BitcoinHD（比特硬盤，以下簡稱BHD）是基于 Conditioned Proof Of Capacity （以下簡稱：CPOC）的新型加密貨幣。其主要的特點是使用硬盤作為共識的參與者，降低加密貨幣對電力資源的消耗，降低參與門檻，讓其生產方式更趨向去中心化方式，并更加安全可信，讓人人都能參與到加密貨幣的開采，通過數學算法以及分布式開采產生信用和價值。本文將從本加密貨幣系統塑造出的信用體系和技術特征分別對其進行闡述。

1. 加密貨幣

提到加密貨幣，Bitcoin（比特幣，以下簡稱BTC）是最廣為人知的，在其之外，整個加密貨幣產業已經開始嘗試一些新的技術方案來提高支付速度，擴大支付范圍，很多改進型加密貨幣應運而生，比如Dai-Wei的B-Money和Ripple。

Ripple，我們已經看到，其已被少部分不同國家銀行之間用于結算，由于其在生產方式上過于中心化，并未得到大面積的應用。相較于更去中心化的加密貨幣（如BTC），項目中心化的運作更易受到其他應用型公司的青睞。在這個體系內自然也不會有加密貨幣礦工的出現，畢竟大多數的步驟和礦工無關，因其發行方主要以公司性質的身份參與整體項目。

B-Money由于其設計中需要大量的網絡同步操作，使得其很容易產生網絡阻塞，而當時的網絡速度并沒有那么快，信息在傳輸的的途中經常卡頓而出現問題，或者全體網絡都在等待一個比較慢的包，最終因得不到回復信息而導致傳輸失敗，使其在使用上不?人意。

BTC通過自己nakamoto型共識，也就是現在大家熟知的異步proof of work （以下簡稱POW），走到了舞臺前。在初期，看好這個項目的人并不多，源于其共識并沒有通過同步轉賬結果來保證轉賬的結果不會出錯，而是使用很有趣的方式——最長鏈。也就是說，這個分布式系統中節點更認可哪個包，那個包中的交易就是正確的結果，那么怎么出現這個包呢，當然是通過這個系統中的節點來共同驗證，只給定一個超時打包的時間，這個包在這段時間中只要有更多的節點參與認可，那么它就是對的。在這個邏輯中，會存在一種情況，那就是系統中的節點可以集體做壞事，讓正確的交易沒有被打包，這樣網絡的傳輸就是無效的，這也是這個方式中有趣的地方，因為它既對又不對。對，是因為它避免了網絡中很大量的通訊，異步更加適合交易的步驟；不對，是因為在極端情況下，即系統中壞人占多數時，系統就變成無效系統，這也是在后期大家經常提到的51%雙花攻擊。金融系統最不能做的就是回滾和雙花，這也是一開始BTC沒有被大規模接受的原因。

隨著時間的推移，擁有了很多由于利益而進入到系統的參與者，系統層面由于出塊（也就是上文提到的打包）難度的存在，將壞人進入的成本大大提高，系統也隨之變得更加穩定，畢竟做好人比做壞人得到的收益要高多了。這時候人們開始認可這個新型的加密貨幣，其從一個不穩定的金融系統，通過多年的難度增加，讓雙花和回滾變得非常困難，系統逐漸趨于穩定。也因此產生了BTC的原教義者：加密貨幣愛好者。這時就有很多新型的加密貨幣以分叉的方式被制造出來，又因為其算力的獨占的問題被51%雙花攻擊，其主要原因就是在低難度下，這個系統是一個不安全的；而高難度安全系統則需要非常大能源的消耗。

我們可以通過觀察發現BTC的一些技術特征：

首先BTC從來都不是技術激進派，反而是挑選了相當成熟的現有技術去完成安全可信的點對點現金系統，越是被驗證過、越是簡潔、成熟的技術，越是安全、可信，例如nakamoto共識中用到的SHA256這個算法，是由NSA（美國安全局）設計，其安全可信性是被有效驗證過的，說明初期設計之時可能根本沒有考慮到現在的ASIC（Application-Specific Integrated Circuit，專用集成電路，以下簡稱ASIC）和電力壟斷問題，只是為了極致的可信而設計，為了極致的安全可信，甚至犧牲了互聯網原有的高效交易并發量。

2. 尋求替代者

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BHD則是一個集大成者，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。BHD使用的CPOC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，CPOC將會開拓一個基于硬盤容量證明的新大航海時代。CPOC使用硬盤來作為共識的主要載體，讓更多的普通人可以通過自己的電腦參與到算力的組建中，能夠回歸到中本聰設計POW的部分初衷，讓每個人都能參與到去中心化的革新之路。BHD與此同時繼承了BTC的傳統，因為BTC在設計之初便是一個服務于多數參與者的系統，即每一個參與的者都可以是一個思考、支持、甚至是顛覆系統的角色。CPOC繼承了這種開放性、包容性，伴隨著更加親民的硬盤容量共識，可進一步將加密貨幣推向向大眾視野，讓更多的人參與到BHD經濟系統的建設。

BHD需要解決的四大問題

POW型共識的設備壟斷、算力集中化、能源消耗以及現有POC的激勵層問題并行成為現在行業內四大問題。BHD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現狀又是如何呢？

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?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。BHD就此應運而生，BHD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BHD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。

BHD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。

BHD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BHD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BHD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，BHD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BHD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?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BHD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BHD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bhd的挖礦

在這種巨大的能源消耗差別下，BHD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。BHD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。POC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。

4. 現有POC貨幣設計的激勵層問題

之前有沒有人考慮過使用硬盤來作為貨幣共識體系的載體呢？答案是有的。2014年誕生的Burst是首個POC共識體系貨幣。Burst很快將POC共識算法推廣下來，并且擁有了不少的擁護者，但也與此同時暴露了一些原有POC共識算法的問題。BHD總結了Burst的失敗教訓，經過了技術部分的一系列改動，于2018年8月份問世。

Burst在設計之初并沒有適當的激勵方式，大部分的貨幣被早期加入的礦工以非常低的成本挖到，隨著團隊的宣傳推廣，后期進入Burst的參與者缺乏足夠的貨幣層回報，極大降低了參與者的熱情，以至于POC加密貨幣慢慢走出了人們的視野。BHD在設計激勵的時候使用了雙重激勵的方式，可以通過條件或者非條件的方式進行挖礦，以此調節運營團隊費用和礦工收益。即礦工在其條件出塊的時候，礦工可以獲得全部收益；讓礦工條件撤出的時候，出塊的獎勵大部分分配到運營團隊。BHD采用條件的方式來保證鏈的持續發展以及新的礦工引進，以這樣的方式來維護長期的社區正向發展。

5. BHD為何現在出現

為了解決以上四個問題，BHD應運而生。

隨著加密貨幣愛好者愈發增多，其去中心化的目標離我們更進了一步。每一個參與者都希望自己能夠參與并且從中收益，這一合情合理的需求在POW領域愈發變得艱難。隨著BTC的能源消耗越來越大，礦機廠商越來越中心化，甚至產生了戲劇化的分叉，而基于POC的加密貨幣比在2019年變得更為加密貨幣愛好者需要。再加上其特殊的共識算法保證了在上線可以迅速完成對算力的積累及難度的控制，在保證系統安全性、健全性的同時，對交易者及共識支持者進行獎勵。在這幾個方向上BHD都是優于現有的加密貨幣的，共識的迭代也提供了高于Burst所提供的安全性，技術維度和信用維度完全超越其他加密貨幣。

相較于高能源開銷的POW算法，我們更相信低功耗也能賦予算法以足夠的信用來保證未來每一個人都可以使用上加密貨幣。

BHD的技術解決路線

BHD以POC共識算法為基礎，通過設計長期激勵的經濟模型保證整個加密貨幣的良性發展，同時也對現有POC進行優化做出了一些改進，將其升級為CPOC（Conditioned-Proof of Capacity）共識。

1. BHD分發及挖礦共識算法

在挖礦初期的前1個月，礦工挖礦完全免條件；從第二個月開始，礦工實行條件挖礦，如果礦工不滿足條件挖礦，只能獲得30%的收益，70%的幣將會納入基金會用于系統開發、市場推廣和運營；如果礦工滿足條件挖礦，將會獲得95%收益，5%納入基金會用于市場推廣。

CPOC條件挖礦的發行方式會讓礦工、礦池和基金會等參與方的產生正向商業博弈，使整個系統始終會有一個較為主力的臨時商業既得利者（這個既得利益者會隨著時間和價格挖礦難度等變量條件而變化）去無形推動整個生態。

2. BHD經濟模型

BHD的共識算法在Burst POC2 （Proof of Capacity） 的基礎上進行了升級，稱之為：CPOC（Conditioned-Proof of Capacity），即”條件化容量證明”，也就是有條件的容量證明。以解決以下問題：

防止經濟模型攻擊

POW共識算法下的礦工因成本所迫拋售貨幣，將會導致整個礦業經濟的萎縮，CPOC的挖礦經濟模型使礦工成為生態利益的共同體、并用幣作為新型生產資料代替了原本的電力消耗資源，使BHD整個生態不停的自動擴張。

POW維持成本高

基于POW共識的鏈，維持其安全需要消耗大量的電力，在市場處于低迷周期時電力是POW成本構成的根本，遠超硬件本身所帶來的資源消耗，礦工不得不賣幣付電費，礦工無法建立利益一致性和認同感，礦工消耗的電力系統的價值也未能沉淀于其貨幣系統中，這部分的價值無時不刻都在從POW體系中抽離出去。

無經濟動力持續推動發展

沒有經濟動力驅動，關鍵技術無法更新。從而得不到長期有效的發展和迭代，團隊后續版本甚至會產生無法區分主鏈的分叉情況。

礦機壟斷

POW 共識算法，必然導致礦機的軍備競賽，為了獲得更高的算力，必然會研發更高性能的專用礦機，普通人無法參與挖礦。而 POC 共識算法，由于硬盤廠商的迭代速度慢，門檻低，據統計，2018年q4季度全球的硬盤廠商出貨量達到5000萬塊，完全不用擔心買不到硬盤，全球只要買得到硬盤的國家，人人可以參與挖礦。

在傳統商業供應鏈中供應商一般不會成為用戶的直接競爭對手，但在POW中的ASIC廠商本身就是其最大的礦工，也就是說ASIC廠商既是礦工的直接競爭對手也是礦工的供貨商，當你的商業工具源頭來自于你的競爭對手的時候，你所擁有的利潤就是被對方套利的風險部分，礦工完全淪為了ASIC廠商方的套利工具。

電力資源壟斷

電力壟斷導致POW內生經濟系統不再擴張，礦工挖礦成本已高于挖礦收益，收支不平衡，而對于CPOC挖礦而言，硬盤耗電低，礦工的收益將會更加可計算，還可以利用民用計算機硬件的線性保值率保證礦工可以在相對安全保本的情況下對沖二級市場的價格波動風險。

3. BHD架構及共識算法

BHD錢包源自BTC，共識源自BurstCoin。

BTC（Bitcoin）始于2009年1月，經過10年的迭代，其錢包穩定性及交易鏈穩定性已得到廣泛的認可，在其QT錢包基礎上進行POC共識的部署將會非常安全可信。

BurstCoin 始于2014年8月，經過4年的迭代，于2018年升級到POC2，技術相對成熟、完善。把這兩者結合，取長補短，BHD成為目前POC共識算法下最可信賴的公鏈。

BHD自2018年8月3日上線以來，算力穩步增長，經受了無數的測試、攻擊和破解，至今無大的漏洞出現。

通過采用成熟的POC2共識算法，BHD瞬間獲得一個穩定，可信賴的共識算法，社群具備對BHD公鏈的信心。通過兼容BurstCoin Plot 文件，礦工僅僅需要增加微小的投入，便可以獲得BHD和BurstCoin 兩份收益。

BHD錢包繼承了BTC 優良的P2P網絡架構，及UTXO體系，成熟、穩定。

繼承自BTC錢包，可以保持對BTC社區最新進展的跟蹤：如閃電網絡，腳本升級等。

保持跟BTC的相同的接口規范，錢包，交易所對接獲得了極大便利。

CPOC：Conditioned Proof Of Capacity，即有條件的容量證明。

參與挖礦有條件，需要條件3 BHD/T。通過條件屬性，有助于整個社群的穩定，可持續發展。POC：Proof Of Capacity，即容量證明。

CPOC經濟模型博弈

角色：礦池、礦工、持幣者、錢包、交易所、硬件服務商。

CPOC生態中的商業博弈，產生內在經濟循環和外部資源的進入會使之擴張發展，BHD價格上漲，會使礦工增加；礦工預先看好BHD網絡加入也會助推BHD價格上漲，反之亦然。

POW的成本制存在4個特性：1、作惡成本； 2、鑄幣成本 ；3、獲取的容易度 ；4、挖礦設備價值本身的沉淀，但最終POW也會成為低毛利率行業，短暫的暴利是因為其規模不夠大，二級市場的波動和挖礦設備的增加曲線不對稱導致。POC中由于硬件相對線性保值，電力消耗小，對于POC未來的共生生態礦工免費獲得幣的權重過于高，不用付出任何風險即可獲得幾乎免費的其他附產小幣種，CPOC在這個系統中讓礦工低成本的付出風險成為其他幣種的持幣股東，防止礦工的惡意作惡。同時CPOC系統高度看重發行權和記賬打包權的無門檻釋放，這決定了這個系統的公平性。

BHD 網絡架構，及參與方：

4. BHD技術特性

1. POC2 共識共識算法；

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；