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German WriteUp "What is Proof Of Capacity"

I'v noticed the german crypto-community and german youtubers don't know what Proof Of Capacity is. I'm trying to help new people and explain the concept without too much technical details. There are about zero german articles about PoC out there (ok maybe one or two) So I wrote this text, but I don't know where to put it, there is no german wiki, blog, website or something, so I leave it here for the moment. Feel free to copy, share, correct, translate or use anywhery you like. Maybe someone can make a german YoutubeVideo explaining PoC.
Was ist Proof Of Capacity und wie kann man damit das Energieverschwendungsproblem von Bitcoin lösen.
Proof Of Work wie es bei Bitcoin und anderen Kryptowährungen verwendet wird hat das Problem, dass sehr viel Energie für die Berechnung der Hashes benötigt wird. Der hohe Energiebedarf rührt daher, dass für jeden Block immer wieder neue Hashes on-the-fly berechnet werden, die Miner laufen 24/7 unter voller Last. Das ist aber unnötig, bessere wäre es wenn man Hashes nur einmal berechnen müsste und dann speichert, hier kommt Proof of Capacity (oder Proof of Space) zum Zug.
Proof Of Capacity ist eine Weiterentwicklung von Proof Of Work, die darauf setzt dass man ganz viele potentielle Hashes vorberechnet und auf Festplatten speichert. Die Miner haben dann mehrere TB oder gar PB voller Hashes bereitliegen. Wenn jetzt ein Block gelöst werden muss (also ein passender Hash gefunden werden muss, der den Block löst), dann schaut der Miner auf seine Festplatten, ob ein passender Hash dabei ist. Das Überprüfen der Hashes ist einfach und verbraucht sehr wenig Energie, selbt einfache CPUs von Smarphones oder Minicomputern reichen dafür aus.
Mining-Setup Der Aufwand, um PoC-Mining zu betreiben ist höher als bei PoW. Was erstmal wie ein Nachteil klingt wird dann zum Vorteil wenn man die Stabilität und Sicherheut des Netzwerkes betrachtet, siehe 51%-Attacke. Neben Anschaffung der Hardware in Form von Festplatten müssen diese für das Mining mit Hashes befüllt werden, das nennt sich Plotting. Das Erstellen der Hashes ist eine komplizierte kryptographische Berechnung und wird mit hohem Rechen- und Energieaufwand von CPU/GPU durchgeführt. Diese Berechnung unterscheidet sich nicht wesentlich von der Hashgenerierung bei PoW aber mit dem Unterschied, dass es nur einmal gemacht werden muss. Eine typische 8 TB-Festplatte lässt sich je nach Hardware in einigen Stunden plotten, danach ist sie bereit fürs Mining. Es gibt derzeit nur einen Coin (Burst), der ein funktionierendes PoC-Netzwerk vorweisen kann, die Miner sind also an diesen Coin gebunden, auch das ist ein Punkt der das Netzwerk stabil hält, es gibt bei Preisänderungen keine Schwankungen und kein Coin-Hopping wie es bei PoW typisch ist.
Praxisbeispiel aus dem Burst-Netzwerk: Viele Miner haben Kapazitäten von irgendwas zwischen 8-100 TB, das Plotting dauert bei den Meisten ein paar Tage. Das gesammte Burst-Netzwerk hat derzeit einige hundert PB. Ein neuer Block kommt im Durchschnitt alle 4min. Das Überprüfen der Hashes dauert je nach System in der Regel 30-40s, die CPU wird dabei nur sehr wenig belastet. Die restliche Zeit macht das Mining-System gar nix, es wird nur soviel Strom benötigt, dass die Festplatten und die CPU im Standby-Modus bleiben.
Dezentralisierung Ein PoC-Netzwerk ist mindestens genauso dezentral wie ein PoW-Netzwerk. Man könnte sogar argumentieren, dass sich bei PoW das Mining dort konzentriert wo Strom billig ist und sich somit wie bei Bitcoin ein Großteil in bestimmten Regionen wie China befindet was dann nicht wirklich dezentral verteilt ist. Die Mining-Power liegt in der Hand der großen ASIC-Farmen. Ein PoC-Netzwerk hat diese Beschränkung nicht, es ist global viel weiter verteilt weil Stromkosten keine Rolle spielen. Dazu kommt, dass auch kleine Geräte problemlos am Netzwerk teilnehmen können, viele Privatcomputer oder gar Smartphones machen das Netzwerk sicherer.
51%-Attacke Um eine 51%-Attacke auf ein PoW-Netzwerk durchzuführen braucht man viel Rechenpower. Man kann sich kurfristig ganze viele ASICs anmieten und versuchen das Netzwerk damit zu übernehmen. Eine solche Attacke auf ein PoC-Netzwerk wie Burst zu starten ist dagegen deutlich schwieriger. Burst ist ASIC-resistant, heißt es ist mit kurzer starker Rechenpower kaum angreifbar. Der einzige Weg wäre ein eigenes Netzwerk aufzubauen was größer ist als das bestehende Netzwerk und dieses damit zu übernehmen. Die Kosten dafür sind allerdings extrem groß, man bräuchte viele hundert PB an Speicherkapazität und müsste diese erstmal alle mit Hashes füllen (plotten) was so viel Zeit und Rechenpower kostet, dass es nicht lohnenswert ist.
Coin-Features Proof of Capacity ist der Algorithmus, der die Blockchain sichert, der Rest ist analog zu anderen Coins. Burst hat gezeigt, dass sich auf PoC die gleichen Features wie bei PoW aufbauen lassen, Smart Contracts, Dapps, Tokens, Side-Chains, Lightning-Network, Anonymisierung etc. ist alles genauso möglich, sicher, dezentral und umweltfreundlich.
Zukunft Chia ist ein weiterer Coin, der teilweise auf Proof of Capacity setzen will, bisher gibt es allerdings noch kein funtkionierendes Netzwerk. Aktuelle PoW-Coins wie Bitcoin sollten vielleicht in Betracht ziehen ihren Algorithmus auf PoC umzustellen. Aus Umweltsicht könnte man sagen, dass Proof of Work die Dampflokomotive ist, die zuerst da war, revolutionär aber schmutzig. Mit Proof of Capacity steht mittlerweile die Elektrolok bereit.
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