Blockchain adapted to IoT via green mining and fractal Proof of Work
Blockchain adaptée a l'internet des objet grace au green mining et preuve de travail fractale
Résumé
Blockchain applications continue to grow in popularity, but their energy costs are clearly becoming unsustainable. In most cases, the primary cost comes from the amount of energy required for proof-ofwork (PoW). Here we study the application of blockchains to the IoT, where most devices are underpowered and would not support the energy cost of proof of work. PoW was originally intended for two main uses: block moderation and protecting the blockchain from tampering. For IoT we propose to replace the expensive moderation of PoW with the proposed energy-efficient green mining [6]. The blockchain will be protected by a fractal difficulty PoW. One of the results of this paper is the proof that the average mining time in fractal PoW actually depends only on the average difficulty. This crucial property will allow low-difficulty PoWs to be reserved for devices with low computational capacity, while higher difficulties will be reserved for devices with the highest computational power. The consequence is to give equal opportunity to objects with low computational power compared to objects with high computational power.
Les applications de blockchain continuent de gagner en popularité, mais leurs coûts énergétiques deviennent clairement insoutenables. Dans la plupart des cas, le coût principal provient de la quantité d'énergie requise pour la preuve de travail (PoW). Nous étudions ici l'application des blockchains à l'IoT, où la plupart des appareils sont sous-puissants et ne supporteraient pas le coût énergétique de la preuve de travail. À l'origine, la preuve de travail était destinée à deux usages principaux : la modération des blocs et la protection de la blockchain contre la falsification. Pour l'IdO, nous proposons de remplacer la modération coûteuse de la preuve de travail par l'exploitation minière verte économe en énergie proposée [6]. La blockchain sera protégée par un PoW à difficulté fractale. L'un des résultats de cet article est la preuve que le temps de minage moyen dans un PoW fractal ne dépend en fait que de la difficulté moyenne. Cette propriété cruciale permettra de réserver les PoW à faible difficulté aux appareils à faible capacité de calcul, tandis que les difficultés plus élevées seront réservées aux appareils dotés de la plus grande puissance de calcul. La conséquence est de donner les mêmes chances aux objets à faible puissance de calcul qu'aux objets à forte puissance de calcul.
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