光学工作量证明
密码学与安全
2020-02-04 v2 分布式、并行与集群计算
综合金融
摘要
多数加密货币依赖工作量证明（PoW）“挖矿”以抵御女巫攻击与双重支付攻击，并作为货币发行机制。Hashcash PoW 自比特币网络诞生起便成功保障其安全，然而，随着网络扩展至承担额外价值存储与交易量，比特币 PoW 对电力的重度依赖引发了可扩展性问题、环境担忧与系统性风险。挖矿活动集中于低电价区域，造成单点故障。尽管 PoW 安全特性依赖于对矿工施加可平凡验证的经济成本，但并无根本理由使其主要由电力成本构成。作者提出一种新颖的 PoW 算法——光学工作量证明（oPoW），以消除能源作为挖矿主要成本。所提算法对矿工施加经济难度，但成本集中于硬件（资本支出-CAPEX）而非电力（运营支出-OPEX）。oPoW 方案对类 Hashcash PoW 方案改动极小，继承了此类方案的安全/安保特性。过去二十年间硅光子学的快速成长与进步，已实现用于低能耗深度学习的硅光子协处理器（使用光子而非电子执行专用计算任务的集成电路）的商业化。oPoW 针对该技术优化，从而激励矿工使用专用、节能的光子学进行计算。除提供节能外，oPoW 有潜力改善网络可扩展性、实现低电价区域外的去中心化挖矿，并使发行民主化。由于挖矿成本的 CAPEX 主导性，oPoW 哈希率对基础币价下跌的敏感度将显著降低。
引用
@article{arxiv.1911.05193,
title = {Optical Proof of Work},
author = {Michael Dubrovsky and Marshall Ball and Bogdan Penkovsky},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.05193},
year = {2020}
}