PoC (Proof-of-Capacity)容量证明机制(capacity proof mechanism)是一种通过存储容量投资来争夺记账权和交易成本的共识达成机制。早期的容量证明被称为PoS(空间证明)——空间证明。因为Proof-of-stage的缩写也是PoS，为了避免歧义，一般接受PoC (Proof-of-Capacity)。一些项目采用PoSt(时空证明),但是
PoC挖掘有两个主要特点。一是更加分散，硬盘的分布远比芯片(PoW)和资本(PoS)更普遍、更均匀。二是节能，硬盘挖矿能耗低，硬盘资源可重复利用。这两个特点使得PoC挖掘门槛低，人人都可以参与。
2014年，BitcoinTalk发表了一篇名为《Efficient HDD Mining》的帖子，介绍了PoC容量证明的概念，并公布了源代码。这个帖子的发布者是BurstCoin的创始人，这是历史上第一个成功的POC公链。六年过去了，容量证明的概念已经在加密圈生根发芽。有些项目继承了BurstCoin的核心理念和挖掘算法，有些项目则在安全性、公平性和可扩展性等方面进行了技术探索。top star项目Filecoin融入了容量挖掘的概念，引起了PoC共识的关注。
2020年，PoC项目已经或即将陆续上线。在本文中，我们将对MASS Net和Filecoin、Spacemesh、chia和Burst进行比较。通过对比，可以进一步了解MASS和PoC的整体情况。
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0MASSNet MassNet是一款带有大众共识引擎的概念区块链。主网已经上线，为用户提供高效环保的分散账本功能。它每45秒产生一个数据块，吞吐量为200 TPS。它的加密货币一共2亿枚，有产量减半的机制。减半速度平稳缓慢，每个减半周期是前一个周期的两倍。
Net由MASS Core主导，MassCommunity联合开发，无融资，零预挖，保证了初次分配的公平性。
MASS对PoC算法中的诸多技术难题给出了创新性的解决方案，如抗AISIC、多挖惩罚、女巫攻击、远程攻击等。
ASIC电阻
大规模一致性算法采用时间-内存权衡的思想来解决反ASIC问题。PoC硬盘空间证书的实现是一个用硬盘空间权衡生成证书所需时间的过程。在一定范围内，硬盘空间越大，所需时间越短。具体原理如下：
在海量容量证明共识算法下，采用ASIC是极不经济的，以至于实现反ASIC。
挖掘更多惩罚
在容量证明共识协议下，如果区块链临时分叉，节点可以在多个分叉链上同时提交块。这将导致一个类似于PoS系统中的无利害关系问题：当一个节点面对多条分叉链时，由于不确定哪条链将是最终的主链，它选择同时提交所有分叉链上的块，以至于这些分叉继续产生新的块，从而使区块链系统无法达成最终的共识。
为了解决这种风险，质量系统采用分叉检测的惩罚机制。如果发现能力证书S同时提交给主链和分支链，各节点会自动将挖掘者列入黑名单，拒绝其提供的证书。
可验证的随机函数(VRF)确保防止双花攻击。
每个块的生成都是节点寻找容量空间目标值的过程，因此需要为所有节点提供一个抽奖目标。质量证明算法使用可验证随机函数(VRF)来确保没有节点能够控制彩票目标值的生成。因此，在相同的块高度下，所有节点具有相同的先验信息，保证了海量系统51%的拜占庭容错，从而实现了块的公平性。
远程攻击
和PoS(Proof of of Stake)一样，容量证明也存在远程攻击的问题，即攻击者可以通过重建更长的链来操纵链中的交易。质量通过比较块之间的槽的长度来确定主链。如果攻击链的槽点更小，就会被主链覆盖，从而避免远程攻击。
发展现状和规划
开发进度：2019年9月主网上线，运行顺利。根据路线图计划，第2层扩展和跨链协议正在开发中。挖矿生态完善，计算能力稳步提升。目前WePool和MASSone已经支持MASS，未来还会有更多矿加入。全球社区建设
0FileCoinFileCoin是一个去中心化的文件存储系统，定义了存储服务的激励机制和相应的付费行为。Filecoin与传统云存储提供商(如亚马逊、谷歌)相比，通过用户规模和矿工规模相互促进，最终实现网络规模的扩张。
Filecoin的加密货币FIL总量为14亿枚，铸币总量每6年减少一半。街区奖励逐街区递减，减半速度平均到每个街区。
2017年8月，Filecoin完成了2.57亿美元的募资，创下了当时全球区块链早期项目融资的纪录。参与募资的知名机构有：YCombinator、Clavos Brothers、红杉资本、DCG、斯坦福大学、Anderson Horvitsky、FC新兴网络股权众筹机构、联合广场创投等。
类似于传统的PoC共识，矿工投入产能空间运行共识算法将有机会获得区块奖励(挖矿)；不同的是，矿工为网络提供真实有效的文件存储和检索服务，并收取相应的费用。因此，Filecoin在硬盘中存储的是有效文件而不是哈希值，其PoC共识机制具体包括两部分：
复制证明用于验证矿工是否存储了文件。时空证明是指不断生成副本证书，证明矿工一直在存储文件。运行共识算法会争夺区块权，获得区块奖励。Filecoin是区块链顶级项目，关注度很高，但也因为技术的先进性和前景的极大不确定性而备受争议，具体体现在以下六个方面：
在技术层面，其共识算法非常复杂，导致软件复杂度高，落地困难。这从它代码的发展就可以看出来。Filecoin目前只实现了存储矿工的部分，而其希望实现的存储行情、搜索矿工等订单自动匹配的功能还没有完成，整体完成率在60%左右。矿工的风险很高。为了保证矿工不作恶，Filecoin设计了三种惩罚机制：共识惩罚、封存惩罚和契约惩罚。即使是因为硬件或网络状态不稳定而违规的诚实矿工，也会受到不同程度的惩罚，比如扣除所有抵押令牌、重置存储计算能力或使生成的任何区块无效。存储成本高，难以获得市场。Filecoin提供的分散存储成本远高于现阶段的集中式云存储，这将导致Filecoin提供的分散存储成为小众需求，难以获得广阔的市场。存储文件的“劣币驱逐良币”。由于缺乏真实有效的存储需求，矿工为了挖掘会产生大量的无效数据，并倾向于存储自己的无效数据，这使得Filecoin网络最终存储了所有的无效数据。浪费资源。为了满足“存储有效文件”的要求，矿商部署了大量高性能的矿机，使得挖掘的计算成本高于存储成本。前期其硬件配置更像是PoW挖矿。这些计算成本最终会平摊在用户的存储成本上，一定程度上会造成资源浪费。过早融资带来初次分配不公。Filecoin前期获得了2.57亿美元的高额投资，30%的钱留给了投资人和创始团队，不是挖矿生产的，会导致整体市值很高。
发展现状和规划
开发进度：文考试网
0SpaceMeshPaceMesh是一个PoC区块链，希望通过硬盘挖矿实现中本聪在比特币白皮书中——的初衷，真正去中心化的点对点电子现金网络。根据官方数据：在模拟真实压力测试中，Spacemesh的TPS为90冲程/秒。
Spacemesh的加密硬币总数为700万枚，第一年就生产了100万枚。之后产量以每年10万个硬币的速度递减，直到所有硬币都被挖出。其经济模式类似于Zcash和Grin，前期通胀率较高，防止投机者进入。希望通过这种方式控制货币价格的增长速度，成为“更好的货币”。
2018年9月，Spacemesh完成由Polychain领投的1500万美元A轮融资。
在技术层面，它采用DAG拓扑结构代替链式结构，使得全网10分钟达到400块。
其共识算法采用两个子协议，即使用拜占庭容错共识的“兔子协议”和确定一个区块是否有效的“乌龟协议”，来确定账本的安全性。难度系数由POET节点调整(POET节点是一个软件服务，与各个挖矿节点相连，调整难度系数，分发标准奖励，防止女巫攻击)，从而实现硬盘挖矿的反ASIC机制。
在经济层面上，Spacemesh希望通过更合理的协议设计，——保证每个人都有获得挖矿奖励的可能，从而达到极致的公平。他们认为矿池会导致集中化，因此成本模型大大倾向于小型个人用户，相应地对大型矿池非常不友好。在官网中，他们明确表示“加入矿池除了收入平稳，没有其他优势”。对于早期的公链来说，没有矿池模式，会提高开矿的门槛，大量的普通矿工很难进入Spacemesh网络，无异于“放弃一只手”去竞争。另外，前期的高通胀率会抑制前期的财富效应，也会在一定程度上限制其发展速度。正如创始人Tomer所想象的，“Spacemesh有一个长远的规划，希望把这个项目做20年，甚至更久”。
发展现状和规划
测试网0.1版本于2020年3月3日上线。
计划2020年在主网推出Q3。
根据路线图，Spacemesh未来将考虑增加智能合约、隐私转移、状态通道等技术。
0Chiachia由BitTorrent创始人创立。它使用了空间和时间证明的共识算法，结合了两种共识机制：空间证明和时间证明。
Chia获得了A16Z等知名风投的300万美元种子轮融资。我们打算在产品正式上市前完成在美国证券交易委员会(SEC)注册的IPO。所以Chia的代币会分成两部分，一部分类似于股票，可以获得分红，另一部分是加密货币，可以流通使用。目前代币发行方式尚不明确。
Chia在传统空间证明的基础上引入了可验证延迟函数。VDF得到运算结果需要一定的时间，网络中任何人都可以快速验证。这个结果可以增加PoS获得块权重的概率。因为VDF的时间参数是线性的，所以可以首先确定最佳质量。
Chia达成共识的过程分为两步。在空间证明(PoS)阶段之后，三个最佳证明结果被传播到网络，并且PoT节点开始处理它们。通过PoT验证的块将被同步到整个网络。PoS质量越好，上锅过程越快。实践证明，PoST算法可以有效地避免重写攻击、DDoS和垃圾邮件等恶意攻击。
除了共识层面的创新，Chia还提供了一种编程语言——Chialisp，可以更好的构建智能合约交易。支持原子交换、授权收款人、可恢复钱包、多签名钱包、限价钱包等智能合约实例。
发展形势
Alpha.com于2019年12月5日发布，2020年4月9日已升级至1.0 beta3。
测试引入了共识层和Chialisp语言的第一个版本。
0burst Burst是PoC领域的先驱。
2014年8月11日，主上线。
2015年8月，匿名创始te
2017年8月，PoCC (PoC财团)联盟接手，为Burst注入活力。经过两年多的主网检测和代码优化，POCC团队将原版本代码的零测试覆盖升级为底层代码的全覆盖。这部分核心代码成熟度非常高，几乎所有后续的POC货币如BHD、BooM、LHD都是基于这个共识规范开发的。2019年1月，PoCC团队因丑闻退出社区，Burst App团队(BAT)开始接手，开发进入慢节奏。现在Burst的全网计算能力已经下降到260P(最近30天的全网平均计算能力)，已经明显落后于BHD、LHD等同等PoC令牌。在技术方面，Burst开创了PoC领域，为PoC领域的技术积累打下了坚实的基础。可以说，后来者BHD、BooM和LHD都受益于Burst的探索成果。
Burst的成功历史证明了PoC概念的社区基础。在没有投资机构和市场推广的情况下，Burst获得了密码界的大量关注和支持，并影响了多个PoC区块链项目。
最后，我们用表格总结一下。
从这些项目中，我们可以看到社区和投资机构都认同PoC的概念，并对其寄予厚望。在技术层面，采用PoC区块链必须面对PoC固有的问题，如反ASIC机制、远程攻击等，但采用的技术方案不同。
大众网的优势得到了高度的认识。MassNet主网于2019年9月上线，运行平稳。
矿业生态初具规模。有大型专业矿商的矿池，提供专业矿机销售、调配、管理服务。还有面向中小矿商的一键矿池WePool，提供自有硬盘连接和租用云托管连接两种模式。
软件工具很全面。目前已经提供了全节点钱包、全节点挖矿、区块链浏览器等基础软件。
大众网，一个完美的经济激励模型，设计了一个非常巧妙的经济激励体系。矿工可以通过两种方式获得收入：
1)通过硬盘挖矿获得奖励。如果在容量空间上绑定一定数量的海量币，可以提高挖矿奖励。
2)锁定一定时间内的海量币，获得区块奖励。
这种经济激励制度可以自动平衡大量的货币流通和价格。当价格偏高时，矿商倾向于使用硬盘挖矿；价格低的时候，矿工倾向于通过购买大众币来锁定开采。这时候硬盘开采难度降低，收益更高，反过来也鼓励矿工们用硬盘开采。这种动态均衡的经济激励体系可以使矿工决策和加密货币价格相互作用，自动调整，从而提供安全稳定的去中心化账本服务。
公平大众网没有融资，没有预挖，完全由社区主导，保证了网络的公平性。
多链生态大众网采用的共识层——MASS共识引擎是通用的。与单链独立挖掘不同，PoC共识具有天然的多链特性，相同的硬盘空间可以为多个满足相同PoC共识标准的链提供空间证明。这一特性不仅可以降低能耗，提高整体吞吐量，也是构建PoC多链生态的基础。大众加密货币作为大众跨链生态的价值锚，也将极大地承载大众生态的价值。
