N是基于Proof Of Capacity的新型加密貨幣，采用升級版的POA挖礦，擁有完美的經濟模型和共識算法；用硬盤作為共識的參與者，降低了加密貨幣對電力資源的消耗；N挖礦降低了參與門檻，讓其生產方式更趨向去中心化方式，更加安全可靠；相對POW 挖礦，POA挖礦更加綠色節能，低功耗，低噪音，無熱量，抗ASIC；降低了共識信用成本，增強了共識強度、廣度和共識結構的安全性。

N需要解決的問題

在資源被大量用來出塊，成本逐漸提高的時候，加密貨幣愛好者開始致力于尋找更低功耗的替代者，主要分為兩類：更低成本獲得收益的替代者和更通用可堆疊組件的替代者，這就是ASIC挖礦以及抗ASIC算法開發的大航海時代。其中ETH，Monero的初衷都是以抗ASIC為目的，他們希望出塊的計算方式能夠抵抗ASIC芯片，并且維持比較低的出塊成本，讓它變成一個不受控于ASIC芯片進行挖礦的加密貨幣，不過在加密貨幣發行之后，市值一旦達到ASIC芯片投入的范疇，ASIC的開發商依然會想辦法將這些通過計算方式去挖礦的加密算法設計成為礦機。

另外一個著名的加密貨幣LTC也是其中的代表，使用Scrypt算法的LTC，以對抗ASIC為技術亮點，不過很快ASIC設備生產商就優化了他的算法，將其做成了礦機，形成了設備以及算力的壟斷，帶來了巨大的能源消耗。電力的依賴和礦場的門檻讓挖礦成為少數人的游戲。

而N則是一個集大成者，建立是基于云計算的理念，依托全球的礦場挖礦基礎設施形成去中心化的分布式云計算基礎網絡，其即能達到更低的能源消耗，又能方便礦工自制通用組件參與其中，同時維持相對高的難度來保證系統的穩定性。N使用的POS共識，是非常去中心化的一個共識算法，相對于POW引起的算力證明大航海時代，POA將會開拓一個基于硬盤容量證明的新大航海時代。

POW型共識的設備壟斷、算力集中化、能源消耗以及現有POA的激勵層問題并行成為現在行業內四大問題。N從設計之初，就是針對現有行業的四大問題進行解決。下面我們一一進行闡述。

1. 壟斷問題

BTC從誕生之初，就是想要解決金融機構的壟斷問題和信任危機。從08年的金融危機之后，中本聰就認為金融系統的壟斷性會一次又一次的重蹈金融危機覆轍（如下圖），去中心化是解決這種問題的最好方法之一。

那么多年之后，BTC狀又是如何呢？

上圖是整個由BTC引領的加密貨幣市場的價值曲線，是不是比較像金融危機周期中的一次波動？這不得不引起我們思考，BTC在算力壟斷的現在，是否依然那么的去中心化？

BTC Core的技術部分由核心開發者掌控，代碼更新速度緩慢，可謂是代碼中心化;BTC的算力巨大，普通人無法參與到共識，只能進行交易，可謂是算力中心化;BTC的出塊時間比較慢， 10分鐘左右，個位數的TPS難以達到現有網絡使用的正常體驗;另外BTC Core錢包在十年間并未做出任何優化，也沒有BTC Core 的手機版，完全沒有根據現有使用者的體驗進行更改升級，可謂是體驗中心化; 更甚者，想要部署閃電網絡，讓更多中心化的公司參與到閃電網絡節點中，讓整個BTC系統越來越中心化，使用體驗遠遠沒有中心化支付系統（如VISA）好。既然人們愿意相信BTC，就必須要接受新生事物對它發起的顛覆性挑戰，同時去思考如何貫徹去中心化好讓每一個人都能參與到這場革新之中。

N就此應運而生， N的設計之初就選擇了更經濟的去中心化方式，可以將信用成本再次降低，從POW的不間斷計算方式更改為更低成本的存儲+檢索中。我們相信中心化的加強會重蹈一次又一次的危機，我們的目的就是在N上實現完全的去中心化，從根本上杜絕潛在危機的誕生。

2. 算力集中化問題

我們提到，BTC能夠作為成功加密貨幣的主要原因是其算力維持在一個相對高的范圍，在2017年BTC總算力為4400P，每天比特幣產量為1800個，平均下來每P挖到的BTC是0.4個，現在問題來了，這些礦機制造商可以通過調節礦機的價格來影響BTC的價格。也即是隨著加密貨幣參與者對BTC收益的預期提 高，每一個人都愿意用更高算力的機器來生產加密貨幣，也就是通過打包得到獎勵。比特幣挖礦前四位的機構占有大約53%的挖礦份額；在以太幣的系統中，集中度更高，排名前三的挖礦機構占有61%的挖礦份額。此外，全球56%的比特幣挖礦軟件和28%的以太幣挖礦軟件集中在數據中心，顯示出比特幣的經營更加公司化。

下圖可以看到現在BTC的算力已經在30，000P-40，000P左右，那么相對于2017年上升了10倍，也就是參與者的難度加大了10倍。

從下圖而我們可以看到，算力已經開始公司化，可以看到熟悉的F2Pool，AntPool，Slush.

在算力的一步一步攀升中，礦機制造商通過制造更高算力的機器來提高整個生產難度，并通過增加難度來增加自己礦機的配置，讓普通的加密貨幣參與者望而卻步。而N是通過對硬盤的存儲空間加以利用，將集中化的算力打散，從而避免壟斷的發生。

在現有的工作量證明加密貨幣中，每一次對哈希值的碰撞都是一次大量計算，連續不斷的哈希碰撞持續消耗能源。N通過預計算的方式，將每一次的碰撞結果寫在硬盤中，這個也是一種比較常見的空間換時間的方式。通過這個方式對計算進行重構，在貨幣的產生過程中，礦工只要按照網絡需求對硬盤中已存在的數據進行短暫的檢索即可，剩余時間系統保持空閑，帶來了低功耗的共識模型。

在N的系統中，只需要硬盤足夠大，裝足夠多的“答案”，就可以讓任何一個加密貨幣愛好者參與到出塊的生產環節中，并且不需要重復的大量計算。就像是之前計算BTC的行為是問你一個14筆部首為辶念liao的漢字，一個學習中文的人需要計算很久才能想出這個字是什么；而現在的N更像是直接拿到字典，直接查出來這個字是什么，當然是你字典記錄的字越多，你就越直接能查到這個字是什么，并且誰都可以參與到里面，因為相對于計算BTC需要的頭腦風 暴，N只需要足夠大的詞典就夠了。算力集中化的問題，就可以通過這樣的空間換時間的方式進行瓦解，當然，這也只是N需要解決的第二個問題。

3. 能源消耗問題

當然，算力集中化也帶來了能源消耗的問題，在上一個環節中提到了，對于特定哈希碰撞的大量計算，那么這個計算需要消耗多少資源呢？

舉一個例子，按照現有BTC網絡的能源消耗，大約和意大利10%的電力需求相仿。都說條條大路通羅馬，BTC給大家帶來羅馬的同時，也帶來了相當于羅馬、米蘭和威尼斯總計600萬人口的用電量。

目前大多數礦工都在中國大陸境內（如BitMain），那么我就舉一個中國的例子，現在BTC的算力在45EHash/s上下，那么在1P的算力，消耗0.1人民幣一 度電的情況下，需要花費大約140000度電，也就是平均14000元人民幣。那么按照中國的高鐵每千米行走耗電2度多的情況下，時速350公里的高鐵每小時耗電9600多度，按照上海到北京5小時高鐵計算，需要使用將近48000度電，也就是現在產出1個BTC的能源消耗足夠高鐵繞著中國的北京上海跑一圈半。

那么N的能源消耗是多少呢？

按照現在二手s9和現在的二手8t硬盤對比來看是1/300的能耗投資比，也就是說，同樣1000元購買ASIC設備（bitmain S9）功耗為1400瓦，購買RX580顯卡為250瓦。而對于單價約為1000元的8TB硬盤而言，只需要5-8瓦的耗電量。也就是說花費同樣金額采購100臺S9和100片8TB硬盤，S9的月耗電量為122，400KWH，而參與N的能源消耗僅為360KWH，僅相當于美國普通家庭10天的用電量。即使0.15美金/度的家庭電費也可以參與N的挖礦在這種巨大的能源消耗差別下，N節省下的能源可以更多的為其他實體進行使用，而不是重復的浪費性消耗。這種弱能源消耗的共識體系可以讓更多的人參與進來，不再是少數人的游戲。

能源消耗巨大帶來的另一個問題就更為嚴重了：POW算力通過能源消耗體現，由于能源在任何國家都由國家政府掌控，隨著POW算力的逐漸擴大，過度的能源消耗會引發一系列社會性問題，最終很可能政府會出面干預導致POW的全網算力波動，安全性也將大打折扣。

從下圖的表中可以看到，BTC電力消耗在2018年10月份為73121度，在2019年1月份直接降到了44722度。這個通過能源減少帶來的算力降低會影響到整個出塊的難度以及礦機的收益，對于BTC尚且如此，對于使用POW的小幣種， 帶來的則是分叉的風險，而分叉又是致命的威脅，威脅到整個共識的正確性與安全性。

也就是說，如果礦場聚集在一個國家政府，那么政府可以通過調控相關能源資源的方式影響系統中的難度及收益，會因為一次潛在大規模的電力資源下降引發算力下降，更有甚者可以分叉一個POW為共識的代幣。N的低功耗在這個側面也給予了解決方法，通過減少對能源的依賴，發展一個更適應長期生存的生產方式。POA的意義也是將ASIC的高能源消耗替代為低消耗的硬盤查找，通過全球硬盤的存儲媒介作為一個整體來提供保證高安全特性的隨機數，從而保證底層的安全性。

N-技術解決路線

1. 技術架構及共識算法

架構分層

· 可信資源層

由可驗證的存儲和可驗證的計算構成整個生態的資源，這些資源被錨定到根信任賬本層。

· 根信任賬本層

根信任層由零分叉區塊鏈構成，通過分布式記賬技術實現所有參與者對賬本所記錄世界狀態的信任。

· 子鏈擴展層

有兩類擴展方案，一種是業務不相關的同構擴展，是一種通用的存儲分片子鏈擴展方案；另一種是業務相關的異構擴展，形態上近似跨鏈的自治服務協議子鏈，它們之間的交互通過根信任賬本層作為中繼鏈實現。

· 可信應用層

無論是中心化的應用，還是基于區塊鏈開發的去中心化應用，都能基于分布式存儲中的哈希算法實現對應用版本的管理，對應用開發者的追溯。用戶與 N的交互主要就是通過這些可信應用實現。

· 數據商業生態層

各類用戶與應用的交互能夠促進生態內資源與資本的流動，最終以各類市場的方式表現為一個繁榮的數據商業生態。 角色定義通常地，礦工在以下的邏輯角色定義中同時承擔資源提供者和信任提供者的角色。

· 普通資源、數據與應用消費者

普通用戶可使用N管理自己的個人文件，如生活視頻、照片、電子文檔等；也可以管理來自去中心化應用訂閱的消息，如新聞、短視頻推送、商品推送等；還可以管理獲得版權標記的視頻、圖片和音樂。在元 信息方面，普通用戶可以通過元數據空間管理自己的聯系人信息、地址信息、資產證明等隱私信息，通過零知識 證明的方式，這些信息將在不向應用方、平臺和他人泄露的情況下實現去中心化的個性化服務。

· 機構資源、數據與應用消費者

N支持機構消費者一些大型的存儲和計算調用，比如一個機構用戶可能會需要存儲 1000T 以上的用戶大數據，并對這些數據使用分布式算力的訓練來尋求其中的價值。Sroma 也支持機構之間共同對所存儲的數據進行認識計算。

· 資源提供者

N整合的資源主要包括兩部分：存儲和算力，對應的角色分別為存儲和計算礦工。另外，N也會通過市場的方式獲得一些更高維度的資源，比如通過算法市場、預言機、數據交易所、應用市場等獲得算法、 數據及真實性、開發者等資源。

· 數據提供者

類似音樂、視頻、自媒體的作者，他們有將自己的創作傳播、變現的需求，他們可以通過版權管理協議將自 己的作品向付費的用戶授權，而哈希尋址技術要求只有相應的授權者才能瀏覽這些內容。N通過開放的自治組織解決生態外部的版權侵犯問題，自治組織由取證賞金獵人和注冊律師組成，取證在被證明有效的情況下，取證者和處理相關案件的律師會得到內容作者或版權管理協議的獎勵。

· 服務提供者

去中心化應用開發者，以及自治服務協議子鏈的開發成員將構成服務的提供者，向社區的個人或機構用戶提 供諸如可驗證存儲和計算、加密藏品、鏈上溯源、數據和版權交易、去中心化金融等服務。

· 信任提供者

N的根信任源于區塊鏈，因此根信任提供者是維持區塊鏈運行的礦工。資源提供者也可以通過提供可驗證的存儲和計算證明到區塊鏈并相互驗證創建信任。另外，需要著重說明一下VDF可驗證延遲函數，去中心化自治組織能通過經濟博弈的方式激勵成員共同提供可信的隨機數，因此這個去中心化自治組織提供了信任。

2. N-技術特性

1. POA共識算法；

2. 出塊時間5分鐘，交易速度更快；

3. 8M區塊大小，提升網絡效率；

4. 全網容量達到3000P計劃加入零知識證明；

5. 使用硬盤挖礦，抗ASIC，無需專業設備即可挖礦；

6. 綠色環保，低能耗，低噪音。

資源挖礦

1. AI芯片顯卡挖礦

5G通信為一系列AI應用場景提供了網絡向的支持，產業需求帶來了技術的進步，AI芯片是整個通信行業的根基，更強的性能，更低的能耗，更小的體積一直是AI芯片的努力方向，萬物互聯才可以說有了技術保證。

GPU芯片

誰也沒有想到，作為游戲和圖像渲染核心的GPU會出現長時間的缺貨狀態，并且價格水漲船高。根據一些做人工智能的公司反映，最新的GPU價格已經和半年前相比上漲了15%，并且還會延遲4周才能交貨。這對人工智能公司的研發工作產生了一定影響，沒有更多的GPU芯片就無法進行更多的計算，整個公司的項目進度被迫延后。

AI是企業級需求 挖礦是消費級需求

人工智能產業的爆發式增長和加密貨幣的挖礦產業是導致GPU缺貨的主要原 因。現在人工智能產業，上到谷歌、阿里、百度這種互聯網巨頭，下到大量初創公司都投身于此，人工智能產業規模迅速增長。隨之而來的就是對GPU芯片的大量需求。

另一個導致GPU缺貨的原因是加密貨幣的火爆，讓礦工們加大了挖礦的投入。根據統計，加密貨幣礦工2018購買了總價值為7.76億美元的300多萬個GPU芯片。礦工們對于GPU芯片的搶購潮，甚至迫使英偉達對每家公司每天購買的芯片數量進行了限購措施。

有沒有新的芯片能替代GPU

GPU芯片難道就無可取代嗎？目前，N團隊已經創造了自己的人工智能芯片-- N-AI芯片顯卡挖礦。與傳統的GPU（圖形處理器）/CPU（純量處理器）組合相比，處理速度要快上15-30倍，在挖礦方面，采用AI芯片顯卡的礦機效率完爆GPU芯片的礦機，并且價格還更便宜。

N全新的挖礦模式是一種全新的嘗試它旨在增加更多的節點（去中心化） ， 并且減少能源的消耗，實現綠色節能、人人參與挖礦的目標。

2. POA硬盤挖礦

POW型共識的設備壟斷、算力集中化、能源消耗以及現有挖礦的激勵層問題并行成為現在行業內問題。N從設計之初，就是針對現有行業的問題進行解決。

POA讓N硬盤挖礦更具優勢：

1、由于N采用的是POA共識機制，相比于POW，POA挖礦將算力替換成硬盤空間，在很大程度的杜絕了POW挖礦造成的資源浪費以及對環境不友好等問題，讓礦工從挖礦中賺取更多的利潤。

2、N挖礦最大的特點是挖礦不需要使用礦機，只需電腦硬盤即可挖礦。相比于使用其他數字貨幣使用礦機、顯卡、ASIC芯片等挖礦，N挖礦投入的成本更低。礦機最終的結局只是一堆廢鐵，而硬盤，即便不用于挖礦，殘余價值也高于礦機，你可以用來存放電影、資料等。

3、以比特幣挖礦為例，超級礦工壟斷挖礦的局面并不少見。比特幣挖礦屬于少數人的原因在于POW挖礦的機制，POW設計是完美的，按照算力分配挖礦收益，但最終的結局卻是超級礦工以壓倒性的算力杜絕了散戶參與挖礦。而N采用的POA硬盤挖礦，雖然在挖礦的概念上和POW相似，但N在設計之初加入了一個抵押機制，抵押機制使得超級礦工出現的概率變得極低，即便有超級礦工出現，得益的也是普通散戶。N的抵押機制最主要的作用是平衡市場流通的貨幣和反壟斷。

4、目前挖礦的怪圈是當礦工利用CPU/GPU等挖礦獲得一定收益時，就必定會有ASIC礦機奪取礦工的收益和領地。但N硬盤挖礦，只對硬盤容量有需求，對數據的吞吐并無要求，因此天然杜絕ASIC化。

5、N收益取決于硬盤空間的同時，抵押通證也是影響收益的關鍵，N這一做法，保障了礦工足量利潤的同時，也維護了供需關系的平衡，使流通的貨幣不會過多，從而使得幣價也能穩定上漲。

6、N基于區塊鏈分布式存儲技術，比中心化存儲的可靠性提高10000倍以上，通過精準數據去重，兼容http和ipfs雙重協議，為公有服務器減負，降低中心化存儲的成本。

N作為熊市中唯一賺錢的硬盤幣，所采用的POA硬盤挖礦模式必將是未來礦業的趨勢。

3. 存儲證明與驗證

復制證明和時空證明是一種可信存儲技術。當存儲礦工向用戶提供存儲服務時，它需要將相應的復制證明和 時空證明提交到部署在區塊鏈上的存儲服務合約中，任何人都可以對證明進行挑戰和驗證，從而向用戶提供了一 種可驗證的信任，用戶可以相信礦工確實存儲了某數據，并在一定時間內沒有修改和刪除它們，同時當用戶向他 們請求授權數據時，能夠獲得受保障的響應。

3. 復制和時空證明產生和驗證流程

N允許計算服務商抵押N 領取計算任務，并在計算完成后提交計算結果和可驗證的計算證明， 計算任務的發布者可以以較低的成本完成對計算結果的確認，從而在保證計算可信性的同時，將大量計算的工作 轉移到成本更低的鏈下進行。

鏈下算力提供者 Se 和計算任務發布者 Pu 通過可驗證計算市場對接，整體的交互流程如下：

· Pu 將計算任務代碼存儲到分布式存儲，并將代碼的唯一哈希地址上傳到管理計算任務分發的可驗證計算 市場合約中，同時還要向合約抵押一定量的代幣作為計算者提交正確計算結果后的獎勵。這個過程中計費 按照任務所需的算力進行評估，類似于 ETH 對涉及智能合約的交易進行 Gas 計費。

· Se 申請接受任務，并向合約抵押一部分代幣作為其在指定時間內不能提交計算結果或提交的計算結果未 通過挑戰時的保證金。

· Se 在鏈下 WebAssembly 虛擬機中計算代碼，并生成可驗證的計算證明

· Se 將計算證明存儲至 N分布式存儲，并將唯一的哈希地址提交到可驗證計算市場合約。

· 被選中的隨機 n 個 Se 審查者共同對證明進行驗證，并將驗證結果提交到可驗證計算市場合約中，只有當 所有的 Se 審查者都認為這個證明有效，計算獎勵才會完成發放。

· 只要有一個 Se 審查者提供了計算證明不通過的否決證明，并且否決證明被下一輪的 Se 審查者證實，則 前一輪的審查者中認為計算證明有效的用戶將被沒收審查保證金。

4. 存儲免費

存儲事件在N中的流程為：

· 礦工完成注冊，待命

· 用戶提交存儲訂單，并根據存儲協議質押相應數量的N

· 存儲協議將任務分配給被隨機選中的礦工小組，礦工抵押N 保證金。

· 用戶的文件上傳到礦工小組中，所有礦工均提交復制證明和時空證明

· 用戶獲得文件的分配表，可以據此查看文件的存儲狀態

· 用戶可以通過持有N 生成的交易代幣下載文件。

用戶每存儲一定量的文件一段時間，都需要質押一定量的N 幣相同的時間。當用戶不再存儲此文件時，通過刪除操作，這部分N 幣可以原數釋放。

5. 存儲分片子鏈

分片是指網絡的整個狀態被分割成一系列被稱為分片的分區，每個分區包含自己獨立的狀態及交易歷史記錄。 特定的節點一定時間內只為不同的分片并行處理交易，從而允許在所有分片中處理的交易吞吐量比在單個分片中 處理所有交易要高得多。

分片按照深入層次可以分為網絡分片、交易分片和存儲分片三種，這是一個遞進的過程。N的存 儲分片方案主要由兩部分構成：信標鏈和分片鏈，兩者通過交聯（Cross-Link）聯系，分片之間通過信標鏈實現跨 片交易。

N分片鏈上采用了可以并行對不同高度的區塊積累 BLS 簽名的 DAG 技術，是一種具備最終性和 拜占庭容錯的高效共識機制。在片內業務場景下，分片最終性即為完全最終性。

一旦礦工被信標鏈礦工管理合約分配到某個分片委員會中，礦工將按照順序成為某個一階段的代表性消息發 出者。當礦工發出的代表性消息經過分片內?以上的礦工直接或間接地批準后，分片出塊礦工就可以將其階段內的所有消息打包成分片塊，分片塊當不涉及跨片業務時，一經發出便具備最終性，涉及跨片交易時則依賴信標鏈提供更準確的最終性，以確保狀態一致性和原子性。

N將消息的確認過程和基于前者建立的區塊順序執行消息的過程分為異步的兩個環節，這樣的結 果就是：所有的代表性消息都是由一一對應的兩個消息組成的，一個可以稱作“排序消息”，另一個稱作“執行 結果消息”。第一個消息的共識決定出塊的順序，交易的將嚴格按照此共識順序執行。

在這個過程中，不同的的代表性消息可以并行地積累來自其他礦工的 BLS 簽名，實現了分片內的并行出塊和 最終化進程，進一步提高了整體的擴展性。分片塊最終被以交聯的方式提交到信標鏈上進行全局最終的確認。

來源；區塊網