穿越时空的区块链：Chia 的绿色创新

Chia 区块链以极低的算力运行，无需参与者质押代币。那么，这条“绿色”区块链到底如何运作？它究竟“绿”在哪里？

Chia Network 试图解决什么问题？

PoW 区块链如 Bitcoin，需要大量算力和能源。BTC 挖矿每年消耗的电力甚至超过一些国家。

采用权益证明（Proof of Stake）共识机制的网络则容易向中心化倾斜。新验证者的准入门槛通常很高，参与者往往需要质押大量代币，才能参与网络并获得收益。

Chia Network 由 Bram Cohen 创建，提供了不同于 PoW 和 PoS 的替代方案——无需高算力，网络节点参与门槛低。

只需要硬盘空间，就能成为 Chia Network 的一员。仅此而已。

它是如何运作的？

Chia 采用“空间与时间证明”（PoST）作为“挖矿”方式。这里的“挖矿”其实并不涉及真正的挖矿。与 PoW 需要证明“做了多少工作”、PoS 证明“持有多少资产”不同，Chia 参与者只需证明自己有足够的硬盘空间。因此，Chia 把参与者称为“农民”（farmers），而非矿工。

本文暂不深入技术细节（我们会在 PoST 专题文章中详细解析），这里只讲核心。要成为“农民”，你需要证明自己拥有足够的磁盘空间。为此，硬盘会被划分为若干“地块”（plot），每块含有特定大小、内含密码学难题的解。创建地块可能需要较长时间，但后续无需持续消耗算力。
简单来说，plotting 就是把硬盘变成可以“种植”加密资产的田地。地块的数量和大小，就是你投入的证明。

地块创建完成后，进入“收获”阶段。此时无需复杂计算。网络会基于前一区块数据生成“挑战值”，农民需在自己的地块中找到对应的答案。地块越多，找到正确答案的概率越高。

如果只用空间证明，拥有大量地块的节点理论上可以过快地提交解答，甚至欺骗网络。为防止这种情况，Chia 网络引入了“时间证明”，也叫 Verifiable Delay Function（VDF，可验证延迟函数）。

当农民向网络报告找到挑战值时，会将其提交给被称为“timelord”的网络节点。该节点会用收到的数据进行计算。这一数学操作无法通过单纯增加算力来加速。在 timelord 计算期间，无法添加新区块。

经济模型与“农耕”

该网络于 2021 年 3 月上线，5 月开启交易，XCH 上架多家交易所。
代币总量没有硬性上限，每三年发生一次 halving（减半），每次奖励减半以抑制通胀。项目前 12 年，每三年末会发生一次减半。自第 13 年（2034 年）起，减半停止。

Chia 并非最快的区块链，每秒处理约 20 笔交易，但手续费极低。交易手续费目前约为 0.01 美元。

农耕门槛很低。节点可运行在 Raspberry Pi 微型计算机上。你可以用 chiacalculator.com 和 xchscan.com/chia-farming-calculator 等工具，估算潜在收益。

网络允许农民加入“集体农场”，成为“农耕池”一员。你只需支付少量手续费，收益流更为稳定。

需要注意的是，加入池前需重新创建地块。部分地块支持更优的归档方式，可在同样硬盘空间内存放更多地块。

Chia Primitives

NFT1 

Chia 支持通过 NFT1 标准 发行 NFT（非同质化代币）。链上没有智能合约，因此这些 NFT 是由持有者单独管理的“智能币”。没有主合约参与，NFT 的去中心化程度比其他网络更高。

在 Chia 上创建的 NFT，其版税条款一经设定不可更改。而 Ethereum 上的 NFT 可以被 wrapped，从而修改原有条款。

DataLayer

DataLayer 是去中心化的数据存储，具备防欺诈和防篡改能力。用户可本地存储数据，其哈希值会被写入名为 singleton 的特殊结构中，作为数据真实性和完整性的证明。DataLayer 可与智能合约集成，适用于供应链、金融等各类场景。

VPB

VPB（虚拟私有区块链）结合了私有链的可控性与隐私性，以及公有链的安全性和不可篡改性。企业可更灵活地应用区块链，同时保障高安全性与可追溯性。VPB 还具备快速交易、低手续费等优势。

Offers

Offers 是 Chia 推出的 P2P 交易功能，允许素未谋面的双方达成交易，且双方均无法欺骗对方。Offers 可直接在 Chia 钱包中接受。与中心化交易所需将资产转入账户（存在风险）不同，Offers 保证用户端的安全与自主控制。

结语

Chia 是一个颇具特色的项目。无需购买昂贵硬件，也不用为高功耗 ASIC 和散热设备买单，合适的设备可用多年。与 PoS 不同，PoST 并不要求质押大量资产。