矿视界译文：Chia网络是如何运作的？

Chia 被誉为环保节能的区块链。这个项目的愿景就是让每个人都可以参与挖矿，同时最大限度地 减少对环境的破坏。

一个绿色的 网络

Chia 由 BitTorrent 的发明者 Bram Cohen 于 2017 年创立。它的主要功能是智能交易平台。 该网络最大的亮点就在于它采用了一种绿色环保的运营方式 ，同时 它还兼顾了 去中心化、效率和安全性。

今年开始， Chia 就把绿色理想付诸行动。

3 月， Chia 推出了用于 “ 耕种” (farming) 的主网， 耕作 是 Chia 网络上的说法，意思是环保版本的挖矿 (mining) 。

5 月 3 日， 该网络又实现了 另一个重要里程碑。 在这一天， Chia 发布 了 绿色数字货币 Chia (XCH) 以及编程语言 Chialisp ，实现了 “ 智能 代币” (smart coin) 交易的可能性。

Chi a 还实现 了 “ 自 2008 年比特币以来的第一个新 的中本聪 共识算法 ” 。

XCH 和 Chialisp

Chia 网络 出于对加密货币的信念创造了它的原生代币 XCH 。这种信念指的是， 加密货币应该比现金更易于使用，更难丢失，几乎不可能被窃取。

从实用性的角度上来说 ，开发绿色数字货币 可以 奖励 Chia 区块链上的 耕种者 (farmers) 。

Chia使用的是一个增强版的 比特币 的 未 花费 交易输出系统 ( unspent transaction output system , UTXO ) 。 作为 farmers ，前三年每个区块可以获得 2个XCH的区块奖励 。

你知道吗 ——什么是UTXO?

未花费交易输出 ( UTXO ) ，全称 Unspent Transaction Output。

每笔交易都有输入和输出，别人付给你的钱是 “交易输入”，你 付钱给别人就 是 “交易输出”。当你没支付出去之前是“未花费的交易输出”，一旦你支付出去，就变成了真正的“交易输出”。

UTXO取代了传统 的 账户 余额系统 ，用 以 快速计算 用户有多少数字资产 。为什么中本聪采用 UTXO的方式，而没用 账户 余额 系统 呢？

假设比特币和传统货币一样，使用账户余额系统，首先需要一个数据库，记录所有人的余额。这里假设全世界使用 BTC的用户有10亿用户，每个人每天交易10次，那么平均每秒余额变动将达11万次，如果按照这个频次继续下去，用不了多久相关数据就会撑爆线上的服务器。

而 UTXO的方案简单到极致：只确认交易本身，具有极大的优越性：

1. UTXO不能分割，只能被消耗，独立的数据结构大大减少了计算量；

2. UTXO配合地址使用，具备天然的匿名性，保证了账户的安全；

3. 因为地址的存在，UTXO的销毁和产生，都可追溯，很难伪造 。

据该网络称，在 Chia 代币推出之前的几天里，该网络 就 以超过 100,000 个全节点 ，成为 全节点数最 多 ，最 去中心化 的区块链。

该网络使用 一种被 称为 Chialisp 的 “ 智能 代币 (smart coin) ” 语言运行。与之前的其他区块链不同， Chia 区块链上的所有 东西都包含在智能代币里 。

智能代币 (smart coin) 将智能合约 (smart contract) 和智能交易 (smart transaction) 功能合二为一。通过 Chialisp ，网络上的应用程序可以用于银行、 支付 、资产 结算 和交易。 Chialisp 的主要特点包括：

- 彩色 代币 (Colored coins)

- 数字身份钱包 (Digital identity wallets)

- 限价钱包 (Rate limited wallets)

- 授权收款人钱包 (Authorized payee wallets)

- 多重签名钱包 (Multi-signature wallets)

- 可恢复钱包 (Recoverable wallets)

- 原子交换 (Atomic swaps)

环境危在旦夕

加密 世界从不休息，每一天都在高速进化 。 而这带来的很大的一个问题是，能源使用效率和专业挖矿设备 相关的环境影响。

比特币当前的能源消耗为 95.45 TWh ，每年的二氧化碳 排放量 为 45.34 公吨 (mt) 。这些数字 相当于 香港等全球主要城市的 能耗 。

两周前， 特斯拉已 停止使用比特币付款 。 CEO 马斯克 表示做出这一决定的主要考虑的是， 比特币 对环境的影响 ， 也就是它的 高能耗。

马斯克还 指出， 如果以后比特币使用可再生清洁能源，特斯拉将重新接受比特币，公司将转向其他能源消耗小于 比特币交易 能耗 的 1% 的加密货币。

工作量证明模 型 ( POW ) 已经被证明不利于保护 环境。 一些项目开始尝试使用 权益证明模型 (POS) 来 试图 解决这个问题，例如 Ripple 和 Cardano 。 而这正是 Chia 诞生的背景。

时间和空间 证明

Chia 可以通过其新的共识协议为 加密世界 内的新一波发展浪潮奠定基础。该网络的 “ 时空证明 ” 是同类 证明 中的第一个。它 提高了 farming (mining) 行业中的 能源效率，解决了传统 POW 协议 中 的中心化问题。

时空证明，通过将 存储空间和 存储 时间 的结合 以及 “ 可验证的延迟 函数” （ verifiable delay function , VDF ），以实现其对安全性和效率的承诺。

参与链上 farming 的人 首先 需要在硬盘上创建 “ 图 (plots) ” ， 然后在 接下来几年将利用 硬盘空间 来参与该共识机制 ，验证Chia 区块链上的新区块。 ”

这 种方式解决了传统挖矿 产生的巨大电费。 同时， farmers 也不需要使用专门的矿机来 验证交易。

Chia 的环保做法 对加密 行业 来说是 全 新的。 但 他们的协议 未来能否 以他们想要的方式实施，同时 持续 吸引 farmers 和开发 者 ， 这 还有待观察。

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作者 | Savannah Fortis

翻译 &校对 | 林芒果

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