Czym jest Proof of Work (PoW)?

Dowód pracy (PoW) to mechanizm konsensusu używany przez sieci blockchain do osiągnięcia rozproszonego konsensusu. Jest to oryginalny mechanizm konsensusu, po raz pierwszy użyty przez Bitcoin w 2009 roku. W PoW uczestnicy sieci, zwani górnikami, rywalizują, aby rozwiązać intensywnie obliczeniową zagadkę. Pierwszy górnik, który rozwiąże zagadkę, może dodać nowy blok transakcji do blockchaina i zostaje nagrodzony nowo wybitymi kryptowalutami.

Użyj wielołańcuchowej aplikacji Bitcoin.com Wallet, zaufanej przez miliony do bezpiecznego i łatwego kupowania, sprzedawania, handlu i zarządzania Bitcoinami oraz najpopularniejszymi kryptowalutami.

Jak działa Proof of Work (PoW)?

Proces PoW można podzielić na następujące kroki:

1. Nadawanie transakcji: Gdy użytkownik rozpoczyna transakcję na blockchain opartym na PoW, transakcja jest wysyłana do sieci węzłów.
2. Grupowanie transakcji: Węzły zbierają te transakcje do puli, często nazywanej 'mempool' (pula pamięci).
3. Tworzenie bloku: Górnicy wybierają transakcje z mempool i grupują je w 'blok'. Następnie dodają nagłówek do bloku, który zawiera znacznik czasu, hasz poprzedniego bloku i nonce.
4. Iteracja nonce i haszowanie: Nonce to losowa liczba, którą górnicy ciągle zmieniają i łączą z danymi nagłówka bloku, aby stworzyć hasz. Celem jest znalezienie nonce, które po zhaszowaniu z nagłówkiem bloku tworzy hasz spełniający cel trudności sieci.
5. Cel trudności: Cel trudności to sposób mierzenia, jak trudno jest znaleźć prawidłowy hasz. Jest on okresowo zmieniany, aby upewnić się, że bloki są wydobywane w stosunkowo stałym tempie, zazwyczaj co 10 minut dla Bitcoin.
6. Rozwiązanie Proof-of-Work: Gdy górnik znajdzie nonce, które tworzy hasz spełniający cel trudności, rozwiązał zagadkę PoW.
7. Nadawanie bloku: Górnik wysyła rozwiązany blok do sieci.
8. Walidacja i dodawanie bloku: Inne węzły sprawdzają ważność bloku, upewniając się, że wszystkie transakcje są dozwolone i że rozwiązanie PoW jest poprawne. Jeśli blok jest ważny, zostaje dodany do blockchaina.
9. Dystrybucja nagród: Górnik, który pomyślnie wydobył blok, otrzymuje nagrodę w postaci nowo stworzonych kryptowalut oraz opłat transakcyjnych z transakcji zawartych w bloku.

Mining Bitcoina jest fundamentalną częścią sieci, ale jest w nim znacznie więcej niż się wydaje. Zacznij od podstaw w Co to jest mining Bitcoina?, a potem zagłęb się w to, co robią górnicy blockchaina i jak merge mining pozwala górnikom jednocześnie zabezpieczać wiele blockchainów. Jeśli interesuje Cię samodzielne kopanie, dowiedz się jak kopać Bitcoin w domu – i pamiętaj, aby sprawdzić jak zgłosić dochody z miningu do celów podatkowych.

Dlaczego Proof of Work jest ważny?

PoW jest kluczowy dla utrzymania bezpieczeństwa i wiarygodności sieci blockchain opartych na PoW. Osiąga to poprzez:

• Decentralizację: Rozpraszając proces miningu w sieci górników, PoW uniemożliwia pojedynczej osobie lub grupie kontrolowanie blockchaina.
• Bezpieczeństwo: Moc obliczeniowa potrzebna do miningu sprawia, że zmiana blockchaina lub podwójne wydawanie monet jest bardzo trudne i kosztowne dla złych aktorów.
• Brak zaufania: PoW oznacza, że nie musisz ufać centralnej władzy, ponieważ system oparty jest na dowodach matematycznych i pracy, które można sprawdzić.

Zalety Proof of Work (PoW)

Proof of Work (PoW) jest fundamentem bezpieczeństwa blockchaina od ponad dekady, zwłaszcza dla Bitcoina. Jego siła i odporność na ataki uczyniły go zaufanym sposobem osiągania konsensusu, mimo że zużywa dużo energii. Oto niektóre z głównych zalet PoW:

1. Bezpieczeństwo: Siła PoW tkwi w pracy obliczeniowej potrzebnej do wydobycia bloków. To sprawia, że dla atakujących bardzo trudno i kosztownie jest ingerować w blockchain lub podwójnie wydawać monety. Aby zmienić przeszłe transakcje, atakujący musiałby kontrolować większość mocy haszującej sieci (atak 51%), co jest zbyt kosztowne i prawie niemożliwe dla ugruntowanych blockchainów, takich jak Bitcoin.
2. Decentralizacja: PoW pomaga utrzymać decentralizację, pozwalając każdemu z wystarczającą mocą obliczeniową uczestniczyć w mining. Ta otwarta partycypacja pomaga zapobiec kontrolowaniu sieci przez pojedynczą osobę lub grupę. Dowiedz się więcej o decentralizacji w Co to jest zarządzanie Bitcoinem?
3. Przejrzystość: Proces PoW jest otwarty i można go sprawdzić. Każdy może sprawdzić pracę wykonaną przez górników i czy transakcje na blockchainie są ważne.
4. Sprawiedliwość: Szansa na znalezienie prawidłowego bloku przez górnika zależy od tego, ile ma mocy haszującej. Oznacza to, że górnicy wkładający więcej zasobów mają większą szansę na zdobycie nagród, co tworzy sprawiedliwy i konkurencyjny system.

Wady Proof of Work (PoW)

Chociaż PoW okazał się silnym sposobem osiągania konsensusu, ma również pewne wady, które skłoniły ludzi do poszukiwania innych sposobów. Oto niektóre z głównych wad PoW:

1. Zużycie energii: PoW zużywa dużo energii, ponieważ wymaga od górników użycia dużej mocy obliczeniowej, co oznacza zużycie dużej ilości energii elektrycznej. To wywołało obawy dotyczące wpływu blockchainów PoW na środowisko, szczególnie w miarę jak sieć rośnie i dołącza więcej górników. Dowiedz się więcej w Jak Bitcoin wpływa na środowisko?
2. Skalowalność: Blockchainy PoW mogą obsłużyć ograniczoną liczbę transakcji na sekundę. Może to powodować spowolnienia sieci i wyższe opłaty transakcyjne przy dużym popycie.
3. Ryzyko centralizacji: Chociaż PoW ma na celu utrzymanie decentralizacji, w rzeczywistości mining może stać się scentralizowany, gdy duże pule miningowe z dużymi zasobami zaczynają kontrolować sieć. Ta koncentracja mocy haszującej może osłabiać decentralizację blockchaina.
4. Koszty sprzętu: Mining PoW wymaga specjalnego sprzętu, takiego jak ASIC (Application-Specific Integrated Circuits), który może być kosztowny w zakupie i utrzymaniu. Ta wysoka bariera wejścia może ograniczać, kto może uczestniczyć w miningu i prowadzić do większej centralizacji.

Proof of Work vs. Proof of Stake

Proof of Stake (PoS) to inny sposób osiągania konsensusu, który stara się rozwiązać niektóre problemy związane z PoW. W PoS walidatorzy są wybierani do sugerowania nowych bloków na podstawie tego, ile kryptowaluty posiadają i są gotowi 'zastawić' jako zabezpieczenie. Zużywa to znacznie mniej energii niż PoW.

Czytaj więcej: Co to jest Proof of Stake?