PoW - это децентрализованный консенсусный механизм, который требует от членов сети тратить усилия на решение произвольной математической головоломки, чтобы никто не мог играть в систему. Доказательство работы в масштабе требует огромного количества энергии, которое только увеличивается по мере того, как все больше майнеров присоединяются к сети. Содержание:
Что такое PoW
Доказательство работы (PoW) описывает систему, которая требует незначительных, но осуществимых усилий для предотвращения легкомысленного или злонамеренного использования вычислительной мощности, такого как отправка спам-сообщений или запуск атак типа "отказ в обслуживании". Впоследствии концепция была адаптирована к обеспечению цифровых денег Хэлом Финни в 2004 году с помощью идеи "многоразового доказательства работы" с использованием алгоритма хеширования SHA-256. После его внедрения в 2009 году Биткойн стал первым широко распространенным применением идеи Finney's PoW. Доказательство работы также составляет основу многих других криптовалют, обеспечивая безопасный, децентрализованный консенсус.
Благодаря PoW, биткойн и другие криптовалютные транзакции могут обрабатываться одноранговым способом без необходимости в доверенной третьей стороне.
Особенность консенсуса
Концепция Proof-of-Work — алгоритм защиты распределенных систем от злоупотреблений (DoS-атак, спам-рассылок и тому подобного), суть которого сводится к двум основным пунктам:
- необходимости выполнения определенной достаточно сложной и длительной задачи;
- возможности быстро и легко проверить результат.
PoW-задачи изначально не предназначены для человека, их решение компьютером всегда достижимо в конечные сроки, однако требует больших вычислительных мощностей. Доказательство работы требует, чтобы компьютер случайным образом участвовал в хешировании до тех пор, пока он не выйдет на выход с правильным минимальным количеством ведущих нулей. Этот блок всегда будет содержать 745 транзакций с чуть более 1666 биткойнов, а также заголовок предыдущего блока. Если кто-то попытается изменить сумму транзакции даже на 0,000001 биткойн, результирующий хэш будет неузнаваемым, и сеть отклонит попытку мошенничества. Поскольку блокчейны децентрализованы и одноранговые по замыслу, такие как криптовалютные сети, требуют определенного способа достижения как консенсуса, так и безопасности. Доказательство работы - это один из таких методов, который делает его слишком ресурсоемким, чтобы попытаться обогнать сеть. Существуют и другие механизмы проверки, которые менее ресурсоемки, но имеют другие недостатки или недостатки, такие как доказательство ставки (PoS) и доказательство ожога. Без механизма доказательства сеть и данные, хранящиеся в ней, будут уязвимы для атак или кражи.
Криптовалюты Proof-of-Work
Сатоши Накамото использовал концепцию PoW в первой криптовалюте — биткоине. Он взял идею Hashcash, добавив к ней механизм изменяющейся сложности — уменьшение или увеличение N (требуемого числа нулей) в зависимости от суммарной мощности участников сети. Вычисляемой функцией стала SHA-256. Вот некоторые из известных криптовалют, которые используют доказательство работы:
- Биткоин;
- Litecoin (LTC) является одним из самых ранних альткоинов или альтернатив биткоину. Запущенный в 2011 году, он был основан на коде Bitcoin и предлагает улучшенную скорость транзакций;
- Dogecoin (DOGE) - это криптовалюта, которая была запущена в 2013 году и основана на меме Doge. Несмотря на то, что он начинался как шутка, он имеет лояльных последователей.
Доказательством работы является консенсусный механизм выбора для ранних криптовалют, которые нуждаются в безопасном, децентрализованном способе обработки транзакций. Хотя доказательство доли с тех пор стало менее энергоемкой альтернативой, доказательство работы по-прежнему используется многими крупными монетами. Благодаря корректировке сложности, по мере роста биткойна все больше майнеров начинают майнинг, повышая сложность и укрепля безопасность Биткойна. Таким образом, по мере того, как Биткойн становится более заманчивой мишенью для злоумышленников и более угрожающей силой для центральных банков, безопасность Биткойна увеличивается, препятствуя любым попыткам атаковать сеть. Проще говоря, PoW — процедура, которая позволяет всем нодам договориться о единой версии блокчейна, а также подтвердить данные о новых транзакциях в новом блоке. Кроме того, она отвечает за эмиссию новых монет в блокчейне. Майнинг — часть алгоритма PoW.
