Construire une Blockchain eco-friendly

ll faut beaucoup d'énergie pour miner une crypto-monnaie populaires telles que Bitcoin (BTC). C'est pourquoi les chercheurs travaillent au développement des algorithmes de blockchain plus légers sur la grille.

L'opération de minage de Bitcoin utilise à lui seul autant que la consommation d'énergie du Chili, selon Digiconomist. Au cours des 12 derniers mois, les térawattheures consommés estimés par an par l'extraction de bitcoin sont passés de 13,66 TWh à 71,12 TWh, selon le site internet.

LA PREUVE D'UN TRAVAIL UTILE PERMET AUX GRANDS CENTRES DE DONNÉES DE DEVENIR DES MINEURS SANS AUGMENTER CONSIDÉRABLEMENT LEURS FRAIS GÉNÉRAUX.

Les Bitcoins, et beaucoup d'autres crypto-monnaies s'appuient sur un modèle appelé « preuve de travail», dans lequel les ordinateurs d'une blockchain se font concurrence pour résoudre des problèmes mathématiques complexes. Celui qui résout le problème peut ajouter un nouveau bloc à la chaîne contenant des transactions récentes et est récompensé par une crypto-monnaie fraîchement "minée".

"Jeu de chance"

« Dans le programme PoW, les mineurs devinent des valeurs», explique Ittay Eyal, professeur assistant au Technion Israël et directeur adjoint de l'Initiative pour crypto-monnaies et contrats, à ThirtyK. "Pour chaque valeur, ils calculent une fonction de hachage pour voir si c'est une valeur légale. C'est un jeu de hasard. "

Le prof. Eyal et ses collègues ont cependant développé une approche différente, appelée preuve de travail utile " proof of useful work " (PoUW). Dans ce système, les ordinateurs peuvent être utilisés pour n'importe quelle charge de travail, tels que des calculs complexes utilisés dans la recherche scientifique, et ils contribuent simultanément à la sécurisation de la blockchain. Fondamentalement, le PoUW utilise les instructions normales d'une unité de traitement centrale (CPU) tel un puzzle, plutôt que de lui demander d'effectuer un travail supplémentaire.

La preuve du travail utile permet aux centres de données avec de grandes quantités de processeurs de devenir des mineurs sans augmenter considérablement leurs frais généraux.

«Les mineurs utilisant PoUW pourraient faire de longues tâches pour leurs propres objectifs, comme le repliement des protéines ou le machine Learning », explique le prof. Eyal, le développeur principal. "Chaque instruction machine est prise en compte (tout comme les instructions de PoW), mais effectue un travail utile. L'ordinateur du mineur décide aléatoirement si l'une de ces instructions aboutit à un blocage légal. "

Pour éviter les arnaques, PoUW utilise des environnements d'exécution sécurisés (TEE) tels que ceux créés par les puces SGX (Intel Software Guard Extension), qui permettent aux applications de mettre de côté des  ‘’régions privées’’ de code et de données. Cela garantit que les processus s'exécutent correctement et confidentiellement dans un espace protégé, fournissant ainsi une sécurité au niveau du matériel contre les attaques sur la machine hôte.

Le prof. Eyal, la preuve du développeur principal du travail utile, dit que si une CPU fait son travail normal et aucune extraction de blockchain, elle a peu de calculs qui ne sont pas nécessaires pour la tâche en cours ou qui sont redondants (gaspillage de calcul). À titre de référence, Eyal et ses collègues de Cornell ont donné une valeur de perte de 1,0. Un CPU utilisant l'algorithme de preuve de travail utile pour exploiter et faire son travail utile aura une valeur de gaspillage de 1,1. En revanche, les algorithmes de preuve de travail et de Lazy PoET largement utilisés ont chacun des valeurs de perte de calcul de 4,2 car la plupart de leurs calculs ne sont utilisés que pour l'exploitation minière.

 

Eyal affirme que l'équipe «envisage une réduction sûre des déchets dans la blockchain avec et sans la puce SGX d'Intel. Il y a au moins quatre ou cinq projets publics utilisant notre solution, y compris le réseau de paiement Teechain. "

 

Autres économies d'énergie

PoUW n'est que l'un des nombreux algorithmes de blockchain économes en énergie. Certains algorithmes de preuve de mise en œuvre promettent également une réduction considérable de la consommation d'énergie. Plutôt que de demander aux mineurs de résoudre des énigmes de calcul pour valider des transactions et créer de nouveaux blocs, comme dans PoW, les gens minent ou valident les transactions en fonction du nombre de pièces qu'ils détiennent. Actuellement, les algorithmes de PoS sont utilisés par 121 cryptocurrences.

SpaceMint (initialement appelé Spacecoin) adopte une approche complètement différente. Plutôt que d'effectuer des calculs, cela prouve que les processeurs ont une certaine quantité d'espace disque. Développée par des chercheurs du MIT et d'IST Austria, cette approche «rien en jeu» génère des blocs en 30 secondes et les vérifie en une seconde. La consommation d'énergie pour exploiter un SpaceMint est estimée à un sixième de celle d'un bitcoin.

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