Proof-of-Work (POW) простыми словами

Proof-of-Work (POW) простыми словами

Proof-of-Work (PoW), или Доказательство работы – это один из алгоритмов консенсуса в сети блокчейн.

Этот алгоритм используется для подтверждения транзакций и создания новых блоков в блокчейне. С PoW майнеры конкурируют друг с другом, чтобы завершить транзакции в сети и получить вознаграждение.

В сети пользователи отправляют друг другу цифровые токены. Децентрализованный регистр объединяет все транзакции в блоки. Однако следует позаботиться о том, чтобы подтвердить транзакции и упорядочить блоки.

Эта ответственность ложится на специальные узлы, называемые майнерами, а процесс называется майнингом.

Основными принципами работы являются сложная математическая задача и возможность легко доказать решение.

Механизм консенсуса
Механизм консенсуса – это способ описания правил, с которыми все согласны в отношении того, кто может обновлять регистр. Каждый из механизмов согласования имеет свои правила, описывающие, как вы обновляете открытый блокчейн.

Proof of Work (PoW) разбираем подробней

Proof of Work (PoW) – это протокол, требующий определенных усилий для предотвращения кибератак, совершаемых злоумышленниками. Эти атаки со стороны злонамеренных объектов обычно включают отправку многочисленных спам-сообщений или запуск распределенных атак типа «отказ в обслуживании» (DDoS), которые истощают вычислительные ресурсы затронутых пользователей, тем самым вызывая значительное замедление работы их компьютеров.

Хэл Финни представил концепцию PoW финансовому миру в 2004 году, а в 2009 году идея компьютерного ученого была принята при реализации протокола Биткоин. Примечательно, что Финни, как известно, участвовал в первой транзакции с биткоином (BTC) вместе с создателем криптовалюты Сатоши Накамото. После Биткоина появились тысячи других криптовалют, и многие из них также используют PoW.

Proof of Work и криптовалюты

Чтобы понять основы функционирования PoW применительно к криптовалютным платформам, давайте рассмотрим, как это реализовано в блокчейне биткоина . Проще говоря, блокчейн представляет собой цифровой распределенный регистр, который ведет неизменную запись всех транзакций, которые когда-либо выполнялись в его сети.

Здесь мы будем придерживаться примера Биткоина, хотя многие другие криптоплатформы используют PoW аналогичным образом. Транзакции Биткоина сгруппированы в серию «блоков» для предотвращения двойных расходов, когда пользователь может попытаться потратить одни и те же средства более одного раза.

Биткоин-блокчейн является публичным, что означает, что каждый может просматривать транзакции в блокчейне. Кроме того, эти цифровые транзакции транслируются всем участникам сети Биткоин, которые сейчас распространяются по всему миру. По сути, именно так и предполагалось, что криптовалюта, называемая в своем техническом документе «одноранговой системой электронных денежных средств», будет работать – децентрализованно (распределенно).    

Создание хэшей для проверки транзакций

Если подделанные транзакции вводятся в блокчейн биткоина, они отклоняются проверяющими узлами. Чтобы определить, является ли транзакция мошеннической или законной, вычислительная мощность операторов полного биткоин узла используется для генерации (или хеширования) длинных строк, состоящих из чисел. Этот процесс является частью протокола, известного как доказательство работы (PoW), и он работает путем ввода определенного набора данных в хеш-функцию (SHA-256 в случае Биткоина), которая затем всегда создает уникальное хеш-значение.

Если в набор данных будет внесена даже небольшая модификация, это приведет к «лавинному эффекту», при котором генерируется совершенно другой хэш. Это позволяет всем в сети Биткоин знать, что данные были повреждены, потому что связанный хэш не совпадает с хэшем, сгенерированным исходным набором данных. Более того, независимо от размера набора данных, значение хеш-функции, создаваемое конкретной хеш-функцией, всегда будет иметь одинаковую длину.

В математических терминах хеш является односторонней функцией, поэтому хеш-значение нельзя использовать для извлечения соответствующего набора данных. Таким образом, хэш может использоваться только для определения того, совпадают ли данные, из которых получено конкретное значение хеша, с исходным набором данных. Другими словами, значение хеша проверяет подлинность набора данных.

Как добываются блоки

Для того чтобы получить хеш для группы или «блока» , состоящего из биткоин транзакций, работа выполняется майнерами. Эта работа имеет определенный уровень сложности с точки зрения вычислительных ресурсов, необходимых для генерации хэша. Как только майнер генерирует хэш для блока, проверяется набор транзакций биткоинов в этом блоке, и новый блок в блокчейне создается (добывается). В среднем, для майнинга нового блока в сети биткоин требуется 10 минут.

Кроме того, майнеры обычно изменяют входное значение на хеш-функции, используемые для наборов данных, добавляя к нему целое число одноразового номера («число, использованное один раз»), чтобы они могли создавать хэши ниже заданной цели. Когда в сети Биткоин обнаружен действительный хеш, он отправляется всем проверяющим узлам сети, после чего связанный с хешем блок записывается в блокчейн.

Почему крипто майнинг конкурентоспособен

Этот метод проверки транзакций делает майнинг конкурентоспособным, и один майнер может выдавать необходимое доказательство работы (PoW) каждые десять минут. Чтобы повысить свои шансы на создание действительных хэшей и, таким образом, возможность майнить больше блоков, майнеры коллективно формируют пулы майнинга. Майнинг-пулы – это полезная (или стимулируемая) деятельность, поскольку майнеры платят комиссии, связанные с блоками, содержащими транзакции с биткоинами, в дополнение к получению недавно созданных биткоинов (по крайней мере, на данный момент).

В общем, PoW делает практически невозможным изменение какой-либо части блокчейна, потому что все предыдущие блоки должны быть переминированы. Это, конечно, также потребует огромных вычислительных мощностей и ресурсов, что не позволяет майнерам делать это. Монополизация вычислительной мощности или скорости хэширования сети блокчейна также чрезвычайно сложна, поскольку для этого потребуется очень дорогое аппаратное оборудование и большое количество электроэнергии.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.