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Articulo de referencia

Prueba del espacio

La prueba de espacio ( PoS ) es un tipo de algoritmo de consenso que se logra demostrando el interés legítimo de alguien en un servicio (como enviar un correo electrónico ) medi...

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La prueba de espacio ( PoS ) es un tipo de algoritmo de consenso que se logra demostrando el interés legítimo de alguien en un servicio (como enviar un correo electrónico ) mediante la asignación de una cantidad no trivial de memoria o espacio en disco para resolver un desafío presentado por el proveedor del servicio. El concepto fue formulado en 2013 por Dziembowski et al. [ 1 ] [ 2 ] y (con una formulación diferente) por Ateniese et al. . [ 3 ] [ 4 ] Las pruebas de espacio son muy similares a las pruebas de trabajo (PoW), excepto que en lugar de computación, se utiliza almacenamiento para ganar criptomonedas . La prueba de espacio se diferencia de las funciones con alta dependencia de la memoria en que el cuello de botella no está en la cantidad de eventos de acceso a la memoria, sino en la cantidad de memoria requerida.

Tras el lanzamiento de Bitcoin , se investigaron alternativas a su mecanismo de minería PoW, y se estudió PoS en el contexto de las criptomonedas. Los entusiastas de blockchain consideran que las pruebas de espacio son alternativas más justas y ecológicas debido a la naturaleza de almacenamiento de propósito general y al menor consumo energético que requiere.

En 2014, Signum (anteriormente Burstcoin) se convirtió en la primera implementación práctica de una tecnología blockchain PoS (inicialmente como prueba de capacidad) [ 5 ] y aún se encuentra en desarrollo activo. Además de Signum, se han publicado y discutido varias implementaciones teóricas y prácticas de PoS, como SpaceMint y Chia, pero algunas fueron criticadas por aumentar la demanda y acortar la vida útil de los dispositivos de almacenamiento debido a mayores requisitos de lectura de disco que Signum. [ 6 ] [ 7 ]

Descripción del concepto

Una prueba de espacio es un dato que un probador envía a un verificador para demostrar que ha reservado una cantidad determinada de espacio. Para que sea práctico, el proceso de verificación debe ser eficiente, es decir, consumir poco espacio y tiempo. Por motivos de seguridad, debe resultar difícil para el probador superar la verificación si no reserva realmente la cantidad de espacio que afirma.

Una forma de implementar PoS es mediante el uso de grafos difíciles de etiquetar . [ 2 ] [ 8 ] El verificador le pide al probador que construya un etiquetado de un grafo difícil de etiquetar. El probador se compromete con el etiquetado. Luego, el verificador le pide al probador que abra varias ubicaciones aleatorias en el compromiso.

Comprobante de almacenamiento

Una prueba de almacenamiento (también prueba de recuperabilidad , prueba de posesión de datos ) está relacionada con una prueba de espacio, pero en lugar de demostrar que hay espacio disponible para resolver un rompecabezas, el probador demuestra que el espacio se utiliza realmente para almacenar correctamente un dato en el momento de la prueba.

Prueba de capacidad

Una prueba de capacidad es un sistema en el que los mineros pueden precalcular ("trazar") funciones de prueba de trabajo (PoW) y almacenarlas en el disco duro. La primera implementación de prueba de capacidad fue Burstcoin (ahora Signum). [ 9 ]

Prueba condicional de capacidad

El algoritmo de consenso Prueba de Capacidad (PoC) se utiliza en algunas criptomonedas . La Prueba de Capacidad Condicional ( CPOC ) [ 10 ] es una versión mejorada de PoC. Cuenta con un sistema de trabajo, participación y capacidad que funciona de manera similar a los algoritmos PoW, PoS y PoC. Al comprometer sus activos digitales, los usuarios reciben una mayor recompensa. Además, CPOC ha diseñado una nueva medida de recompensa para los usuarios más destacados. En este algoritmo, los mineros añaden un componente condicional a la prueba, asegurándose de que su archivo de trazado contenga datos específicos relacionados con el bloque anterior. Esta condición adicional mejora la seguridad y la descentralización del mecanismo de consenso, superando a los algoritmos tradicionales de prueba de capacidad.

Prueba del espacio-tiempo

Una prueba de espacio-tiempo ( PoST ) es una prueba que muestra que el probador ha dedicado una cantidad de tiempo a mantener el espacio reservado sin cambios. Sus creadores argumentan que el costo del almacenamiento está intrínsecamente ligado no solo a su capacidad, sino también al tiempo en que se utiliza esa capacidad. Está relacionada con una prueba de almacenamiento (pero sin almacenar necesariamente ningún dato útil), aunque la construcción de Moran-Orlov también permite una compensación entre espacio y tiempo. [ 11 ] La primera implementación de PoST se encuentra en la cadena de bloques Chia .

Usos

Las pruebas de espacio podrían utilizarse como alternativa a las pruebas de trabajo en las aplicaciones tradicionales de rompecabezas del cliente , como medidas antispam y prevención de ataques de denegación de servicio. La prueba de espacio también se ha utilizado para la detección de malware, determinando si la caché L1 de un procesador está vacía (es decir, tiene suficiente espacio para evaluar la rutina PoS sin fallos de caché) o contiene una rutina que se resistió a ser desalojada. [ 12 ] [ 13 ]

Signum (anteriormente Burstcoin)

La primera cadena de bloques en utilizar validación basada en disco duro, establecida en 2014. Signum Proof of Capacity consume espacio en disco en lugar de recursos informáticos para minar un bloque. A diferencia de PoW, donde los mineros cambian continuamente el encabezado del bloque y el hash para encontrar la solución, la prueba de capacidad (tal como la implementó Burstcoin y la desarrolló aún más Signum) genera soluciones aleatorias, también llamadas gráficos, utilizando el algoritmo criptográfico Shabal por adelantado y las almacena en discos duros. Esta etapa se llama trazado y puede tardar días o incluso semanas, dependiendo de la capacidad de almacenamiento del disco. En la siguiente etapa, la minería, los mineros comparan sus soluciones con el rompecabezas más reciente, y el nodo con la solución más rápida obtiene la oportunidad de minar el siguiente bloque. [ 14 ] [ 15 ]

Menta espacial

En 2015, un artículo propuso una criptomoneda llamada SpaceMint. [ 16 ] Esta intenta resolver algunos de los problemas prácticos de diseño asociados con los esquemas PoS basados ​​en pebbling. Al usar PoS para criptomonedas descentralizadas, el protocolo debe adaptarse para funcionar en un protocolo no interactivo, ya que cada individuo en la red debe comportarse como un verificador. [ 16 ]

Chia

En 2018, una criptomoneda propuesta, Chia, presentó dos artículos que presentaban un nuevo protocolo basado en prueba de espacio [ 17 ] y prueba de tiempo. [ 18 ]

En febrero de 2021, Chia publicó un libro blanco que describe su modelo de negocio y, desde entonces, ha lanzado su red principal y su criptomoneda Chia (XCH) utilizando el concepto de Prueba de Espacio-Tiempo. El modelo de espacio-tiempo de Chia también depende de la "trazamiento" (generación de archivos de prueba de espacio) en el medio de almacenamiento para resolver un problema. [ 19 ]

A diferencia de muchas criptomonedas con prueba de almacenamiento, los gráficos de Chia no almacenan ningún dato útil. Además, el método de prueba de tiempo de Chia para la generación de gráficos ha generado preocupación por la menor vida útil de las unidades de estado sólido debido a la intensidad de la actividad de escritura involucrada en la generación de gráficos (normalmente, los gráficos se generan en una SSD y luego se transfieren a un disco duro para su almacenamiento a largo plazo). [ 7 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ Dziembowski, Stefan; Faust, Sebastian; Kolmogorov, Vladimir; Pietrzak, Krzysztof (2013). "Pruebas de espacio". Cryptology Eprint Archive https://eprint.iacr.org/2013/796 Archivado el 2 de junio de 2022 en Wayback Machine
  2. 12Dziembowski, Stefan; Faust, Sebastian; Kolmogorov, Vladimir; Pietrzak, Krzysztof (2015). Proofs of Space. Advances in Cryptology – CRYPTO 2015 - 35th Annual Cryptology Conference. Vol. 9216. pp. 585–605.
  3. ↑Ateniese, Giuseppe; Bonacina, Ilario; Faonio, Antonio; Galesi, Nicola (2014). "Proofs of Space: When Space is of the Essence". https://eprint.iacr.org/2013/805Archived 2 June 2022 at the Wayback Machine
  4. ↑Ateniese, Giuseppe; Bonacina, Ilario; Faonio, Antonio; Galesi, Nicola (2014). "Proofs of Space: When Space is of the Essence". 8642: 538–557.{{cite journal}}: Cite journal requires |journal= (help)
  5. ↑Natoli, C.; Yu, J.; Gramoli, V.; Esteves-Verissimo, P. (22 August 2019). "Deconstructing Blockchains: A Comprehensive Survey on Consensus, Membership and Structure". arXiv:1908.08316 [cs.DC].
  6. ↑Hern, A. (2021). "New cryptocurrency Chia blamed for hard drive shortages". The Guardian. Retrieved 19 October 2022.
  7. 12Lilly, Paul (11 May 2021). "Chia mining can wreck a 512GB SSD in as little as 6 weeks". PC Gamer. Archived from the original on 17 May 2021. Retrieved 19 May 2021.
  8. ↑Ren, Ling; Srinivas, Devadas (2016). "Proof of Space from Stacked Expanders"(PDF). Archived(PDF) from the original on 15 July 2017. Retrieved 18 March 2018.{{cite journal}}: Cite journal requires |journal= (help)
  9. ↑"Proof of capacity (PoC)". Archived from the original on 20 February 2022. Retrieved 18 November 2025.
  10. ↑Evertise Digital via COMTEX (17 March 2023). "Sustainable Mining Made Easy: Using CPoC for Eco-Friendly Cryptocurrency Mining". MarketWatch. Archived from the original on 17 March 2023. Retrieved 17 March 2023.
  11. ↑Moran, Tal; Orlov, Ilan (2019). "Simple Proofs of Spacetime and Rational Proofs of Storage"(PDF). Archived(PDF) from the original on 7 February 2022. Retrieved 22 November 2020.
  12. ↑ Jakobsson, Markus; Stewart, Guy (2013). "Malware móvil: por qué el paradigma antivirus tradicional está condenado y cómo usar la física para detectar rutinas indeseables, BlackHat" (PDF) . S2CID 16726066. Archivado del original (PDF) el 18 de marzo de 2018. {{cite journal}}: Para citar una revista se requiere |journal=( ayuda )
  13. ↑ Markus Jakobsson, Certificación remota segura. Archivado el 27 de junio de 2022 en el archivo de preimpresiones de criptología de Wayback Machine . Consultado el 8 de enero de 2018.
  14. ↑ Wahab, Abdul; Waqas, Memood (octubre de 2018). "Revisión de protocolos de consenso". Revisión de protocolos de consenso : 6. arXiv : 1810.03357 . Bibcode : 2018arXiv181003357W .
  15. ↑ Salimitari, Mehrdad; Chatterjee, Mainak (septiembre de 2018). "Una visión general de Blockchain y protocolos de consenso para redes IoT". Una visión general de Blockchain y protocolos de consenso para redes IoT : III– G. arXiv : 1809.05613 .
  16. 1 2 Park et al. SpaceMint: Una criptomoneda basada en pruebas de espacio. Archivado el 8 de diciembre de 2021 en el archivo de preimpresiones de criptología de Wayback Machine . Recuperado el 31 de octubre de 2016.
  17. ↑ Abusalah, Hamza; Alwen, Joël; Cohen, Bram; Khilko, Danylo; Pietrzak, Krzysztof; Reyzin, Leonid (2017). "Más allá de las compensaciones tiempo-memoria de Hellman con aplicaciones a las pruebas de espacio" (PDF) . Recuperado el 18 de noviembre de 2025 .{{cite journal}}: Para citar una revista se requiere |journal=( ayuda )
  18. ↑ Cohen, Bram; Pietrzak, Krzysztof (2018). "Pruebas simples de trabajo secuencial" (PDF) . Pruebas simples de trabajo secuencial . Archivado (PDF) del original el 4 de octubre de 2018. Recuperado el 24 de octubre de 2018 .
  19. ↑ Hoffman, Gene (10 de febrero de 2021). "El libro blanco de Chia Business" . Chia Network . Chia. Archivado del original el 1 de mayo de 2021. Recuperado el 1 de mayo de 2021 .