All news is rigorously fact-checked and reviewed by leading blockchain experts and seasoned industry insiders.
- Результаты работы IOTA V2 без координаторов доказывают, что IOTA является энергоэффективной и вечнозеленой технологией распределенных книг (DLT).
- Анализ показывает, что энергопотребление IOTA составляет 0,000009 процента от энергопотребления сети Bitcoin.
Экологи обсуждают огромное количество энергии, потребляемой технологиями распределенных книг (DLT), построенными на механизме консенсуса PoW. Согласно данным Digiconomist, уровень потребления энергии сетью Биткойн составляет около 205 ТВтч в год. Это количество почти равно количеству энергии, потребляемой всей Южной Африкой.
В отличие от этого, в IOTA DLT будет использоваться усовершенствованный алгоритм контроля доступа, который не предполагает PoW; таким образом, он потребляет меньше энергии. IOTA построена на основе графа направленного ациклического роста. Однако для того, чтобы доказать, что IOTA остается энергоэффективной технологией, потребуются новые исследования мейннета.
Это доказательство важно, поскольку изменения в ее протоколе приведут к появлению IOTA V2. Недавно исследователи IOTA завершили подробный анализ IOTA V2, чтобы доказать, что технология остается энергоэффективной. Команда опубликовала отчет о своих выводах, доказывающий, что технология IOTA по-прежнему энергоэффективна.
Исследование
Команда использовала прототип программного обеспечения узла GoShimmer для анализа IOTA V2 без координаторов.
Мы провели различные тесты на портативном энергоэффективном компьютере (Raspberry Pi 4B), чтобы определить уровень энергопотребления частной сети GoShimmer.
Анализ показал, что на одну транзакцию по протоколу IOTA V2, который будет выпущен в ближайшее время, уходит меньше энергии, чем на зажжение одной рождественской гирлянды в секунду. Этот результат является одним из открытий при анализе прототипа IOTA V2 для определения его энергоэффективности.
Одним из важных результатов исследования является значительное улучшение энергопотребления, необходимого для отправки сообщения в GoShimmer. Команда получила этот результат в результате моделирования PoW как метода защиты сети от спама в рамках алгоритма управления перегрузками IOTA (ICCA).
Результаты тестирования GoShimmer показали, что 0,00678 джоуля — это расход энергии на одну транзакцию данных на узле при сетевой активности 50 МПС. *MPS — это количество сообщений в секунду. Один джоуль эквивалентен одному ватт-секунду.
Это количество энергии, которое используется для освещения елочной гирлянды в течение секунды. Кроме того, при падении помидора с высоты около одного метра выделяется один джоуль кинетической энергии. В таблице ниже приведено сравнение двух основных показателей энергопотребления при работе светодиода мощностью 1 Вт в течение секунды.
Рисунок 1. Таблица, в которой сравниваются данные энергопотребления GoShimmer.
При сравнении показателей энергии на сообщение и на узел важно учитывать энергию, потребляемую аппаратным устройством. Помните, что узлы работают на этом устройстве. Для обработки сообщения требуется потребление энергии аппаратным устройством. Согласно приведенной выше таблице, Raspberry Pi — это аппаратное устройство, и оно потребляет чуть более 2 Вт, что все еще мало.
В наших расчетах подчеркивалось, что прототип IOTA V2 потребляет меньше энергии. В наших расчетах предполагалось, что наша сеть IOTA состоит из 450 узлов Raspberry Pi с постоянной нагрузкой на сеть 50 м/с. Наши результаты показывают, что годовой уровень потребления энергии составит 43,30 %. Это годовой уровень потребления энергии для среднего жителя Германии.
Рисунок 2. Таблица сравнения GoShimmer с нормой потребления на душу населения
Важно также отметить, что годовой объем потребления энергии этой гипотетической сетью составляет 204,5 ТВтч. Это всего лишь 0,000009 процента от годового потребления энергии сетью Биткойн. Последнее обновление Chrysalis сделало протокол IOTA более энергоэффективным. После обновления Chrysalis команда также провела различные тесты, чтобы подтвердить, что IOTA V2 сохранит свою энергоэффективность.
Одним из тестов был IOTA V2 без PoW. Результаты теста показали, что 0,00678 джоуля — это расход энергии, необходимый для обработки транзакции данных со скоростью 50 м/с. В отличие от этого, выпуск транзакции с PoW в Chrysalis потребует на 99,83 % больше энергии, чем предполагалось выше.
Последнее обновление IOTA (обновление Chrysalis) потребляет 4 025 джоулей для одной транзакции. В таблице ниже приведено сравнение потребления энергии на одно сообщение между GoShimmer и Chrysalis с PoW и без него.
Рисунок 3. Таблица сравнения энергопотребления на сообщение для бенчмарков
Исходя из данных таблицы выше, можно сделать вывод о значительном снижении энергопотребления при выдаче транзакции на Chrysalis с PoW по сравнению с GoShimmer. Однако в колонке Chrysalis без PoW видно, что обработка сообщений в GoShimmer потребляет больше энергии.
Новые компоненты GoShimmer, такие как модули, связанные с консенсусом, являются основной причиной такого увеличения уровня энергопотребления. До сих пор для достижения консенсуса в сети Chrysalis требовалось веховое сообщение координатора с запросом на консенсус.
Поскольку в GoShimmer больше нет координатора, процессы стали сложнее, а значит, требуют больше энергии. Важно отметить, что это сравнение, показывающее значительное снижение энергопотребления, важно для небольших сетей.
Похожие: Да пребудет с вами награда: IOTA запускает стакинг Shimmer и Assembly
Однако потребление энергии в GoShimmer будет выше, чем в Chrysalis, для больших сетей. Это еще более заметно из-за текущей сложности PoW. Предположим, в сети 100 узлов. Сообщение от одного узла потребует от узлов-получателей обработать его 99 раз.
Следовательно, обработка сообщения в больших сетях потребляет больше энергии, что сводит на нет снижение энергии, необходимой для передачи такого сообщения. Помимо размера сети, аппаратное устройство также вносит свой вклад в общее количество потребляемой сетью энергии.
Важно отметить, что для работы большинства узлов в основной сети IOTA используются серверы провайдеров дата-центров. Мы используем энергоэффективные компьютеры Raspberry Pi для запуска узлов в нашей сети.
Таким образом, читатели должны помнить, что целью исследования является анализ уровня энергопотребления IOTA V2. Команда сравнила сеть GoShimmer с сетью Chrysalis при аналогичных параметрах, чтобы определить влияние эффективности энергопотребления на общее потребление энергии.
Рисунок 4. Сравнение энергопотребления между GoShimmer и Chrysalis
Приведенный график показывает, что энергопотребление двух сетей с 450 узлами и пропускной способностью 50 Мбит/с одинаково. Этот результат подтверждает то, что обсуждалось ранее. При передаче сообщений в больших сетях теория эффективности энергопотребления не имеет большого значения.
Этот результат — отличная новость. Он доказывает, что GoShimmer и Chrysalis потребляют одинаковое количество энергии, несмотря на то, что внедрение новых компонентов протокола в GoShimmer увеличило его сложность. Более того, в последнее время код прототипа GoShimmer не обновлялся. Однако в программное обеспечение узла основной сети Chrysalis были внесены последние обновления.
Таким образом, существует возможность повышения энергоэффективности решения IOTA V2. Кроме того, спам-атаки на сеть могут подтолкнуть разработчиков к увеличению сложности PoW в Chrysalis. Если это произойдет, уровень энергопотребления возрастет.
В целом, результаты исследования радуют. Значения количества узлов и сетевой активности в примере сети IOTA и текущем мейннете IOTA схожи. Кроме того, разработчики еще могут оптимизировать GoShimmer, чтобы повысить его эффективность, поскольку это исследовательский прототип. Таким образом, есть основания положительно оценивать будущее IOTA с точки зрения энергопотребления.
Экологически чистый DLT
Результаты исследования доказывают, что никому не нужно беспокоиться о том, что блокчейн или другие DLT негативно влияют на окружающую среду. Нередко люди беспокоятся о протоколах механизма консенсуса PoW. Различные данные доказывают, что такие PoW-протоколы потребляют огромное количество энергии и генерируют огромное количество отходов, тем самым нанося вред окружающей среде.
Растущие темпы изменения климата заставляют власти постоянно оценивать технологические изобретения, влияющие на жизнь людей, особенно DLT. «Наше исследование показывает, что IOTA V2 не оказывает негативного влияния на окружающую среду, поскольку потребляет мало энергии»
Это исследование еще раз доказывает, что существуют некоторые DLT для решений в области цифровой устойчивости, которые могут помочь властям в достижении их целей в области чистого климата. Например, у фонда IOTA есть партнеры со всего мира. С их помощью фонд собирает средства на исследования и разработку полезных технологий для различных целей.
Яркими примерами таких продуктов являются цифровой MRV и информационный конвейер торговой логистики (TLIP). Эти технологии должны потреблять мало энергии, поскольку они являются частью цифровых решений для устойчивого развития, направленных на достижение целей по защите окружающей среды. Следовательно, протокол IOTA — лучший вариант для достижения этой цели. Он прост и энергоэффективен.
Возможные усовершенствования в будущем
IOTA V2 — это доказательство того, что низкое энергопотребление IOTA делает ее экологически безопасной. DLT должны быть прозрачными в отношении данных об энергопотреблении. Таким образом, регуляторы и инвесторы смогут принимать более взвешенные решения в отношении этого сектора. В отчете добавляется: «Мы надеемся вдохновить другие проекты последовать нашему примеру, проведя и опубликовав профиль энергопотребления своих протоколов»
Дальнейшие исследования технологии IOTA позволят больше узнать о ее влиянии на окружающую среду. Другие исследователи могут проводить свои исследования энергопотребления IOTA V2.
Другие аспекты исследования могут включать энергопотребление мейннета IOTA. Такие сравнения будут полезны и для других протоколов. Кроме того, некоторые исследователи могут сосредоточиться на постоянном обновлении GoShimmer и его энергопотребления, особенно после следующего обновления. Полный отчет об этом исследовании доступен здесь.
