Що таке Доказ роботи (PoW)?

Доказ роботи (PoW) — це механізм консенсусу, який використовується блокчейн-мережами для досягнення розподіленого консенсусу. Це оригінальний механізм консенсусу, вперше використаний Біткоїном у 2009 році. У PoW учасники мережі, які називаються майнерами, змагаються в розв'язанні обчислювально складної задачі. Перший майнер, який розв'яже задачу, отримує можливість додати новий блок транзакцій у блокчейн і винагороджується новоствореною криптовалютою.

Використовуйте багатоланцюговий додаток Bitcoin.com Wallet, якому довіряють мільйони, щоб безпечно та легко купувати, продавати, обмінювати та керувати Bitcoin та найпопулярнішими криптовалютами.

Як працює Proof of Work (PoW)?

Процес PoW можна розбити на наступні етапи:

1. Передача транзакцій: Коли користувач починає транзакцію на PoW блокчейні, транзакція надсилається до мережі вузлів.
2. Збір транзакцій: Вузли збирають ці транзакції в пул, часто званий 'мемпул' (пул пам'яті).
3. Створення блоку: Майнери вибирають транзакції з мемпулу та групують їх у 'блок'. Вони додають заголовок до блоку, який включає позначку часу, хеш попереднього блока та nonce.
4. Ітерація і хешування nonce: Nonce — це випадкове число, яке майнери постійно змінюють і комбінують з даними заголовка блоку для створення хеша. Мета — знайти nonce, який при хешуванні з заголовком блока створює хеш, що відповідає цільовій складності мережі.
5. Цільова складність: Цільова складність — це спосіб вимірювання того, наскільки важко знайти дійсний хеш. Вона періодично змінюється, щоб блоки майнилися з відносно стабільною частотою, зазвичай кожні 10 хвилин для Біткоїна.
6. Рішення Proof-of-Work: Коли майнер знаходить nonce, який створює хеш, що відповідає цільовій складності, він вирішує загадку PoW.
7. Передача блоку: Майнери відправляють вирішений блок до мережі.
8. Валідація та додавання блоку: Інші вузли перевіряють дійсність блоку, переконуючись, що всі транзакції дозволені, а рішення PoW правильне. Якщо блок дійсний, він додається до блокчейну.
9. Розподіл винагороди: Майнери, які успішно майнили блок, отримують винагороду у вигляді новоствореної криптовалюти і транзакційних зборів з транзакцій, включених у блок.

Майнінг біткоїна — це основна частина мережі, але в цьому є набагато більше, ніж здається на перший погляд. Почніть з основ у Що таке майнінг біткоїна?, потім заглибтеся в те, що роблять майнери блокчейна і як об'єднаний майнінг дозволяє майнерам захищати кілька блокчейнів одночасно. Якщо ви зацікавлені в майнінгу самостійно, дізнайтеся, як майнити біткоїн з дому - і не забудьте перевірити, як повідомляти про свій дохід від майнінгу для податкових цілей.

Чому Proof of Work важливий?

PoW є критично важливим для забезпечення безпеки та надійності мереж блокчейнів на основі PoW. Це досягається через:

• Децентралізацію: Розподіляючи процес майнінгу по мережі майнерів, PoW заважає будь-якій одній особі чи групі контролювати блокчейн.
• Безпеку: Обчислювальна потужність, необхідна для майнінгу, робить дуже важким і дорогим для зловмисників змінити блокчейн або подвійно витратити монети.
• Бездовірливість: PoW означає, що вам не потрібно довіряти центральному органу, оскільки система базується на математичних доказах і роботі, яку можна перевірити.

Переваги Proof of Work (PoW)

Proof of Work (PoW) був основою безпеки блокчейнів протягом понад десяти років, особливо для Біткоїна. Його сила та стійкість до атак зробили його надійним способом досягнення консенсусу, навіть якщо він використовує багато енергії. Ось деякі з основних хороших якостей PoW:

1. Безпека: Сила PoW полягає в обчислювальній роботі, необхідній для майнінгу блоків. Це робить дуже важким і дорогим для зловмисників змінити блокчейн або двічі витратити монети. Щоб змінити минулі транзакції, зловмисник повинен контролювати більшість обчислювальної потужності мережі (атака 51%), що дуже дорого і майже неможливо для усталених блокчейнів, таких як Біткоїн.
2. Децентралізація: PoW допомагає підтримувати децентралізацію, дозволяючи будь-кому з достатньою обчислювальною потужністю брати участь у майнінгу. Ця відкрита участь допомагає запобігти контролю мережі однією особою або групою. Дізнайтеся більше про децентралізацію в Що таке управління біткоїном?
3. Прозорість: Процес PoW відкритий і може бути перевірений. Будь-хто може перевірити роботу, виконану майнерами, і чи є транзакції на блокчейні дійсними.
4. Справедливість: Шанс майнера знайти дійсний блок залежить від того, скільки хеш-потужності у нього є. Це означає, що майнери, які вкладають більше ресурсів, мають більший шанс на отримання винагороди, створюючи справедливу і конкурентну систему.

Недоліки Proof of Work (PoW)

Хоча PoW виявився сильним способом досягнення консенсусу, він також має деякі недоліки, які змусили людей шукати інші способи його досягнення. Ось деякі з основних недоліків PoW:

1. Споживання енергії: PoW використовує багато енергії, оскільки вимагає від майнерів використовувати багато обчислювальної потужності, що означає використання великої кількості електроенергії. Це викликало занепокоєння щодо впливу PoW-блокчейнів на навколишнє середовище, особливо коли мережа розростається і до неї приєднується більше майнерів. Дізнайтеся більше в Як Біткоїн впливає на навколишнє середовище?
2. Масштабованість: PoW-блокчейни можуть обробляти обмежену кількість транзакцій за секунду. Це може викликати уповільнення мережі та вищі збори за транзакції при великому попиті.
3. Ризики централізації: Хоча PoW має підтримувати децентралізацію, на практиці майнінг може стати централізованим, оскільки великі майнінг-пули з великою кількістю ресурсів починають контролювати мережу. Ця концентрація хеш-потужності може послабити децентралізацію блокчейну.
4. Витрати на обладнання: PoW-майнінг вимагає спеціального обладнання, такого як ASIC (спеціалізовані інтегральні схеми), яке може бути дорогим у купівлі та експлуатації. Цей високий бар'єр для входу може обмежити, хто може брати участь у майнінгу, і може призвести до більшої централізації.

Proof of Work vs. Proof of Stake

Proof of Stake (PoS) — це інший спосіб досягнення консенсусу, який намагається вирішити деякі проблеми, пов'язані з PoW. У PoS валідатори обираються для пропозиції нових блоків на основі того, скільки криптовалюти вони мають і готові 'стейкати' як заставу. Він використовує набагато менше енергії, ніж PoW.

Дізнайтеся більше: Що таке Proof of Stake?