Dovada muncii (PoW)
Ce este dovada muncii (PoW)?
Dovada muncii (PoW) descrie un sistem care necesită un efort neimportant, dar fezabil, pentru a descuraja utilizările frivole sau rău intenționate ale puterii de calcul, cum ar fi trimiterea de e-mailuri spam sau lansarea atacurilor de refuz de serviciu. Conceptul a fost ulterior adaptat pentru asigurarea banilor digitali de către Hal Finney în 2004 prin ideea „dovezii reutilizabile a muncii” utilizând algoritmul de hash SHA-256.
După introducerea sa în 2009, Bitcoin a devenit prima aplicație adoptată pe scară largă a ideii PoW a lui Finney (Finney a fost, de asemenea, destinatarul primei tranzacții bitcoin). Dovada muncii stă și la baza multor alte criptomonede, permițând un consens sigur și descentralizat.
Chei de luat masa
- Dovada muncii (PoW) este un mecanism de consens descentralizat care impune membrilor unei rețele să depună eforturi rezolvând un puzzle matematic arbitrar pentru a împiedica pe oricine să joace sistemul.
- Dovada muncii este utilizată pe scară largă în exploatarea criptomonedelor, pentru validarea tranzacțiilor și extragerea de noi jetoane.
- Datorită dovezii de lucru, Bitcoin și alte tranzacții cu criptomonede pot fi procesate de la egal la egal într-un mod sigur, fără a fi nevoie de o terță parte de încredere.
- Dovada muncii la scară necesită cantități uriașe de energie, care crește doar pe măsură ce mai mulți mineri se alătură rețelei.
- Dovada mizei (POS) a fost unul dintre mai multe mecanisme noi de consens create ca alternativă la dovada muncii.
Înțelegerea dovezii muncii
Această explicație se va concentra pe dovada muncii, deoarece funcționează în rețeaua bitcoin. Bitcoin este o monedă digitală care este susținută de un fel de registru distribuit cunoscut sub numele de „ blockchain ”. Acest registru conține o înregistrare a tuturor tranzacțiilor bitcoin, aranjate în „blocuri” secvențiale, astfel încât niciun utilizator să nu poată cheltui niciunul dintre deținerile sale de două ori. Pentru a preveni falsificarea, registrul este public sau „distribuit”; o versiune modificată ar fi respinsă rapid de alți utilizatori.
Modul în care utilizatorii detectează manipularea în practică este prin hashuri, șiruri lungi de numere care servesc drept dovadă a muncii. Introduceți un set dat de date printr-o funcție hash (bitcoin folosește SHA-256) și va genera doar un hash. Datorită „efectului avalanșei”, totuși, chiar și o mică modificare a oricărei porțiuni din datele originale va avea ca rezultat un hash total de nerecunoscut. Oricare ar fi dimensiunea setului de date original, hashul generat de o funcție dată va avea aceeași lungime. Hash-ul este o funcție unidirecțională: nu poate fi utilizat pentru a obține datele originale, doar pentru a verifica dacă datele care au generat hash-ul se potrivesc cu datele originale.
Generarea oricărui hash pentru un set de tranzacții bitcoin ar fi banală pentru un computer modern, astfel încât, pentru a transforma procesul în „lucru”, rețeaua bitcoin stabilește un anumit nivel de „dificultate”. Această setare este ajustată astfel încât un nou bloc să fie „ minat ” – adăugat la blockchain prin generarea unui hash valid – aproximativ la fiecare 10 minute. Stabilirea dificultății se realizează prin stabilirea unei „ținte” pentru hash : cu cât ținta este mai mică, cu atât este mai mic setul de hash-uri valide și cu atât este mai greu să generezi una. În practică, aceasta înseamnă un hash care începe cu un șir foarte lung de zerouri.
Dovada muncii a fost creată inițial ca o soluție propusă la problema tot mai mare a e-mailurilor spam.
consideratii speciale
Deoarece un anumit set de date poate genera doar un hash, cum se asigură minerii că generează un hash sub țintă? Acestea modifică intrarea prin adăugarea unui număr întreg, numit nonce („număr folosit o dată”). Odată găsit un hash valid, acesta este transmis în rețea, iar blocul este adăugat în blockchain.
Mineria este un proces competitiv, dar este mai mult o loterie decât o cursă. În medie, cineva va genera dovezi acceptabile ale muncii la fiecare zece minute, dar cine va fi este presupunerea oricui. Minerii se reunesc pentru a-și spori șansele de blocuri miniere, ceea ce generează comisioane de tranzacție și, pentru o perioadă limitată de timp, o recompensă a bitcoinelor nou create.
Dovada muncii face extrem de dificilă modificarea oricărui aspect al blockchain-ului, deoarece o astfel de modificare ar necesita reexaminarea tuturor blocurilor ulterioare. De asemenea, îngreunează pentru un utilizator sau un grup de utilizatori monopolizarea puterii de calcul a rețelei, deoarece mașinile și puterea necesare pentru a finaliza funcțiile hash sunt scumpe.
Dacă o parte a unei rețele miniere începe să accepte o dovadă alternativă a muncii, aceasta este cunoscută sub numele de hard fork.
Exemplu de dovadă a muncii
Dovada muncii necesită ca un computer să se angajeze în mod aleatoriu în funcții de hash până când ajunge la o ieșire cu cantitatea minimă corectă de zero-uri. De exemplu, hash-ul pentru blocul # 429818, extras la 14 septembrie 2016, de exemplu, este 000000000000000004dd3426129639082239efd583b5273b1bd75e8d78ff2e8d. Recompensa bloc pentru acel hash de succes a fost 12,5 BTC.
Blocul respectiv va conține întotdeauna 2.012 tranzacții care implică puțin peste 1.000 bitcoin, precum și antetul blocului anterior. Dacă cineva ar încerca să schimbe suma tranzacției cu chiar 0,000001 bitcoin, hash-ul rezultat ar fi de nerecunoscut, iar rețeaua ar respinge încercarea de fraudă.
Întrebări frecvente despre dovada muncii
Ce înseamnă dovada muncii?
PoW necesită noduri dintr-o rețea pentru a furniza dovezi că și-au consumat puterea de calcul (adică funcționează) pentru a obține consensul într-o manieră descentralizată și pentru a preveni ca actorii răi să depășească rețeaua.
Cum validează dovada muncii o tranzacție criptografică?
Lucrarea în sine este arbitrară. Pentru Bitcoin, implică iterații ale algoritmilor de hash SHA-256. Cu toate acestea, „câștigătorul” unei runde de hashing, agregează și înregistrează tranzacțiile din mempool în următorul bloc. Deoarece „câștigătorul” este ales în mod aleatoriu proporțional cu munca depusă, acesta îi stimulează pe toți cei din rețea să acționeze sincer și să înregistreze doar tranzacțiile adevărate.
De ce criptomonedele au nevoie de dovada muncii?
Deoarece sunt descentralizate și peer-to-peer prin design, blockchain-urile, cum ar fi rețelele de criptomonede, necesită o modalitate de a obține atât consens cât și securitate. Dovada muncii este o astfel de metodă care face prea intensă resursa pentru a încerca să depășească rețeaua. Există și alte mecanisme de probă care consumă mai puține resurse, dar care prezintă alte dezavantaje sau defecte, cum ar fi dovada mizei (PoS) și dovada arderii. Fără un mecanism de probă, rețeaua și datele stocate în cadrul acesteia ar fi vulnerabile la atac sau furt.
Bitcoin folosește dovada muncii?
Da. Folosește un algoritm PoW bazat pe funcția de hash SHA-256 pentru a valida și confirma tranzacțiile, precum și pentru a emite noi bitcoin în circulație.
În ce diferență dovada mizei (PoS) de PoW?
PoS este un mecanism de consens care atribuie în mod aleatoriu nodul care va extrage sau va valida tranzacțiile bloc în funcție de câte monede deține acel nod. Cu cât sunt mai multe jetoane într-un portofel, cu atât îi este acordată mai multă putere minieră. În timp ce PoS este mult mai puțin consumator de resurse, are mai multe alte defecte, inclusiv o șansă mai mare de un atac de 51% în altcoins mai mici și stimulente pentru a acumula jetoane și a nu le folosi.