Recomandări cheie

  • Proof of Work (PoW) este un mecanism de consens creat pentru a preveni dublarea cheltuielilor în sistemele de plăți digitale.

  • PoW este o parte cheie a procesului de minerit, care implică adăugarea de noi blocuri de tranzacții la blockchain și crearea de noi unități de criptomonedă.

  • Bitcoin și multe alte criptomonede folosesc PoW ca metodă de securizare a rețelei blockchain și a datelor.

Introducere

Pe scurt, Proof of Work (PoW) este un mecanism creat pentru a preveni dublarea cheltuielilor în sistemele digitale de plată. Bitcoin și multe alte criptomonede folosesc PoW ca metodă de securizare a rețelei blockchain și a datelor. Astfel de mecanisme sunt adesea denumite algoritmi de consens sau mecanisme de consens, deoarece implică mai multe părți care obțin consens fără a fi nevoie să aibă încredere unul în celălalt.

Proof of Work a fost primul algoritm de consens care a apărut și rămâne unul dintre cele mai importante împreună cu Proof of Stake (PoS). PoW a fost introdus de Satoshi Nakamoto în cartea albă Bitcoin din 2008, dar tehnologia în sine a fost concepută cu mult înainte de atunci.

HashCash al lui Adam Back este un exemplu timpuriu al algoritmului Proof of Work în zilele pre-criptomonede. Cerând expeditorilor să efectueze o cantitate mică de calcul înainte de a trimite un e-mail, destinatarii ar putea atenua spamul. Acest calcul nu ar costa practic nimic pentru un expeditor legitim, dar se adună rapid pentru cineva care trimite e-mailuri în masă.

Ce este o cheltuială dublă?

O dublă cheltuială apare atunci când aceleași fonduri sunt cheltuite de mai multe ori. Termenul este folosit aproape exclusiv în contextul banilor digitali – la urma urmei, ți-ar fi greu să cheltuiești același numerar fizic de două ori.

Când plătiți pentru o cafea astăzi, predați numerar unui casier care probabil îl încuie într-un registru. Nu poți să mergi la cafeneaua de peste drum și să plătești pentru o altă cafea cu aceeași factură. Cu toate acestea, în sistemele digitale de numerar, există posibilitatea să ai putea.

Cu siguranță ați duplicat un fișier de computer înainte de a utiliza comenzile de copiere și inserare. De asemenea, vă este ușor să trimiteți același fișier prin e-mail către zeci de persoane. Deoarece banii digitali sunt doar date, trebuie să împiedicați oamenii să cheltuiască dublu, adică să copieze și să cheltuiască aceleași unități în locuri diferite. Un sistem de plată digitală care nu reușește să prevină dubla cheltuieli se va prăbuși în cel mai scurt timp.

Pentru o privire mai aprofundată asupra cheltuielilor duble, consultați Explicarea cheltuielilor duble.

De ce este necesară dovada muncii?

Dacă ați citit articolul nostru despre tehnologia blockchain, veți ști că utilizatorii de criptomonede transmit în mod constant tranzacții în rețea. Totuși, aceste tranzacții nu sunt considerate imediat valide. Acest lucru se întâmplă doar atunci când sunt confirmați și adăugați la blockchain.

Blockchain-ul Bitcoin, de exemplu, funcționează ca o bază de date de tranzacții publice (registru) pe care fiecare utilizator o poate vedea. Imaginează-ți așa: tu și trei prieteni aveți un notepad pentru a vă urmări tranzacțiile cu bitcoin. Ori de câte ori unul dintre voi dorește să facă un transfer de valoare, îl notați:

Alice îi plătește lui Bob 5 BTC; Bob îi plătește lui Carol 2 BTC etc.

Dar, de fiecare dată când faci o tranzacție, te referi la tranzacția de unde au venit fondurile. Deci, dacă Bob l-ar plăti pe Carol cu ​​2 BTC, intrarea ar arăta de fapt astfel:

Bob plătește lui Carol 2 BTC care au venit din această tranzacție anterioară cu Alice.

Acum, avem o modalitate de a urmări unitățile BTC. Dacă Bob încearcă să facă o altă tranzacție folosind aceleași 2 BTC pe care tocmai i-a trimis lui Carol, toată lumea va ști imediat. Grupul nu va permite ca tranzacția să fie adăugată în notepad, deoarece acele 2 BTC au fost deja cheltuite.

Acum, acest lucru ar putea funcționa bine într-un grup mic. Toată lumea se cunoaște, așa că probabil că vor fi de acord cu privire la care dintre prieteni ar trebui să adauge tranzacții în blocnotes. Dacă vrem un grup de 10.000 de participanți? Ideea de blocnotes nu se scalează bine, pentru că nimeni nu vrea să aibă încredere într-un străin care să o gestioneze.

Aici intervine Proof of Work. Se asigură că utilizatorii nu cheltuiesc bani pe care nu au dreptul să îi cheltuiască. Folosind o combinație de teoria jocurilor și criptografie, un algoritm PoW permite oricui să actualizeze blockchain-ul conform regulilor sistemului.

Cum funcționează PoW?

Imaginați-vă că blocnotesul nostru din exemplul de mai sus este blockchain-ul. Dar nu adăugăm tranzacțiile una câte una, ci le grupăm în blocuri. Anunțăm tranzacțiile către rețea, iar apoi utilizatorii care creează un bloc le vor include într-un bloc candidat. Tranzacțiile vor fi considerate valide numai odată ce blocul lor candidat devine un bloc confirmat, ceea ce înseamnă că a fost adăugat la baza de date blockchain.

Procesul de validare a tranzacțiilor și de adăugare de noi blocuri se numește mining. Este costisitor și dificil, dar poate fi și plin de satisfacții. Recompensa de bloc este formată din comisioane de tranzacție de la utilizatori și bitcoini noi, creați prin protocol.

Mecanismul Proof of Work necesită ca un miner (utilizatorul care creează blocul) să investească resurse precum electricitatea și puterea de calcul pentru a analiza datele blocului candidat până când este găsită o soluție la un puzzle.

Hasharea datelor blocului înseamnă trecerea lor printr-o funcție de hashing pentru a genera un bloc hash. Hash-ul blocului funcționează ca o „amprentă” – este o identitate pentru datele dvs. de intrare și este unică pentru fiecare bloc.

Cu alte cuvinte, un miner trebuie să verifice și să colecteze tranzacțiile în așteptare, să le organizeze într-un bloc candidat și să treacă datele blocului printr-o funcție de hashing pentru a crea un hash valid. Dacă reușesc să găsească un hash valid pentru blocul candidat, îl difuzează în rețea, adaugă blocul în blockchain și colectează recompensele miniere.

Când un miner își transmite blocul și hash-ul candidat în rețea, alți participanți la rețea vor repeta procesul de hashing pentru a verifica dacă rezultatul este într-adevăr valid.

Deși este nevoie de nenumărate încercări de hashing pentru a găsi un hash valid, este trivial pentru oricine să confirme că hash-ul generat este corect. Trebuie doar să trimită aceeași intrare (blocarea datelor) prin intermediul funcției hash și să verifice dacă ieșirea este aceeași.

În Proof of Work, trebuie să furnizați date al căror hash corespunde anumitor condiții. Dar nu știi cum să ajungi acolo. Singura ta opțiune este să-ți treci datele printr-o funcție hash și să verifici dacă corespund condițiilor. Dacă nu, va trebui să vă schimbați ușor datele pentru a obține un hash diferit. Schimbarea chiar și a unui caracter din datele dvs. va avea ca rezultat un rezultat total diferit, deci nu există nicio modalitate de a prezice care ar putea fi o ieșire.

Drept urmare, dacă doriți să creați un bloc, jucați un joc de ghicire. În mod obișnuit, luați informații despre toate tranzacțiile pe care doriți să le adăugați și alte date importante, apoi le puneți pe toate împreună. Dar, deoarece setul de date nu se va schimba, trebuie să adăugați o informație care este variabilă. În caz contrar, veți obține întotdeauna același hash ca rezultat. Aceste date variabile sunt ceea ce numim un nonce. Este un număr pe care îl vei schimba cu fiecare încercare, așa că primești un hash diferit de fiecare dată.

În concluzie, mineritul este procesul de colectare a datelor blockchain și de hashing împreună cu un nonce până când găsiți un anumit hash. Dacă găsiți un hash care îndeplinește condițiile stabilite de protocol, obțineți dreptul de a difuza noul bloc în rețea. În acest moment, ceilalți participanți ai rețelei își actualizează blockchain-urile pentru a include noul bloc.

Pentru criptomonedele majore de astăzi, condițiile sunt incredibil de dificil de îndeplinit. Cu cât rata hash este mai mare în rețea, cu atât este mai dificil să găsești un hash valid. Acest lucru se face pentru a vă asigura că blocurile nu sunt găsite prea repede.

După cum vă puteți imagina, încercarea de a ghici cantități masive de hashuri poate fi costisitoare pe computer. Risipești cicluri de calcul și energie electrică. Dar protocolul vă va recompensa cu criptomonede dacă găsiți un hash valid.

Să recapitulăm ceea ce știm până acum:

  • Exploatarea este dificilă și costisitoare, dar asigură securitatea rețelei.

  • Minerii care reușesc să producă un bloc valid sunt recompensați cu criptomonede și comisioane de tranzacție nou emise.

  • Generarea unui hash valid necesită timp, dar alți utilizatori pot verifica cu ușurință validitatea acestuia repetând procesul de hashing.

Până acum, bine. Dar dacă încerci să înșeli? Ce te împiedică să pui o grămadă de tranzacții frauduloase în bloc și să produci un hash valid?

Aici intervine criptografia cu cheie publică. Nu vom intra în profunzime în acest articol, dar consultați Ce este criptografia cu cheie publică? pentru o privire cuprinzătoare asupra ei. Pe scurt, există câteva trucuri criptografice îngrijite care permit oricărui utilizator să verifice dacă cineva are dreptul de a muta fondurile pe care încearcă să le cheltuiască.

Când creați o tranzacție, o semnați. Oricine din rețea vă poate compara semnătura cu cheia publică și poate verifica dacă se potrivește. Ei vor verifica, de asemenea, dacă vă puteți cheltui fondurile și dacă suma intrărilor dvs. este mai mare decât suma rezultatelor dvs. (adică, dacă nu cheltuiți mai mult decât ați avut).

Orice blocare care include o tranzacție nevalidă va fi respins automat de rețea. Este scump pentru tine chiar și să încerci să înșeli. Îți vei irosi propriile resurse fără nicio recompensă.

Aici constă frumusețea Proof of Work: este scump să înșeli, dar profitabil să acționezi cinstit. Orice miner rațional va căuta o rentabilitate a investiției lor, așa că se poate aștepta să se comporte într-un mod care este mai probabil să aducă venituri.

Dovada muncii (PoW) vs. Dovada mizei (PoS)

Există mulți algoritmi de consens în afară de PoW, dar unul dintre cei mai populari este Proof of Stake (PoS). Conceptul datează din 2011 și a fost implementat în Ethereum și în alte câteva protocoale.

În sistemele Proof of Stake, minerii sunt înlocuiți cu validatori. Nu este implicat nicio miniere și nicio cursă pentru a ghici hashes. În schimb, utilizatorii sunt selectați aleatoriu – dacă sunt aleși, trebuie să propună (sau să „falsească”) un bloc. Dacă blocul este valid, vor primi o recompensă formată din taxele din tranzacțiile blocului.

Cu toate acestea, nu poate fi selectat orice utilizator – protocolul îl alege pe baza unui număr de factori. Pentru a fi eligibili, participanții trebuie să blocheze o miză, care este o sumă predeterminată din moneda nativă a blockchain-ului. Miza funcționează ca o cauțiune: la fel cum inculpații pun o sumă mare de bani pentru a-i descuraja de la omiterea procesului, validatorii blochează o miză pentru a descuraja înșelăciunea. Dacă acţionează necinstit, miza lor (sau o parte din ea) va fi luată.

Proof of Stake are unele avantaje față de Proof of Work. Cea mai notabilă este amprenta de carbon mai mică - deoarece nu este nevoie de ferme miniere de mare putere în PoS, electricitatea consumată este doar o fracțiune din cea consumată în PoW.

Acestea fiind spuse, PoS nu are același istoric ca PoW. Deși ar putea fi perceput ca o risipă, mineritul este singurul algoritm de consens care a fost testat în luptă de peste un deceniu. De la lansare, Bitcoin’s PoW a asigurat tranzacții în valoare de trilioane de dolari. Pentru a spune cu certitudine dacă PoS poate rivaliza cu securitatea sa, staking-ul trebuie testat corespunzător pe termen lung.

Gânduri de închidere

Proof of Work a fost soluția originală la problema dublei cheltuieli și s-a dovedit a fi fiabilă și sigură. Bitcoin a demonstrat că nu avem nevoie de entități centralizate pentru a preveni cheltuirea acelorași fonduri de două ori. Cu utilizarea inteligentă a criptografiei, a funcțiilor hash și a teoriei jocurilor, participanții într-un mediu descentralizat pot conveni asupra stării unei baze de date financiare.

Lectură suplimentară

  • Ce este mineritul criptomonedelor și cum funcționează?

  • Ce este criptografia cu cheie publică?

  • Ce este un algoritm de consens Blockchain?

Exonerare de răspundere: Acest conținut vă este prezentat „ca atare” numai pentru informații generale și în scopuri educaționale, fără reprezentare sau garanție de niciun fel. Nu ar trebui să fie interpretat ca un sfat financiar, juridic sau de altă natură profesională și nici nu este destinat să recomande achiziționarea unui anumit produs sau serviciu. Ar trebui să solicitați propriul sfat de la consilierii profesioniști corespunzători. În cazul în care articolul este contribuit de un colaborator terț, rețineți că acele opinii exprimate aparțin contributorului terț și nu reflectă neapărat pe cele ale Academiei Binance. Vă rugăm să citiți declinul nostru complet aici pentru mai multe detalii. Prețurile activelor digitale pot fi volatile. Valoarea investiției dvs. poate scădea sau crește și este posibil să nu primiți înapoi suma investită. Sunteți singurul responsabil pentru deciziile dvs. de investiții, iar Academia Binance nu este responsabilă pentru pierderile pe care le puteți suferi. Acest material nu trebuie interpretat ca un sfat financiar, juridic sau de alt tip profesional. Pentru mai multe informații, consultați Termenii de utilizare și Avertismentul privind riscurile.