Ce este Proof of Work (PoW)? Cum funcționează PoW? (2022)

Ce este dovada muncii? Cât de sigur este Proof of Work? De ce au nevoie de criptomonede Proof of Work? Aflați mai multe despre PoW în acest articol!

În lumea cripto de astăzi, există doi algoritmi principali de consens: Proof of Work și Proof of Stake. Este important să înțelegeți diferențele cheie dintre fiecare algoritm înainte de a investi în orice criptomonedă.

Prin urmare, în acest articol, să vorbim despre principiile de bază ale Proof of Work, precum și despre avantajele și dezavantajele acesteia.

Ce este Proof of Work (PoW)?

Proof of Work (abreviat ca PoW) este primul algoritm de consens dintr-o rețea blockchain și a fost folosit inițial de Bitcoin . Acest mecanism este folosit pentru a valida și urmări crearea de noi criptomonede și tranzacții blockchain. Lucrarea constă în rezolvarea unor probleme matematice extrem de dificile, în timp ce demonstrația este soluția problemei.

Ce este dovada muncii

Minerii virtuali concurează pentru a fi primii care rezolvă un puzzle matematic complex, care asigură și verifică blockchain-urile PoW. Mineritul este un termen folosit pentru a descrie actul de a concura unul împotriva celuilalt. Câștigătorul primește o recompensă în schimbul de criptomonede pentru actualizarea blockchain-ului cu cele mai recente tranzacții verificate.

Cum funcționează Proof of Work?

Un blockchain este o înregistrare publică care este dedicată fiecărei criptomonede din rețeaua cripto. Este alcătuit din blocuri de tranzacții care sunt validate prin Proof of Work.

Procesul de confirmare a tranzacțiilor din blocul care urmează a fi adăugat, plasarea acestor tranzacții în ordine cronologică și notificarea întregii rețele despre blocul nou extras consumă extrem de puțină energie și timp. Problema matematică dificilă de a lega noul bloc de ultimul bloc valid din rețeaua blockchain necesită cea mai mare energie.

Un hash este atribuit fiecărei tranzacții cripto. Pentru ca tranzacția să fie legitimă, criptominerul trebuie să creeze un hash țintă care este mai mic sau egal cu hash-ul blocului eșantion.

Hash în dovada muncii

Minerii folosesc mașini de minerit care generează rapid calcule pentru a crea acest tip de hash țintă. Când un miner găsește în cele din urmă soluția corectă și creează mai întâi hash-ul țintă, nodul îl difuzează în întreaga rețea în același timp, obținând recompensa protocolului PoW.

Ca rezultat, generarea hash-ului dorit este o sarcină dificilă. Cu toate acestea, validarea este simplă, motiv pentru care Proof of Work este popular în Bitcoin. Cu toate acestea, metoda este suficient de robustă pentru a preveni manipularea înregistrărilor tranzacțiilor. De asemenea, validarea devine ușoară prin aplicarea acestui proces. 

Cu mai mulți mineri, timpul necesar pentru a extrage următorul bloc va fi inevitabil scurtat. Aceasta înseamnă că noi blocuri sunt descoperite mai repede. Pentru a găsi în mod constant 1 bloc la fiecare 10 minute, rețeaua Bitcoin modifică în mod regulat nivelul de dificultate al extragerii unui nou bloc.

Mecanismul Proof of Work

Importanța ca blocul n să fie conectat la blocul n-1 prin numărul său hash este că acest „număr hash” leagă un nou bloc de blocul legitim anterior din rețea. Dacă, pe de altă parte, numărul de bloc n Hash de pe blocul n-1 diferă de blocul n, acest număr nu s-ar potrivi și blocul n-1 nu ar fi verificat. 

Caracteristici ale sistemului Proof of Work:

Următorii sunt factorii principali care au condus la succesul pe scară largă a acestui protocol de consens:

• Problema matematică este greu de rezolvat.
• Acuratețea soluției este ușor de verificat.

Blockchain-urile folosesc consensul Proof of Work

Bitcoin este încă cea mai populară monedă care folosește consensul PoW. Cu toate acestea, această tehnică este folosită de o mulțime de alte valute.

Printre cele mai populare criptomonede se numără:

• Litecoin : Litecoin, similar cu Bitcoin, are SegWit care permite mărirea limitei de dimensiune a blocului prin eliminarea datelor din rețea. Litecoin se distinge de Bitcoin prin oferirea unor viteze de tranzacționare fulgerătoare la un cost substanțial mai ieftin.
• DASH : Pretinde tranzacții cripto mai rapide și mai private. Tranzacțiile rapide îi încurajează pe mineri să-și investească eforturile în DASH.
• Monero : Un alt altcoin proeminent care folosește consens PoW. Monero, o criptomonedă open-source, pune accent pe fungibilitatea, confidențialitatea, transparența și descentralizarea printr-un registru public.
• Bitcoin Cash : un altcoin care a apărut din hard furk-ul rețelei Bitcoin. În ciuda faptului că folosește PoW, care pare a fi un consens solid, Bitcoin cash este una dintre victimele grav vătămate ale atacurilor de 51% .
• ZCash : Spre deosebire de alte criptomonede, ZCash se străduiește să ofere confidențialitate prin anonimat. Rețeaua Zcash folosește același algoritm hash SHA-256 Proof of Work.
• Ethereum clasic : În ciuda faptului că Ethereum 2.0 se îndepărtează de PoS. Pentru a-și proteja rețeaua, Ethereum Classic continuă să folosească consensul PoW. Cu toate acestea, deoarece este doar un lanț minor, Ethereum Classic este mai vulnerabil la atacuri de 51% și la dubla cheltuială a monedei.

Avantajele și dezavantajele Proof of Work

Pro

Există numeroase avantaje importante ale utilizării PoW față de alte forme de tehnologii blockchain . Acestea includ:

• Folosit pe scară largă de cele mai importante criptomonede : Cele mai cunoscute și mai mari monede digitale, în special Bitcoin și Ethereum, folosesc mecanismul Proof of Work.
• Extrem de sigur : Deoarece modificarea blockchain-ului unei criptomonede necesită control asupra a mai mult de jumătate din resursele computerizate ale rețelei cripto, resursele de calcul substanțiale cerute de protocolul Proof of Work fac o rețea de criptomonede sigură.
• Recompensează minerii care permit noi tranzacții : Minerii care validează cu succes blocuri noi de tranzacții Bitcoin ar putea câștiga profit.

Contra

Mecanismul Proof of Work are următoarele probleme:

• Riscul de atac de 51% : Dacă o entitate de control deține 51% sau mai multe din nodurile rețelei, entitatea poate deteriora blockchain-ul obținând controlul majorității rețelei.

Cum funcționează atacul 51%.

• Consumatoare de timp : Minerii trebuie să examineze mai multe valori nonce pentru a descoperi răspunsul corect la puzzle-ul care trebuie completat pentru a extrage blocul. Confirmarea tranzacției durează între 10 și 60 de minute. Prin urmare, este o operațiune care necesită timp.
• Consumator de resurse : Minerii necesită o cantitate semnificativă de putere de calcul pentru a rezolva dificilul puzzle matematic. Are ca rezultat risipa de resurse valoroase (bani, energie, spațiu, hardware). 
• Poate fi necesar hardware scump : achiziționarea de hardware costisitor și specializat poate fi esențială pentru a reuși și a genera profit.
• Minerii individuali au dificultăți : din cauza cerințelor de capacitate de calcul, organizațiile uriașe de cripto mining și pool-urile de minerit au mai multe șanse să reușească în cripto mining și să obțină venituri din minerit decât oamenii care lucrează singuri.

Comparând dovada mizei și dovada muncii

Comparați Proof of Stake cu Proof of Work

Proof of Work și Proof of Stake sunt cele două metode care pot fi folosite pentru a securiza un blockchain. Ele diferă în mai multe moduri importante, inclusiv costurile implicate și nivelul de control pe care îl conferă celor care validează tranzacțiile.

Să aruncăm o privire mai atentă la fiecare pentru a înțelege mai bine cum funcționează și avantajele și dezavantajele fiecărei abordări.

Structura costurilor

Prima diferență majoră între Proof of Work și Proof of Stake este structura costurilor.

Într-un sistem Proof of Work, minerii trebuie să cheltuiască resurse semnificative, atât financiare, cât și de calcul, pentru a participa la procesul de verificare a noilor tranzacții. Acest lucru face costisitoare pentru o persoană sau o organizație să încerce un atac de 51%, deoarece un astfel de efort i-ar cere să construiască și să opereze un centru de date plin cu hardware specializat timp de câțiva ani.

În schimb, un sistem Proof of Stake poate fi costisitor doar pentru cei care doresc să participe ca validatori. Aceasta înseamnă că oricine are suficientă criptomonedă pentru a miza ar putea încerca să câștige controlul rețelei, mizând o mare parte din monedă și votând împotriva oricăror alte propuneri. Cu toate acestea, acest lucru este puțin probabil, deoarece le-ar cere să-și pună în pericol întreaga investiție pentru a face acest lucru.

Mecanism de validare 

În plus, Proof of Work oferă un control aproape complet asupra tranzacțiilor care sunt incluse în blocuri noi celor care contribuie cu cea mai mare putere de hashing sau capacitate de calcul.

În schimb, Proof of Stake le permite participanților să valideze blocurile prin blocarea unei cantități de criptomonede ca garanție. Validatorii au astfel un stimulent să acționeze în interesul tuturor celor care utilizează rețeaua, deoarece „investiția” lor este în pericol dacă nu o fac.

Risip de energie din hardware-ul minier

În cele din urmă, sistemele Proof of Work se bazează în general pe o piață competitivă pentru generarea și îmbunătățirea continuă a noului hardware de minerit. Acest lucru poate duce la cheltuieli risipitoare pentru echipamente redundante sau prea specializate, deoarece minerii sunt forțați să cheltuiască bani în mod constant doar pentru a rămâne în afaceri.

Acest tip de cursă a înarmărilor nu se găsește în rețelele Proof of Stake, ceea ce înseamnă că validatorii nu vor irosi atât de multă energie sau alte resurse pentru a securiza tranzacțiile.

În general, aceste diferențe înseamnă că fiecare sistem are propriile sale avantaje și dezavantaje în comparație cu celălalt. Mulți oameni cred că Proof of Stake va înlocui în cele din urmă Proof of Work ca mijloc principal de securizare a unui blockchain, deoarece este mai eficient și oferă o descentralizare mai mare.

Cu toate acestea, ambele sisteme au propriile lor puncte tari și puncte slabe și rămâne incert care dintre ele va ajunge în cele din urmă pe primul loc.

Întrebări frecvente despre dovada muncii

Cât de sigur este Proof of Work?

Metoda Proof of Work este extrem de sigură, deoarece poate supraviețui Toleranței la greșeli bizantine (BFT) - un sistem care poate tolera eșecurile cauzate de Problema generalilor bizantini. Modul în care funcționează îl face mult mai sigur.

Mai mult, hash-ul fiecărui bloc conține hash-ul celui precedent, crescând securitatea și prevenind orice încălcare a blocului pe un blockchain Proof of Work.

Minerii trebuie să genereze un nou bloc cu același antecedent pentru a modifica un bloc. În astfel de cazuri, este necesar să se regenereze toți succesorii și să se refacă munca pe care o dețin. Ca urmare, blockchain-ul poate evita manipularea securității.

De ce au nevoie de criptomonede Proof of Work?

Deoarece blockchain-urile sunt descentralizate și peer-to-peer prin natura lor, ele necesită un mecanism de obținere atât a consensului, cât și a securității. O astfel de măsură este Proof of Work, care face ca încercarea de depășire a rețelei să consume extrem de mult resurse.

Alte procese de verificare, cum ar fi Proof of Stake (PoS) și Proof of Burn (PoB), necesită mai puține resurse, dar au dezavantaje sau defecte. Dacă nu exista un mecanism de probă, rețeaua și datele stocate pe ea ar fi vulnerabile la atacuri sau furt.

În plus, mecanismul Proof of Work îi împiedică pe utilizatori să bată monede pe care nu le-au câștigat sau să cheltuiască de două ori. Dacă utilizatorii și-ar putea folosi monedele de mai multe ori, activele și-ar pierde în esență valoarea.

Cine a inventat Proof of Work?

Pentru a scoate Bitcoin de la pământ, Satoshi Nakamoto a inventat Proof of Work. Nimeni nu știe cine este Nakamoto sau dacă numele lui este un alias.

De ce mai multă putere minieră înseamnă mai multă securitate?

Cu cât este mai multă putere de procesare investită în securitatea Bitcoin, cu atât mai multe resurse trebuie să adune un potențial atacator pentru a ataca cu succes Bitcoin.

Cum validează Proof of Work o tranzacție?

Lucrarea în sine este arbitrară. Pentru Bitcoin, implică iterații ale algoritmilor de hashing SHA-256. Câștigătorul unei runde de hashing, pe de altă parte, combină și înregistrează tranzacțiile din mempool în blocul următor. Deoarece câștigătorul este ales la întâmplare proporțional cu efortul depus, îi stimulează pe toți cei din rețea să acționeze cinstit și să înregistreze doar tranzacții reale.

Concluzie

Acest articol a oferit o imagine de ansamblu cuprinzătoare a ceea ce este Proof of Work, precum și câteva informații excelente pentru acest subiect! Dacă vi se pare util, vă rugăm să-l împărtășiți prietenilor tăi! 

Spune-ne ce crezi în secțiunea de comentarii de mai jos!