hlavní myšlenky
Proof of Work (PoW) je konsensuální mechanismus navržený tak, aby zabránil dvojímu utrácení v digitálních platebních systémech.
Proof of Work (PoW) je klíčovou součástí procesu těžby, který zahrnuje přidávání nových transakčních bloků do blockchainu a vytváření nových jednotek kryptoměny.
Bitcoin a mnoho dalších kryptoměn používá Proof of Work (PoW) jako způsob zabezpečení své blockchainové sítě a dat.
úvod
Stručně řečeno, Proof of Work (PoW) je mechanismus navržený tak, aby zabránil dvojímu utrácení v digitálních platebních systémech Bitcoin a mnoho dalších kryptoměn používá Proof of Work (PoW) jako způsob zabezpečení své blockchainové sítě a jejích dat. Tyto mechanismy se často označují jako konsenzuální algoritmy nebo konsenzuální mechanismy, protože zahrnují více stran dosahujících konsensu, aniž by si museli navzájem důvěřovat.
Proof of Work byl prvním konsensuálním algoritmem, který se objevil, a zůstává jedním z nejdůležitějších spolu s Proof of Stake (PoS), jak jej představil Satoshi Nakamoto ve své technické příručce pro bitcoiny v roce 2008, ale samotná technologie byla vynalezena dávno předtím. to datum.
Algoritmus HashCash Adama Backa je raným příkladem algoritmu Proof of Work (PoW) před kryptoměnou, kde mohl příjemce omezit spam tím, že před odesláním e-mailu vyžadoval od odesílatele malé množství výpočetní techniky. ale náklady jsou vyšší pro ty, kteří posílají hromadné e-maily.
Co je dvojí utrácení?
Dvojité utrácení nastává, když jsou stejné peníze utraceny více než jednou. Tento termín se často používá výhradně v souvislosti s digitálními penězi – koneckonců by bylo obtížné utratit stejnou fyzickou hotovost dvakrát.
Když platíte za šálek kávy, dáte peníze pokladníkovi, který je vloží do pokladní zásuvky, takže nemůžete jít do jiné kavárny na straně silnice a zaplatit stejnou bankovku, abyste dostali šálek káva. Ale v systémech digitálních peněz existuje možnost, jak to udělat.
Před použitím příkazů pro kopírování a vložení jste pravděpodobně zkopírovali soubor do počítače a je snadné poslat stejný soubor e-mailem desítkám lidí. Vzhledem k tomu, že digitální peníze jsou jen data, budete muset lidem zabránit ve dvojím utrácení, tj. kopírování a utrácení stejných jednotek na různých místech, a digitální platební systém, který nezabrání dvojímu utrácení, se v krátké době zhroutí.
Pro podrobnější informace o dvojím utrácení si můžete přečíst vysvětlení dvojího utrácení.
Proč je Proof of Work (PoW) důležitý?
Pokud jste četli náš článek o technologii blockchain, budete vědět, že uživatelé digitálních měn neustále vysílají transakce na síti, nicméně tyto transakce nejsou považovány za platné okamžitě, až poté, co jsou potvrzeny a přidány na blockchain.
Bitcoinový blockchain například funguje jako veřejná databáze (veřejný záznam) transakcí, které může vidět každý uživatel. Představte si to takto: Vy a tři vaši přátelé máte notebook, abyste mohli sledovat své bitcoinové transakce, a kdykoli bude chtít jeden z vás převést hodnotu, zapíšete si to takto:
Alice zaplatí Bobovi 5 BTC, Bob zaplatí Carol 2 BTC atd.
Pokaždé, když provedete transakci, musíte transakci uvést, odkud prostředky pocházejí, takže pokud by Bob zaplatil Carol 2 BTC, vstup by ve skutečnosti byl:
Bob zaplatí Carol 2 BTC z transakce dříve provedené s Alicí.
Máme tedy způsob, jak sledovat zdroj jednotek BTC, takže pokud se Bob pokusí provést další transakci pomocí stejných 2 BTC, které poslal Carol, všichni se o tom okamžitě dozví a skupina nedovolí, aby byla tato transakce přidána do notebook, protože tato částka již byla utracena.
To může dobře fungovat v malých skupinách, kde se všichni znají, protože se dohodnou na tom, kteří přátelé by měli přidat transakce do poznámkového bloku. Jak by to ale bylo se skupinou 10 000 odběratelů? Ta věc s deníkem nebude fungovat, protože cizím lidem to nikdo nevěří.
Zde vstupuje do hry mechanismus Proof of Work (PoW), který zajišťuje, že uživatelé neutrácejí peníze, které nemají právo utratit. Pomocí teorie her s kryptografií to umožňuje algoritmus Proof of Work (PoW). aktualizovat blockchain podle pravidel systému.
Jak funguje Proof of Work (PoW)?
Představte si, že náš notebook z výše uvedeného příkladu je blockchain, ale nepřidáváme transakce jednu po druhé – shromažďujeme je všechny najednou do bloků, oznámíme transakce do sítě a poté je uživatelé vytvářející bloky sloučí do kandidáta. blok a transakce budou platné pouze po jejich převedení. Nominovaný blok je převeden na potvrzený blok, což znamená, že byl přidán do blockchainu.
Proces auditování transakcí a připojování nových bloků se nazývá těžba a je to drahý a obtížný proces, ale také odměňující. Blokové odměny jsou udělovány z transakčních poplatků placených uživateli a nových bitcoinů generovaných protokolem.
Mechanismus Proof of Work (PoW) vyžaduje, aby těžař (uživatel, který vytvořil blok) použil některé ze svých vlastních zdrojů, jako je elektřina a výpočetní výkon, aby hašoval data kandidátského bloku, dokud nebude nalezeno řešení hádanky.
Hašování dat bloku znamená jejich předání přes hašovací funkci za účelem vygenerování hašovací hodnoty bloku. Haš bloku funguje jako „otisk prstu“ – představuje identitu vašich vstupních dat a každý blok má jedinečnou hodnotu hash.
Jinými slovy, těžař musí zkontrolovat a shromáždit nevyřízené transakce, uspořádat je do kandidátního bloku a předat bloková data přes hashovací funkci, aby vygeneroval správnou hodnotu hash, pokud dokáže najít správnou hodnotu hash pro kandidátský blok. vysílá to do sítě, přidává blok do blockchainu a sbírá odměny za těžbu.
Když těžař odešle nominovaný blok a hash do sítě, ostatní účastníci sítě zopakují hash, aby ověřili, že výstup je skutečně platný.
I když k nalezení správné hodnoty hash je zapotřebí nespočet pokusů o hash, pro kohokoli je snadné ověřit, zda je vygenerovaná hodnota hash správná, musí pouze poskytnout stejný vstup (zablokovat data) prostřednictvím funkce hash a zkontrolovat shodu Výstup .
Pro pracovní adresář musíte poskytnout data, jejichž hodnoty hash splňují specifické podmínky. Ale nevíte, jak na to. Jediná možnost, která vám zbývá, je předat svá data přes hashovací funkci a zkontrolovat, zda odpovídají podmínkám. Pokud se neshodují, budete muset svá data proporcionálně změnit, abyste získali jinou hodnotu hash. Změna jednoho písmene v datech vytvoří jiný výsledek, takže neexistuje způsob, jak předvídat výstup.
Výsledkem je, že pokud chcete vytvořit blok, hrajete hru na hádání. Obvykle vezmete všechny informace o transakcích, které chcete přidat, a některá další důležitá data, a pak je hashujete dohromady, ale od té doby. sada dat se nezmění, budete muset přidat proměnnou, jinak získáte stejnou hodnotu hash jako výstup. Tuto proměnnou informaci nazýváme soukromý kód, což je číslo, které budete při každém pokusu měnit, abyste pokaždé získali jinou hodnotu hash.
Stručně řečeno, těžba je proces shromažďování blockchainových dat a jejich hašování se soukromým kódem, dokud nenajdete konkrétní hash hodnotu. Pokud najdete hodnotu hash, která splňuje podmínky uvedené v protokolu, získáte právo vysílat nový blok v síti. V tomto okamžiku ostatní účastníci sítě aktualizují své blockchainy, aby přidali nový blok.
Pro hlavní kryptoměny je nyní neuvěřitelně obtížné splnit podmínky. Čím vyšší je hash rate v síti, tím obtížnější je najít správnou hodnotu hash. To se provádí, aby se zajistilo, že bloky nebudou rychle nalezeny.
Jak si dokážete představit, hádání velkého počtu hodnot hash může být pro váš počítač velmi drahé. Jak budete plýtvat výpočetními cykly a elektřinou. Protokol vás ale odmění digitální měnou, pokud najdete správnou hash hodnotu.
Shrneme, co zatím víme:
Těžba je obtížná a nákladná, ale poskytuje zabezpečení sítě.
Těžaři, kterým se podaří vyrobit zdravý blok, dostávají odměny v nově vydaných kryptoměnách a transakční poplatky.
Vygenerování správné hodnoty hash vyžaduje čas, ale ostatní uživatelé mohou její platnost snadno ověřit opakováním procesu hash.
Zatím to vypadá dobře. Ale co když chcete podvádět? Co vám zabrání vložit hromadu podvodných transakcí do bloku a vytvořit platnou hash hodnotu?
Zde přichází role šifrování veřejným klíčem V tomto článku se nebudeme podrobně zabývat tímto tématem, ale můžete se podívat na Co je šifrování veřejným klíčem? Pro komplexní pohled. Stručně řečeno, existuje několik skvělých krypto triků, které umožňují každému uživateli zkontrolovat, zda má osoba právo převést peníze, které se snaží utratit.
Když vytvoříte transakci, podepíšete ji a kdokoli v síti může porovnat váš podpis s vaším veřejným klíčem, ověřit, že se shodují, a také zkontroluje vaši schopnost utrácet peníze a ujistí se, že váš celkový vstup je vyšší než váš celkový výstup (tj. že neutrácíte více, než máte).
Síť automaticky odmítne jakýkoli blok, který obsahuje neplatnou transakci. Pokus o podvádění vás bude stát draho. Budete plýtvat svými zdroji, aniž byste dostali jakoukoli odměnu.
Zde je přitažlivost Proof of Work (PoW): podvody jsou nákladné a poctivé jednání ziskové. Každý svědomitý horník usiluje o návratnost své investice, takže se od něj očekává, že bude jednat způsobem, který s největší pravděpodobností zajistí výnosy.
Proof of Work (PoW) vs. Proof of Stake (PoS)
Kromě Proof of Work (PoW) existuje mnoho konsenzuálních algoritmů, z nichž nejznámější je Proof of Stake (PoS) Koncept pochází z roku 2011 a byl implementován v Ethereu a mnoha dalších protokolech.
Jako důkaz o sázkových systémech jsou těžaři nahrazeni validátory. Není zde žádná těžba a žádná soutěž v uhodnutí hashových hodnot. Místo toho jsou uživatelé vybíráni náhodně – pokud jsou vybráni, musí navrhnout (nebo „vytvořit“) blok. Pokud je blok správný, obdrží odměnu ve formě poplatků z transakcí bloku.
Nelze však vybrat žádného uživatele – spíše protokol vybírá uživatele na základě několika faktorů. Aby se účastníci kvalifikovali, musí si rezervovat sázku, což je předem určená částka nativní měny blockchainu. Kvóta funguje jako jistota: stejně jako obžalovaní platí velkou částku peněz, aby jim zabránili ve vynechání soudního řízení, auditoři si rezervují kvótu, aby zabránili podvodům. Pokud se pokusí podvádět, jejich vklad propadne (nebo bude jeho část odečtena).
Adresář s odkazem na sázku nabízí více výhod než pracovní adresář. Nejpozoruhodnější z těchto výhod je malá uhlíková stopa – protože v PSI nejsou potřeba vysokoenergetické těžební farmy, protože spotřebovaná elektřina představuje pouze malý zlomek elektřiny spotřebované mechanismem PSI.
Proof of Stake (PoS) však nemá stejnou pověst a prestiž jako Proof of Work (PoW), a přestože jej lze považovat za plýtvání, těžba je jediným konsensuálním algoritmem, který byl ověřen v praxi již více než deset let. mechanismus Proof of Stake přispívající k PoW bitcoinu zajistil od svého spuštění transakce v hodnotě bilionů dolarů a úložiště musí projít řádným dlouhodobým testováním, aby bylo zajištěno, že PoS může konkurovat PoS z hlediska bezpečnostních prvků.
Závěrečné myšlenky
Proof of Action byl původním řešením problému dvojích výdajů a ukázal se jako spolehlivý a bezpečný. Bitcoin prokázal, že nepotřebujeme centrální orgány, abychom zabránili utrácení peněz dvakrát. Díky chytrému využití kryptografie, hašovacích funkcí a teorie her se uživatelé mohou dohodnout na stavu finanční databáze v decentralizovaném prostředí.
Související články
Co je těžba digitální měny? Jaký je mechanismus jeho práce?
Co je kryptografie s veřejným klíčem?
Jaký je konsensuální algoritmus v blockchainu?
Zřeknutí se odpovědnosti: Tento obsah je vám poskytován „tak, jak je“ pouze pro obecné informační a vzdělávací účely, bez jakýchkoli prohlášení nebo záruk jakéhokoli druhu. Nemělo by být vykládáno jako finanční, právní nebo jiné poradenství, ani není zamýšleno jako doporučení ke koupi jakéhokoli konkrétního produktu nebo služby. Pro poskytování konzultací musíte vyhledat pomoc specializovaných poradců. Pokud je článek poskytnut třetí stranou, vezměte prosím na vědomí, že vyjádřené názory jsou názory této třetí strany a nemusí nutně odrážet názory Binance Academy. Pro více podrobností si prosím přečtěte naše úplné prohlášení o vyloučení odpovědnosti zde. Digitální aktiva mohou podléhat cenovým výkyvům, hodnota vaší investice se může zvyšovat nebo snižovat a nemusíte získat zpět částku, kterou jste investovali, za svá investiční rozhodnutí nesete výhradní odpovědnost a Binance Academy nenese odpovědnost za žádné ztráty, které vám mohou vzniknout. Tento článek by neměl být vykládán jako finanční, právní nebo profesionální rada. Další informace naleznete v našich podmínkách použití a varování před riziky.
