Wat is Proof of Work (PoW)? Hoe werkt PoW? (2022)

Wat is een bewijs van werk? Hoe veilig is Proof of Work? Waarom hebben cryptocurrencies Proof of Work nodig? Lees meer over PoW in dit artikel!

In de cryptowereld van vandaag zijn er twee belangrijke consensusalgoritmen: Proof of Work en Proof of Stake. Het is belangrijk om de belangrijkste verschillen tussen elk algoritme te begrijpen voordat u in een cryptocurrency investeert.

Laten we het daarom in dit artikel hebben over de basisprincipes van Proof of Work, evenals de voor- en nadelen ervan.

Wat is Proof of Work (PoW)?

Proof of Work (afgekort als PoW) is het eerste consensusalgoritme in een blockchain-netwerk en werd aanvankelijk gebruikt door Bitcoin . Dit mechanisme wordt gebruikt om de creatie van nieuwe cryptocurrencies en blockchain-transacties te valideren en te volgen. Het werk is het oplossen van extreem moeilijke wiskundige problemen, terwijl het bewijs de oplossing van het probleem is.

Wat is een bewijs van werk?

Virtuele mijnwerkers strijden om als eerste een complexe wiskundige puzzel op te lossen, die PoW-blockchains beveiligt en verifieert. Mijnbouw is een term die wordt gebruikt om de handeling van het concurreren met elkaar te beschrijven. De winnaar ontvangt een beloning in cryptocurrency-uitwisseling voor het updaten van de blockchain met de meest recente geverifieerde transacties.

Hoe werkt Proof of Work?

Een blockchain is een openbaar register dat is gewijd aan elke cryptocurrency in het crypto-netwerk. Het bestaat uit transactieblokken die worden gevalideerd via Proof of Work.

Het proces van het bevestigen van de transacties in het toe te voegen blok, het plaatsen van deze transacties in chronologische volgorde en het informeren van het hele netwerk over het nieuw gedolven blok kost extreem weinig energie en tijd. Het moeilijke wiskundige probleem om het nieuwe blok te koppelen aan het laatste geldige blok in het blockchain-netwerk kost de meeste energie.

Aan elke cryptotransactie wordt een hash toegewezen. Om ervoor te zorgen dat de transactie legitiem is, moet de cryptominer een doelhash maken die kleiner is dan of gelijk is aan de hash van het voorbeeldblok.

Hash in Bewijs van Werk

Mijnwerkers gebruiken mijnbouwmachines die snel berekeningen genereren om dit type doelhash te maken. Wanneer een miner uiteindelijk de juiste oplossing vindt en eerst de doelhash maakt, zendt het knooppunt deze tegelijkertijd naar het hele netwerk uit en ontvangt de beloning van het PoW-protocol.

Als gevolg hiervan is het genereren van de gewenste hash een uitdagende taak. Valideren is echter eenvoudig, wat misschien de reden is waarom Proof of Work populair is in Bitcoin. De methode is echter robuust genoeg om te voorkomen dat transactierecords worden gemanipuleerd. Validatie wordt ook eenvoudig door dit proces toe te passen. 

Met meer miners zal de tijd die nodig is om het volgende blok te minen onvermijdelijk worden verkort. Dit houdt in dat nieuwe blokken sneller worden ontdekt. Om consequent elke 10 minuten 1 blok te vinden, verandert het Bitcoin-netwerk regelmatig de moeilijkheidsgraad van het minen van een nieuw blok.

Het Proof of Work-mechanisme

Het belang van blok n dat via zijn hash-nummer is verbonden met blok n-1, is dat dit "hash-nummer" een nieuw blok koppelt aan het vorige legitieme blok op het netwerk. Als daarentegen het blok n hash-nummer op blok n-1 verschilt van blok n, zou dit nummer niet overeenkomen en zou blok n-1 niet worden geverifieerd. 

Kenmerken van het Proof of Work-systeem:

De volgende zijn de belangrijkste factoren die hebben geleid tot het wijdverbreide succes van dit consensusprotocol:

• Het wiskundige probleem is moeilijk op te lossen.
• De nauwkeurigheid van de oplossing is eenvoudig te verifiëren.

Blockchains gebruiken Proof of Work-consensus

Bitcoin is nog steeds de meest populaire munt die gebruikmaakt van PoW-consensus. Deze techniek wordt echter gebruikt door een hele reeks andere valuta's.

Een van de meest populaire cryptocurrencies zijn:

• Litecoin : Litecoin, vergelijkbaar met Bitcoin, heeft SegWit waarmee de limiet voor de blokgrootte kan worden verhoogd door de gegevens van het netwerk te verwijderen. Litecoin onderscheidt zich van Bitcoin door razendsnelle transactiesnelheden aan te bieden tegen aanzienlijk lagere kosten.
• DASH : Het claimt snellere en meer privé crypto-transacties. De snelle transacties moedigen miners aan om hun inspanningen in DASH te investeren.
• Monero : een andere prominente altcoin die gebruikmaakt van PoW-consensus. Monero, een open-source cryptocurrency, benadrukt fungibiliteit, privacy, transparantie en decentralisatie via een grootboek.
• Bitcoin Cash : een altcoin die is ontstaan ​​uit de hard fork van het Bitcoin-netwerk. Ondanks het feit dat het PoW gebruikt, wat een solide consensus lijkt te zijn, is Bitcoin Cash een van de zwaar getroffen slachtoffers van de 51%-aanvallen .
• ZCash : In tegenstelling tot andere cryptocurrencies streeft ZCash ernaar om privacy te bieden door middel van anonimiteit. Het Zcash-netwerk gebruikt hetzelfde SHA-256 Proof of Work hash-algoritme.
• Klassieke Ethereum : ondanks het feit dat Ethereum 2.0 afstand neemt van PoS. Om zijn netwerk te beschermen, blijft Ethereum Classic de PoW-consensus gebruiken. Omdat het echter maar een kleine keten is, is Ethereum Classic kwetsbaarder voor 51% aanvallen en dubbele valuta-uitgaven.

Voor- en nadelen van Proof of Work

Pluspunten

Het gebruik van PoW heeft tal van belangrijke voordelen ten opzichte van andere vormen van blockchain-technologieën . Waaronder:

• Veel gebruikt door de meest prominente cryptocurrencies : de meest bekende en grootste digitale valuta, met name Bitcoin en Ethereum, maken gebruik van het Proof of Work-mechanisme.
• Extreem veilig : omdat het wijzigen van de blockchain van een cryptocurrency controle vereist over meer dan de helft van de computerbronnen van het cryptonetwerk, maken de substantiële computerbronnen die vereist zijn door het Proof of Work-protocol een cryptocurrency-netwerk veilig.
• Beloont miners die nieuwe transacties mogelijk maken : Miners die met succes nieuwe blokken Bitcoin-transacties valideren, kunnen winst maken.

nadelen

Het Proof of Work-mechanisme heeft de volgende problemen:

• Het aanvalsrisico van 51% : als een controlerende entiteit 51% of meer van de netwerkknooppunten bezit, kan de entiteit de blockchain beschadigen door controle te krijgen over het grootste deel van het netwerk.

Hoe de 51%-aanval werkt

• Tijdrovend : mijnwerkers moeten verschillende nonce-waarden onderzoeken om het juiste antwoord op de puzzel te vinden die moet worden voltooid om het blok te minen. De bevestiging van de transactie duurt tussen de 10 en 60 minuten. Daardoor is het een tijdrovende operatie.
• Verbruikende hulpbronnen : mijnwerkers hebben een aanzienlijke hoeveelheid rekenkracht nodig om de moeilijke wiskundige puzzel op te lossen. Het resulteert in het verspillen van waardevolle hulpbronnen (geld, energie, ruimte, hardware). 
• Dure hardware kan nodig zijn : De aanschaf van dure, gespecialiseerde hardware kan essentieel zijn om te slagen en winst te genereren.
• Individuele miners hebben problemen : vanwege de vereisten voor rekencapaciteit hebben grote cryptomining-organisaties en mining-pools meer kans om te slagen in cryptomining en inkomsten te genereren dan mensen die alleen werken.

Proof of Stake en Proof of Work vergelijken

Vergelijk Proof of Stake met Proof of Work

Proof of Work en Proof of Stake zijn de twee methoden die kunnen worden gebruikt om een ​​blockchain te beveiligen. Ze verschillen op verschillende belangrijke manieren, waaronder de kosten die ermee gemoeid zijn en het niveau van controle dat ze verlenen aan degenen die transacties valideren.

Laten we ze allemaal nader bekijken om beter te begrijpen hoe ze werken en wat de voor- en nadelen van elke benadering zijn.

Kostenstructuur

Het eerste grote verschil tussen Proof of Work en Proof of Stake is hun kostenstructuur.

In een Proof of Work-systeem moeten miners aanzienlijke middelen besteden, zowel financieel als rekenkundig, om deel te nemen aan het verificatieproces voor nieuwe transacties. Dit maakt het voor een persoon of organisatie duur om een ​​aanval van 51% uit te voeren, aangezien ze voor een dergelijke inspanning een datacenter vol gespecialiseerde hardware voor meerdere jaren zouden moeten bouwen en exploiteren.

Daarentegen kan een Proof of Stake-systeem alleen duur zijn voor degenen die willen deelnemen als validators. Dit betekent dat iedereen met voldoende cryptocurrency om in te zetten mogelijk kan proberen controle over het netwerk te krijgen door een groot deel van de valuta uit te zetten en tegen andere voorstellen te stemmen. Dit is echter onwaarschijnlijk omdat ze daarvoor hun hele investering op het spel zouden moeten zetten.

Validatiemechanisme: 

Bovendien geeft Proof of Work bijna volledige controle over welke transacties in nieuwe blokken worden opgenomen aan degenen die de meeste hashkracht of rekencapaciteit bijdragen.

Omgekeerd laat Proof of Stake deelnemers blokken valideren door een hoeveelheid cryptocurrency als onderpand te vergrendelen. Validators hebben dus een prikkel om te handelen in het belang van iedereen die het netwerk gebruikt, aangezien hun 'investering' gevaar loopt als ze dat niet doen.

Verspilling van energie van mijnbouwhardware

Ten slotte vertrouwen Proof of Work-systemen over het algemeen op een concurrerende markt voor het genereren en continu verbeteren van nieuwe mijnbouwhardware. Dit kan leiden tot verspillende uitgaven aan overbodige of overdreven gespecialiseerde apparatuur, omdat mijnwerkers gedwongen zijn om constant geld uit te geven om gewoon in bedrijf te blijven.

Dit soort wapenwedloop wordt niet gevonden binnen Proof of Stake-netwerken, wat betekent dat validators niet zoveel energie of andere middelen zullen verspillen aan het beveiligen van transacties.

Over het algemeen betekenen deze verschillen dat elk systeem zijn eigen voor- en nadelen heeft in vergelijking met de andere. Veel mensen geloven dat Proof of Stake uiteindelijk Proof of Work zal vervangen als het belangrijkste middel om een ​​blockchain te beveiligen, omdat het efficiënter is en meer decentralisatie biedt.

Beide systemen hebben echter hun eigen sterke en zwakke punten, en het blijft onzeker welke er uiteindelijk als beste uit zal komen te zien.

Veelgestelde vragen over Proof of Work

Hoe veilig is Proof of Work?

De Proof of Work-methode is extreem veilig omdat het de Byzantijnse fouttolerantie (BFT) kan overleven - een systeem dat fouten kan tolereren die worden veroorzaakt door het probleem van de Byzantijnse generaals. De manier waarop het werkt, maakt het veel veiliger.

Bovendien bevat de hash van elk blok de hash van het voorgaande, waardoor de veiligheid wordt verhoogd en blokkeringen op een Proof of Work-blockchain worden voorkomen.

Mijnwerkers moeten een nieuw blok genereren met hetzelfde antecedent om een ​​blok te wijzigen. In dergelijke gevallen is het noodzakelijk om alle opvolgers te regenereren en het werk dat ze hebben opnieuw te doen. Als gevolg hiervan kan de blockchain beveiligingsmanipulatie voorkomen.

Waarom hebben cryptocurrencies Proof of Work nodig?

Omdat blockchains van nature gedecentraliseerd en peer-to-peer zijn, vereisen ze een mechanisme om zowel consensus als veiligheid te verkrijgen. Een voorbeeld van zo'n maatregel is Proof of Work, wat het proberen om het netwerk te overrompelen extreem arbeidsintensief maakt.

Andere verificatieprocessen, zoals Proof of Stake (PoS) en Proof of Burn (PoB), hebben minder middelen nodig, maar hebben nadelen of gebreken. Als er geen bewijsmechanisme zou zijn, zouden het netwerk en de gegevens die erop zijn opgeslagen kwetsbaar zijn voor aanvallen of diefstal.

Bovendien voorkomt het Proof of Work-mechanisme dat gebruikers munten slaan die ze niet hebben verdiend of twee keer uitgeven. Als gebruikers hun munten meer dan één keer zouden kunnen gebruiken, zouden de activa in wezen hun waarde verliezen.

Wie heeft Proof of Work uitgevonden?

Om Bitcoin van de grond te krijgen, vond Satoshi Nakamoto Proof of Work uit. Niemand weet wie Nakamoto is en of zijn naam een ​​alias is.

Waarom betekent meer mijnbouwkracht meer veiligheid?

Hoe meer verwerkingskracht er wordt geïnvesteerd in Bitcoin-beveiliging, hoe meer middelen een potentiële aanvaller moet verzamelen om Bitcoin met succes aan te vallen.

Hoe valideert Proof of Work een transactie?

Het werk zelf is willekeurig. Voor Bitcoin gaat het om iteraties van SHA-256 hashing-algoritmen. De winnaar van een hashronde daarentegen combineert en registreert transacties van de mempool naar het volgende blok. Omdat de winnaar willekeurig wordt gekozen in verhouding tot de geleverde inspanning, stimuleert het iedereen op het netwerk om eerlijk te handelen en alleen echte transacties vast te leggen.

Conclusie

Dit artikel heeft een uitgebreid overzicht gegeven van wat Proof of Work is, evenals geweldige informatie over dit onderwerp! Als je het nuttig vindt, deel het dan met je vrienden! 

Laat ons weten wat je ervan vindt in de commentaarsectie hieronder!