Dowód pracy (POW) – co to jest i jak działa

Algorytm konsensusu to ogólnie proces podejmowania decyzji w grupie. Algorytmy konsensusu łańcucha bloków działają z identyczną logiką. Co więcej, algorytmy konsensusu blockchain mają jasne cele, aby rozszerzyć wykorzystanie sieci blockchain

Istnieją różne typy algorytmów konsensusu opartych na sieciach blockchain. Ale dwa główne to Proof-of-Work (PoW) i Proof-of-Stake (PoS).

W tym odcinku Hard Fork Basics przyjrzymy się jednej z najbardziej definiujących cech łańcucha bloków, jego mechanizmowi konsensusu, w szczególności Proof of Work (PoW). Miejmy nadzieję, że pod koniec będziesz w stanie udowodnić, że wiesz, o co w tym wszystkim chodzi.

W tym artykule przedstawimy kompletny przewodnik po popularnym algorytmie konsensusu, Proof-of-Work (PoW). Przyjrzyjmy się teraz szczegółowo tej recenzji.

Co to jest dowód pracy?

Proof of Work jest również powszechnie określany skrótem PoW. Proof-of-Work (PoW) to najstarsza metoda konsensusu. Pomysł na Proof of Work (PoW) został po raz pierwszy opublikowany w 1993 roku przez Cynthię Dwork i Moni Naor, a później został zastosowany przez Satoshi Nakamoto w artykule Bitcoin w 2008 roku..

Konsensus Proof of Work jest mechanizmem wybieranym dla większości kryptowalut znajdujących się obecnie w obiegu. Termin „dowód pracy” został po raz pierwszy użyty przez Markus Jakobsson i Ari Juels w publikacji z 1999 roku.

Zasadniczo jest to sieć, która zapobiega podwójnemu wydawaniu, a duże kryptowaluty używają jej jako algorytmu konsensusu.

Algorytm PoW działa w taki sposób, że węzły w sieci muszą rozwiązać problem matematyczny, aby skonstruować następny blok. Po drugie, ten, kto uzyska rozwiązanie problemu matematycznego, otrzymuje zgodę na wybranie bloku, który powinien zostać dodany obok tablicy.

Dlaczego dowód pracy jest konieczny?

Dowód pracy jest ważny, ponieważ zapewnia zaufanie w pozbawionym zaufania środowisku. Ten protokół zapewnia, że nie dochodzi do nadmiernego wydobywania. Czyni to, zwiększając trudność weryfikacji każdego bloku.

Zachowuje podaż kryptowaluty, a także wspiera górników w utrzymaniu działania sieci. Jednocześnie wykorzystuje ograniczone zasoby, takie jak czas, moc obliczeniowa i energia.

Proof of Work sprawdza i zapewnia, że użytkownicy nie wydają niepotrzebnie pieniędzy tam, gdzie nie muszą. Wykorzystuje połączenie kryptografii i teorii gier. Algorytm PoW umożliwia każdemu zmianę łańcucha bloków zgodnie z zasadami systemu.

Jak działa POW?

Protokół działania Proof of Work można podsumować w skrócie w następujący sposób:

1) Transakcje są grupowane razem w jednostki ogólnie znane jako bloki

2) Transakcje w każdym bloku są weryfikowane pod kątem legalności przez górników.

3) Aby uwzględnić weryfikację, górnicy muszą rozwiązać matematyczną łamigłówkę zwaną problemem dowodu pracy.

4) Pierwszy górnik, który rozwiąże każdy problem blokowy, zostanie nagrodzony nagrodą.

5) Następnie zweryfikowane transakcje są przechowywane w publicznym łańcuchu bloków.

Korzyści z dowodu pracy

Systemy Proof of Work mają wiele istotnych zalet. to doskonały sposób na odstraszanie spamerów. Jeśli wymagany jest rozsądny nakład pracy np. wysyłanie wiadomości e-mail dla każdego procesu, wtedy większość spamerów nie będzie miała wystarczającej mocy obliczeniowej, aby wysłać dużą liczbę niechcianych wiadomości e-mail.

Ponadto frameworki Proof of Work mogą służyć do zapewnienia ochrony całej sieci. Jest to główna zaleta blockchainów wykorzystujących system konsensusu w celu udowodnienia pracy. Jeśli wystarczająca liczba węzłów konkuruje, aby znaleźć określone rozwiązanie, wówczas dla pojedynczego złego aktora lub nawet pojedynczej grupy złych aktorów moc obliczeniowa wymagana do pokonania i kontrolowania sieci staje się nieosiągalna..

Dowód pracy a dowód stawki

Systemy Proof of Stake mają ten sam cel, ale proces jest nieco inny niż w systemach Proof of Work. Z Proof of Stake nie ma matematycznej łamigłówki. Twórca nowego bloku wybierany jest jednak w sposób deterministyczny, w oparciu o jego stawkę.

Proof of Stake obejmuje walidatory zamiast górników. Niektóre z ich kryptowalut są blokowane przez walidatory jako stawka w ekosystemie. Następnie walidatorzy obstawiają bloki, które mają nadzieję, że zostaną dodane do łańcucha. Kiedy blok zostanie wstawiony, walidatorzy otrzymają premię za blok równą ich stawce.

Evidence of Stake ma pewne zalety w stosunku do Proof of Service. Najważniejsza jest zwiększona efektywność energetyczna. Wydaje się, że są znacznie bardziej ekologiczne w stosunku do drugiego, ponieważ ogranicza energochłonny proces wydobycia. Energia elektryczna zużywana w tym samym czasie to tylko ułamek tego, który jest zużywany w PoW.

Dowód ograniczeń pracy

Istnieją jednak pewne wady lub ograniczenia związane z dowodem pracy, które można szczegółowo opisać w następujący sposób:

1) Ogromne wydatki: Potrzebny jest specjalistyczny sprzęt komputerowy do obsługi skomplikowanych algorytmów wydobywczych. Koszt jest również wysoki i niedrogi. Ponadto specjalne baseny wydobywcze wymagają do działania ogromnej ilości energii, co dodatkowo zmniejsza koszty.

2) Bezużyteczność obliczeń: Maszyny potrzebują dużej mocy do wygenerowania bloku przez górników. Jednak ich szacunki nie obowiązują nigdzie indziej, na przykład w firmie, nauce lub innych.

3) 51% ataku: Atak 51% to atak typu Proof of Work przeprowadzany przez większość grupy użytkowników, która kontroluje większość mocy wydobywczej. Atakujący mają pełną moc, w której mogą zmonopolizować, tworząc bloki i otrzymując nagrody.

Wniosek

Proof of Work był oryginalnym rozwiązaniem problemu podwójnych wydatków i okazał się trafny i skuteczny. Wszyscy górnicy muszą rozwiązać złożoną sumę w dowodzie pracy. Zwycięzca jest dalej określany przez osobę, która posiada największą liczbę urządzeń sprzętowych.

Istnieją jednak pewne problemy, z którymi boryka się algorytm Proof of Work, które należy wziąć pod uwagę. Obejmuje to ilość potrzebnej mu energii, centralizację mocy, którą obecnie dysponują kopalnie, oraz ryzyko napadu na 51 procent. Zwycięzca jest dalej określany przez osobę, która posiada najwięcej sprzętu.