galvenās idejas

  • Proof of Work (PoW) ir vienprātības mehānisms, kas paredzēts, lai novērstu dubultu tēriņu izmantošanu digitālo maksājumu sistēmās.

  • Darba apliecinājums (PoW) ir ieguves procesa galvenā sastāvdaļa, kas ietver jaunu darījumu bloku pievienošanu blokķēdei un jaunu kriptovalūtas vienību izveidi.

  • Bitcoin un daudzas citas kriptovalūtas izmanto Proof of Work (PoW) kā veidu, kā nodrošināt savu blokķēdes tīklu un datus.

Ievads

Īsumā, darba pierādījums (PoW) ir mehānisms, kas izstrādāts, lai novērstu dubultu izdevumu digitālajās maksājumu sistēmās; Bitcoin un daudzas citas kriptovalūtas izmanto darba pierādījuma (PoW) mehānismu kā veidu, kā nodrošināt savu blokķēdes tīklu un datus. Šos mehānismus bieži sauc par konsensa algoritmiem vai konsensa mehānismiem, jo tie ietver vairākas puses, kas sasniedz konsensu bez nepieciešamības uzticēties viena otrai.

Darba pierādījuma algoritms bija pirmais konsensa algoritms, kas parādījās, un joprojām ir viens no svarīgākajiem algoritmiem kopā ar akciju pierādījuma (PoS) algoritmu. To iepazīstināja Satoshi Nakamoto Bitcoin tehniskajā dokumentā 2008. gadā, taču pati tehnoloģija tika izstrādāta daudz agrāk.

HashCash algoritms, ko izstrādājis Ādams Baks, ir viens no agrīnajiem darba pierādījuma (PoW) algoritmiem pirms kriptovalūtām, kur saņēmējs var ierobežot nevēlamas ziņas, pieprasot, lai nosūtītājs pirms e-pasta nosūtīšanas veic nelielu skaitļošanas daudzumu; iespējams, ka šī skaitļošanas procesa izmaksas parastam nosūtītājam būs minimālas, bet tās pieaugs attiecībā uz tiem, kas nosūta masveida e-pastus.

Kas ir dubultais izdevums?

Dubultais izdevums notiek, kad tās pašas naudas summas tiek iztērētas vairāk nekā vienu reizi. Šis termins bieži tiek izmantots tikai digitālo naudas kontekstā – tomēr, fiziskās naudas dubultais izdevums būtu grūti izdarāms.

Kad jūs maksājat par kafijas tasi, jūs iesniedzat naudu kasierim, kurš to ievieto naudas atvilktnē, un tādējādi jūs nevarat doties uz citu kafejnīcu blakus ceļam un samaksāt ar to pašu banknoti par kafiju. Bet digitālajā naudas sistēmā tas ir iespējams.

Un noteikti jūs esat nokopējis failu savā datorā pirms izmantot kopēšanas un ielīmēšanas komandas, un jums ir viegli nosūtīt to pašu failu pa e-pastu desmitiem cilvēku. Ņemot vērā, ka digitālās naudas tiek uzskatītas par vienkāršiem datiem, jums jānovērš cilvēku dubultais izdevums, t.i., jāpārliecinās, ka to pašu vienību nevar kopēt un iztērēt dažādās vietās, un ir vērts atzīmēt, ka digitālās maksājumu sistēmas, kas neizdodas novērst dubultu izdevumu, drīz sabruks.

Lai iegūtu detalizētu informāciju par dubulto izdevumu, varat izlasīt skaidrojumu par dubulto izdevumu.

Kāda ir darba pierādījuma (PoW) nozīme?

Ja esat izlasījis mūsu rakstu par blokķēdes tehnoloģiju, jūs zināt, ka kriptovalūtu lietotāji nemitīgi izplata transakcijas tīklā, tomēr šīs transakcijas uzreiz netiek uzskatītas par derīgām, līdz tās tiek apstiprinātas un pievienotas blokķēdei.

Bitcoin blokķēde, piemēram, darbojas kā publiska datu bāze (publiska reģistrācija) transakcijām, kuru ikviens lietotājs var redzēt. Iedomājieties, ka jums ir piezīmju grāmatiņa, kurā reģistrēt savas Bitcoin transakcijas, un katru reizi, kad kāds no jums vēlas pārskaitīt vērtību, jūs to pierakstāt šādi:

Jūs maksājat Bobam 5 BTC, un Bobs maksā Karolai 2 BTC, utt.

Tomēr katru reizi, kad jūs veicat transakciju, jums ir jānorāda transakcija, kas norāda naudas avotu, tāpēc, ja Bobs maksā Karolai 2 BTC, tad ievades patiesībā būs šādas:

Bobs maksā Karolai 2 BTC no iepriekšējās transakcijas ar Alisi.

Tādējādi mēs iegūstam veidu, kā izsekot BTC vienību avotam, tāpēc, ja Bobs mēģina veikt vēl vienu transakciju, izmantojot to pašu 2 BTC summu, ko viņš nosūtīja Karolai, visi to uzreiz uzzinās, un grupa neļaus pievienot šo transakciju piezīmju grāmatiņai, jo šī summa jau ir iztērēta.

Tas var darboties labi mazās grupās, kur visi viens otru pazīst un piekrīt, kuri draugi var pievienot transakcijas piezīmju grāmatiņai. Bet kā būtu ar grupu, kurā ir 10 000 dalībnieku? Piezīmju grāmatiņas koncepts nedarbosies, jo nav neviena, kuram uzticēties svešiniekiem, lai to izdarītu.

Šeit ienāk darba pierādījuma (PoW) mehānisms, kas nodrošina, ka lietotāji neiztērē naudu, kurai viņiem nav tiesību tērēt, un, izmantojot spēļu teoriju kopā ar kriptogrāfiju, darba pierādījuma (PoW) algoritms ļauj ikvienam atjaunināt blokķēdi saskaņā ar sistēmas noteikumiem.

Kā darbojas darba pierādījums (PoW)?

Iedomājieties, ka mūsu iepriekšminētā piezīmju grāmatiņa ir blokķēde, bet mēs pievienojam transakcijas nevis vienu pēc otras, bet apvienojam tās kopā blokos, izziņojot transakcijas tīklā, un tad lietotāji, kuri izveido blokus, integrē tās kandidējošā blokā, un transakcijas būs derīgas tikai tad, kad kandidējošais bloks ir pārvērsts par apstiprinātu bloku, kas nozīmē, ka tas ir pievienots blokķēdei.

Transakciju pārbaudes un jaunu bloku pievienošanas procesu sauc par ieguvi; tā ir dārga un sarežģīta, bet arī izdevīga. Bloku atlīdzības tiek piešķirtas no transakciju maksām, ko maksā lietotāji, un jaunajām Bitcoin monētām, ko ģenerē protokols.

Darba pierādījuma (PoW) mehānisms prasa, lai ieguvējs (lietotājs, kurš izveido bloku) izmantotu dažus savus resursus, piemēram, elektrību un skaitļošanas jaudu, lai izveidotu kandidējošā bloka datus, līdz tiek atrisināts mīkla.

Bloka datu hashēšana attiecas uz to caur hashēšanas funkciju pārveidošanu, lai ģenerētu bloka hash vērtību; bloka hash darbojas kā "pirkstu nospiedums" – tas attēlo jūsu ievades datu identitāti, un katram blokam ir unikāla hash vērtība.

Citiem vārdiem sakot, ieguvējam ir jāpārbauda, vai ir nesaskaņas transakcijas un jāapvieno tās, organizējot tās kandidējošā blokā, un jāiziet bloka dati caur hashēšanas funkciju, lai izveidotu pareizu hash vērtību. Ja viņš spēj atrast pareizu hash vērtību kandidējošajam blokam, viņš to izplata tīklā, pievieno bloku blokķēdē un saņem ieguves atlīdzības.

Kad ieguvējs izplata kandidējošo bloku un hash tīklā, citi tīkla dalībnieki atkārto hashēšanas procesu, lai pārbaudītu, vai rezultāts ir patiešām pareizs.

Lai gan tas prasa neskaitāmas hashēšanas mēģinājumus, lai atrastu pareizu hash vērtību, ikvienam ir viegli pārbaudīt ģenerētā hash vērtības pareizību; viņam vienkārši jāiesniedz tieši tās pašas ievades (bloka dati) caur hashēšanas funkciju un jāpārbauda, vai rezultāts sakrīt.

Darba pierādījuma (PoW) gadījumā jums ir jāsniedz dati, kuru hash atbilst noteiktiem nosacījumiem. Bet jūs nezināt, kā to izdarīt. Jūsu atlikušā izvēle ir iziet savus datus caur hashēšanas funkciju un pārbaudīt, vai tie atbilst nosacījumiem. Ja tie neatbilst, jums būs jāmaina dati, lai iegūtu citu hash vērtību. Viena burta maiņa jūsu datos radīs citu rezultātu, tāpēc nav veida, kā paredzēt izejas.

Tādējādi, ja vēlaties izveidot bloku, jūs spēlējat minēšanas spēli; parasti jūs ņemat visu informāciju par transakcijām, kuras vēlaties pievienot, un dažus citus svarīgus datus, un tad jūs kopā hashējat, bet, tā kā datu kopums nemainīsies, jums būs jāpapildina mainīga informācija, citādi jūs saņemsiet to pašu hash vērtību kā rezultātu. Mēs šo mainīgo informāciju saucam par slepeno kodu, kas ir skaitlis, kuru jūs maināt katrā mēģinājumā, lai iegūtu atšķirīgu hash vērtību katru reizi.

Īsumā, ieguve ir datu vākšana no blokķēdes un to hashēšana ar slepeno kodu, līdz atrodat noteiktu hash vērtību. Ja atrodat hash vērtību, kas atbilst noteiktajiem nosacījumiem protokolā, jūs iegūstat tiesības izplatīt jauno bloku tīklā. Šajā posmā citi tīkla dalībnieki atjaunina savas blokķēdes, lai pievienotu jauno bloku.

Šobrīd lielo kriptovalūtu gadījumā nosacījumu izpilde ir neticami sarežģīta. Jo augstāks ir tīkla hash likmes, jo grūtāk ir atrast pareizu hash vērtību. Tas notiek, lai nodrošinātu, ka bloki netiek atrasti pārāk ātri.

Kā jūs varat iedomāties, liela daudzuma hash vērtību minēšana var būt ārkārtīgi dārga jūsu datoram. Jūs iztērēsiet skaitļošanas ciklus un elektrību. Bet protokols jūs atlīdzina ar kriptovalūtu, ja atrodat pareizu hash vērtību.

Mēs apkoposim to, ko līdz šim zinām:

  • Ieguve ir sarežģīta un dārga, taču tā nodrošina tīkla drošību.

  • Ieguvēji, kuriem izdodas izveidot derīgu bloku, saņem atlīdzības no jaunām izdotām kriptovalūtām un transakciju maksām.

  • Pareiza hash vērtības ģenerēšana prasa laiku, taču citi lietotāji var viegli to pārbaudīt, atkārtojot hashēšanas procesu.

Līdz šim viss izskatās labi. Bet ko, ja vēlaties krāpties? Kas jūs atturēs no tā, lai ievietotu krāpnieciskas transakcijas blokā un radītu pareizu hash vērtību?

Šeit ienāk kriptogrāfija ar publisko atslēgu, un mēs šo tēmu neapspriedīsim šajā rakstā, bet jūs varat atsaukties uz to, kas ir kriptogrāfija ar publisko atslēgu?, lai iegūtu visaptverošu skatījumu. Īsumā, ir dažas brīnišķīgas šifrēšanas triki, kas ļauj jebkuram lietotājam pārbaudīt, vai personai ir tiesības pārvietot naudu, ko viņš mēģina iztērēt.

Kad jūs izveidojat transakciju, jums tā ir jāparaksta, un ikviens tīklā var salīdzināt jūsu parakstu ar jūsu publisko atslēgu un pārbaudīt, cik saskaņota tie ir, kā arī viņš pārbaudīs, vai jūsu nauda ir iztērējama un nodrošinās, ka jūsu kopējie ienākumi ir lielāki par jūsu kopējām izdevumiem (t.i., ka jūs netērējat vairāk, nekā jums ir).

Tīkla automātiski noraidīs jebkuru bloku, kas ietver nepareizu transakciju. Krāpšanās mēģinājums jums izmaksās dārgi. Jūs iztērēsit savus resursus, nesaņemot nekādu atlīdzību.

Šeit slēpjas darba pierādījuma (PoW) pievilcība: tas padara krāpšanu dārgu, bet rīkoties godīgi izdevīgu. Ikviens apzinīgs ieguvējs tiecas gūt peļņu no saviem ieguldījumiem, tāpēc ir sagaidāms, ka viņš rīkosies tā, lai nodrošinātu, ka viņš gūst ienākumus.

Darba pierādījums (PoW) pret akciju pierādījumu (PoS)

Ir daudzas konsensa algoritmi, turklāt darba pierādījuma (PoW), no kuriem viens no slavenākajiem ir akciju pierādījuma (PoS) algoritms, kas radies 2011. gadā un tiek izmantots Ethereum un daudzās citās protokolos.

Akciju saistīto pierādījumu sistēmās ieguvējus aizstāj verifikatori. Tas neietver ieguves procesu un konkurenci par hash vērtību minēšanu. Tā vietā, lietotāji tiek izvēlēti nejauši – ja viņi tiek izvēlēti, viņiem ir jāiesaka (vai "jāizveido") bloks. Ja bloks ir derīgs, viņi saņem atlīdzību, kas sastāv no maksām par bloka transakcijām.

Tomēr nevar tikt izvēlēts jebkurš lietotājs – protokols izvēlas lietotājus, pamatojoties uz vairākiem faktoriem. Lai kvalificētos, dalībniekiem ir jārezervē akcija, kas ir iepriekš noteikts noteikts summas daudzums pamatā esošajā blokķēdes valūtā. Akcija darbojas kā garantija: tāpat kā apsūdzētie maksā lielu naudas summu, lai novērstu viņu bēgšanu no tiesas, verifikatori rezervē akciju, lai novērstu krāpšanos. Ja viņi mēģina krāpties, viņu akcija tiks konfiscēta (vai daļa no tās tiks atskaitīta).

Akciju pierādījums piedāvā vairāk priekšrocību nekā darba pierādījums. Visizteiktākā no šīm priekšrocībām ir mazā oglekļa pēda – jo nav nepieciešamas augstas jaudas ieguves fermas akciju pierādījumā, elektrība, ko patērē, ir tikai neliela daļa no tā, ko patērē darba pierādījuma mehānisms.

Tomēr, akciju pierādījums (PoS) nav ieguvis tādu pašu reputāciju un statusu kā darba pierādījums (PoW); neskatoties uz to, ka to var uzskatīt par izšķērdīgu, ieguve ir vienīgais konsensa algoritms, kas ir pierādījis savu efektivitāti praktiski vairāk nekā desmit gadu laikā, jo Bitcoin darba pierādījuma (PoW) mehānisms ir nodrošinājis triljonu dolāru vērtas darījumu drošību kopš tās uzsākšanas, un uzglabāšanai jābūt piemēroti pārbaudītai ilgtermiņā, lai pārliecinātos, ka akciju pierādījuma (PoS) mehānisms var konkurēt ar darba pierādījuma (PoW) mehānismu attiecībā uz drošības īpašībām.

Noslēguma domas

Darba pierādījums bija oriģinālais risinājums dubultā izdevuma problēmai un ir pierādījis, ka tas ir uzticams un drošs. Bitcoin ir parādījusi, ka mums nav nepieciešama centrālā iestāde, lai novērstu naudas dubultu izdevumu. Izmantojot gudro kriptogrāfiju, hash funkcijas un spēļu teoriju, lietotāji var vienoties par finanšu datu bāzes stāvokli decentralizētā vidē.

Saistītie raksti

  • Kas ir kriptovalūtu ieguve? Kā tas darbojas?

  • Kas ir kriptogrāfija ar publisko atslēgu?

  • Kas ir konsensa algoritms blokķēdē?

Atbildība: šis saturs tiek piedāvāts jums "kā ir" ar mērķi sniegt vispārīgu informāciju un izglītības nolūkos, bez jebkādām apgalvojumām vai garantijām no jebkāda veida. To nevajadzētu interpretēt kā finanšu, juridisku vai citu veidu konsultāciju, un tas nav paredzēts, lai ieteiktu iegādāties kādu konkrētu produktu vai pakalpojumu. Jums ir jākonsultējas ar speciālistiem, lai saņemtu konsultācijas. Ja raksts ir sniegts no ārēja avota, lūdzu, ņemiet vērā, ka viedokļi, kas tajā izteikti, ir šī ārējā avota viedokļi un ne vienmēr atspoguļo Binance akadēmijas viedokļus. Lūdzu, izlasiet atbildības atrunu pilnībā šeit, lai iegūtu vairāk informācijas. Digitālās aktīvi var tikt pakļauti cenu svārstībām, un jūsu ieguldījuma vērtība var palielināties vai samazināties, un pat varat nesaņemt atpakaļ investēto summu, un jūs esat pilnībā atbildīgs par saviem investīciju lēmumiem, un Binance akadēmija nav atbildīga par jebkādiem zaudējumiem, kurus jūs varat ciest. Šo rakstu nedrīkst interpretēt kā finanšu, juridisku vai profesionālu konsultāciju. Lai iegūtu vairāk informācijas, lūdzu, iepazīstieties ar lietošanas noteikumiem un risku brīdinājumu.