig, for å si det mildt. Bitcoin-gruvedrift-en av de mest kjente implementeringene av blockchain-bruker rundt 110 Terawatt-timer per år, noe som er mer enn det årlige forbruket til land som Sverige eller Argentina.
Tesla, hvis administrerende direktør Elon Musk sa at kryptos energibruk er “vanvittig”, vil ikke lenger akseptere bitcoins som betaling på grunn av klimaendringer – i hvert fall til krypto -gruvedrift blir grønnere. Merkelig nok kunngjorde El Salvador nylig at den vil begynne å bruke strøm fra vulkaner til Bitcoin -gruvedrift.
SE: IT Data Center Green Energy Policy (TechRepublic Premium)
Likevel er det måter å motvirke blockchains fallforbruk på energiforbruket, mens den i økende grad skalerbarhet – det vil si å multiplisere antall mulige transaksjoner per sekund uten å skape flaskehalser eller miste pålitelighet.
Dette skiftet er avgjørende, sier Leonardo Bautista, seniorforsker ved Barcelona Supercomputing Center (BSC), da “sentraliserte systemer som VISA eller Mastercard kan håndtere 50 000 transaksjoner per sekund, mens Ethereum er i stand til å administrere 15 til 20 transaksjoner per sekund og Bitcoin syv til 10. “
Bautista har jobbet med Ethereum Foundation siden 2018 for å løse blockchains utfordringer ved å bruke Marenostrum-superdatamaskinen installert i kapellet til BSC.
Prosjektet innebærer å kjøre simuleringer med åpen kildekode for å studere hvordan transaksjonshastigheten på blockchain kan økes ved hjelp av forskjellige teknikker, for eksempel skjæring.
Sharding innebærer å splitte et blockchain -nettverk i mindre partisjoner kalt 'shards' som jobber parallelt med å øke transaksjonsmengden. Med andre ord er det som å spre arbeidsmengden til et nettverk slik at flere transaksjoner kan behandles, en teknikk som ligner den som brukes i superdatamaskiner.
I verden av høyytelsesdatamaskiner, måter å parallellisere beregning har blitt utviklet i flere tiår for å øke skalerbarheten. Dette punktet er hvor erfaringer fra superdatamaskiner kommer godt med.
“En blockchain som Ethereum er noe som en global statsmaskin, eller med mindre tekniske ord, en global datamaskin. Denne globale datamaskinen har kjørt i over fem år på en enkelt kjerne, nærmere bestemt en enkelt kjede,” sier Bautista til ZDNet. < /p>
“Anstrengelsene til Ethereum-samfunnet er fokusert på å gjøre denne globale datamaskinen til en flerkjernet datamaskin, nærmere bestemt en flerkjedemaskin. Målet er å effektivt parallellisere beregning til flere datakjerner som kalles 'skjær' – derav navnet på denne teknologien. “
Jakten på en ny standard
Bautistas team har også opprettet Kumo Crawler, en bot som skjuler Ethereum P2P -nettverket for å oppdage problemer og ondsinnet oppførsel. Dette vil bidra til å informere implementeringen av Ethereum 2.0, en etterlengtet oppgradering av nettverket som skal øke skalerbarheten med mer enn 1000 ganger, samtidig som energiforbruket reduseres opptil 500 ganger.
Dette forventes å ankomme i 2022, og kan løse hovedhodet i nettverket uten å ofre sikkerhet eller desentralisering. “For tiden er det kamp for en ny standard for å lage og validere blokker på blockchain, og Ethereum ser ut til å få overtaket,” sier Marc Rocas, tidligere president i Blockchain Catalonia Association.
Ethereum planlegger å bruke konsensusmekanismen Proof of Stake (PoS), i tillegg til skjæring og ledekjeden-koordineringsmekanismen som gjør at skjær kan forbli synkronisert med hverandre-for å lage nettverket ” mer sikker, skalerbar og bærekraftig. “
Et av de mest vedvarende problemene med offentlige blokker har å gjøre med konsensusmekanismer designet for å bekrefte at transaksjoner er gyldige og sikre at ingen prøver å endre blokker og gjøre dårlige ting.
Den veletablerte modellen for å gjøre dette er Proof of Work (PoW). For å legge til en blokk i kjeden, må gruvearbeidere fra Ethereum eller Bitcoin løse et komplekst puslespill som krever stor prosessorkraft. Bare når problemet er løst, bekrefter nettverket at transaksjonen er legitim.
Imidlertid er denne prosessen smertefullt treg – nettverket tar omtrent 10 minutter å bekrefte hver transaksjon. Samtidig som antallet transaksjoner øker, øker også kostnaden for å fullføre dem. På Ethereum -nettverket er beregningsinnsatsen som kreves for å utføre transaksjoner kjent som 'gass', hvis kostnad er satt av gruvearbeiderne i henhold til tilbud og etterspørsel i nettverket.
Andre konsensusmekanismer har blitt opprettet for å overvinne hindringene for PoW -metoden, en av de mest populære er Proof of Stake (PoS) -modellen.
Selv om PoW krever at gruvearbeidere løser et problem ved å bruke brutal prosessorkraft, PoS krever at gruvearbeidere satser en viss mengde kryptovaluta på nettverket. En algoritme velger deretter blokkskaperen basert på brukerens innsats; jo større innsats, jo større er sjansen for å validere den neste blokken og motta en belønning.
Hvis nettverket oppdager ondsinnet oppførsel, mister brukeren sin eierandel og rett til å delta i nettverket i fremtiden. Dette gir en økonomisk motivasjon til ikke å gjøre dårlige ting.
SE: Hva er quantum computing? Alt du trenger å vite om den merkelige verdenen til kvante datamaskiner
Ethereum ønsker å bruke PoS fordi metoden angivelig er grønnere og billigere, men den er langt fra perfekt. “Proof of Work kommer ofte inn for dårlig press fordi den bruker mye strøm, men den er super pålitelig. I tillegg, hva er problemet hvis energien som brukes er ren?” sier Rocas.
“På den annen side er problemet noen mennesker har når de diskuterer Proof of Stake at det kan skape flere ulikheter ettersom jo flere mynter du har råd til å kjøpe, jo flere mynter kan du sette”, legger han til.
Energieffektivitet er en annen utfordring som superdatamaskiner og blockchain har til felles. Superdatamaskinen Marenostrum installert på BSC bruker 1,3 MW/år. Fugaku, den raskeste superdatamaskinen i verden, bruker omtrent 30-40 MW.
Forskere har forsøkt å løse dette problemet ved hjelp av en rekke teknikker, for eksempel det BSC-støttede MontBlanc-prosjektet, som utforsket konseptet med å bygge superdatamaskiner basert på mobile prosessorer. Ethereum -samfunnet forventer at nettverket potensielt kan kjøres på mobiltelefoner eller “lette” maskiner som Raspberry Pi, etter at Ethereum 2.0 er fullstendig distribuert. som en motsetning, men Bautista hevder at parameterne ikke er sammenlignbare.
“Dessuten, når simuleringene med superdatamaskinen er gjort, er fordelene langsiktige,” sier han.
Innovasjon
Roboter for barn: STEM-sett og mer teknologi gaver til hackere i alle aldre De beste VR- og AR -hodesettene for forretninger og personlig bruk De beste 3D -skriverne for forretninger og hjemmebruk Hva er AI? Alt du trenger å vite Vi lever i en svimlende teknologisk endring. Er det bra for oss? (ZDNet YouTube) Gratis PDF: Robotics in the enterprise (TechRepublic)
Relaterte emner:
Blockchain CXO Digital Transformation Tech Industry Smart Cities Cloud 