Darba pierādījums (PoW) Definīcija

Kas ir darba pierādījums (PoW)?

Darba apliecinājums (PoW) apraksta sistēmu, kas prasa nenozīmīgu, bet iespējamu piepūli, lai atturētu no vieglprātīgas vai ļaunprātīgas skaitļošanas jaudas izmantošanas, piemēram, surogātpasta sūtīšanas vai pakalpojuma atteikuma uzsākšanas uzbrukumiem. Pēc tam Hal Finney 2004. gadā šo koncepciju pielāgoja digitālās naudas nodrošināšanai, izmantojot ideju "atkārtoti izmantojams darba pierādījums", izmantojot sajaukšanas algoritmu SHA-256.

Pēc ieviešanas 2009. gadā Bitcoin kļuva par pirmo plaši pieņemto Finnija PoW idejas pielietojumu (Finnijs bija arī pirmā bitkoina darījuma saņēmējs). Darba apliecinājums ir pamats daudziem citiem kriptovalūtas arī, nodrošinot drošu, decentralizētu vienprātību.

Izpratne par darba pierādījumu

Šis skaidrojums būs vērsts uz darba pierādīšanu, jo tas darbojas bitcoin tīklā. Bitcoin ir digitāla valūta, kuras pamatā ir sava veida valūta izplatīta virsgrāmata pazīstams kā "blokķēde. "Šajā virsgrāmatā ir ieraksts par visiem bitkoina darījumiem, kas sakārtoti secīgos" blokos ", lai nevienam lietotājam nebūtu atļauts divreiz iztērēt kādu no saviem turējumiem. Lai novērstu viltojumus, virsgrāmata ir publiska vai "izplatīta"; citi lietotāji ātri noraidīs mainīto versiju.

Lietotāji praksē atklāj viltojumus hashes, garas skaitļu virknes, kas kalpo kā pierādījums darbam. Ievietojiet konkrētu datu kopu, izmantojot jaukšanas funkciju (bitkoins izmanto SHA-256), un tas radīs tikai vienu jaukšanu. Sakarā ar "lavīnas efektu" pat nelielas izmaiņas jebkurā sākotnējo datu daļā radīs pilnīgi neatpazīstamu jaukšanu. Neatkarīgi no sākotnējā datu kopas lieluma, noteiktas funkcijas ģenerētā jaukšana būs vienāda garuma. Jaukums ir vienvirziena funkcija: to nevar izmantot, lai iegūtu sākotnējos datus, tikai lai pārbaudītu, vai dati, kas ģenerēja jaucējus, atbilst sākotnējiem datiem.

Jebkura jaukšanas ģenerēšana bitcoin darījumu kopumam mūsdienu datoram būtu nenozīmīga, tāpēc, lai process "darbā", Bitcoin tīkls nosaka noteiktu "grūtību" līmeni. Šis iestatījums ir noregulēts tā, lai tiktu izveidots jauns bloks ir "ieguves" - pievienots bloka ķēdei, ģenerējot derīgu jaukšanu - aptuveni ik pēc 10 minūtēm. Grūtības iestatīšana tiek veikta, izveidojot a "mērķis" jaukšanai: jo zemāks mērķis, jo mazāks derīgo hash kopums, un jo grūtāk to ģenerēt. Praksē tas nozīmē jaukšanu, kas sākas ar ļoti garu nulles virkni.

Īpaši apsvērumi

Tā kā konkrēta datu kopa var ģenerēt tikai vienu jaukšanu, kā kalnračiem jāpārliecinās, ka viņi ģenerē jaucējvērtību zem mērķa? Tie maina ievadi, pievienojot veselu skaitli, ko sauc par a nonce ("vienreiz lietots numurs"). Kad ir atrasta derīga jaukšana, tā tiek pārraidīta tīklā un bloks tiek pievienots blokķēdei.

Kalnrūpniecība ir konkurētspējīgs process, taču tā ir vairāk loterija nekā sacensības. Vidēji ik pēc desmit minūtēm kāds ģenerēs pieņemamu darba pierādījumu, bet kurš tas būs, tas ir ikviena minējums. Kalnrači apvienojas, lai palielinātu savas iespējas iegūt blokus, kas rada darījuma maksu un ierobežotu laiku atlīdzību par jaunizveidotiem bitkoiniem.

Darba pierādījums apgrūtina jebkura bloka ķēdes aspekta maiņu, jo šādas izmaiņas prasītu visu nākamo bloku atkārtotu ieguvi. Tas arī apgrūtina lietotāju vai lietotāju loku monopolizēt tīkla skaitļošanas jaudu, jo jaucējfunkciju veikšanai nepieciešamā tehnika un jauda ir dārga.

Darba pierādījuma piemērs

Lai pierādītu darbu, datoram ir nejauši jāiesaistās jaukšanas funkcijās, līdz tas nonāk pie izvades ar pareizu minimālo nulles vērtību. Piemēram, bloka #660000, kas iegūts 2020. gada 4. decembrī, jaukšana ir 00000000000000000008eddcaf078f12c69a439dde30dbb5aac3d9d94e9c18f6. Bloka atlīdzība par šo veiksmīgo jaukšanu bija 6.25 BTC.

Šajā blokā vienmēr būs 745 darījumi, kas saistīti ar nedaudz vairāk kā 1 666 bitkoiniem, kā arī iepriekšējā bloka galvene. Ja kāds mēģinātu mainīt darījuma summu pat par 0,000001 bitkoinu, iegūtais jaucējkrāns būtu neatpazīstams un tīkls noraidītu krāpšanas mēģinājumu.

Darba apliecinājums FAQ

Ko nozīmē darba apliecinājums?

PoW pieprasa tīkla mezgliem pierādīt, ka tiem ir iztērēta skaitļošanas jauda (t.i., darbs) lai decentralizēti panāktu vienprātību un neļautu sliktiem dalībniekiem apsteigt tīklā.

Kā darba pierādījums apstiprina kriptogrāfijas darījumu?

Darbs pats par sevi ir patvaļīgs. Bitcoin gadījumā tas ietver SHA-256 jaukšanas algoritmu atkārtojumus. Tomēr jaukšanas kārtas "uzvarētājs" apkopo un reģistrē darījumus no mempuļa uz nākamo bloku. Tā kā "uzvarētājs" ir nejauši izvēlēts proporcionāli veiktajam darbam, tas stimulē ikvienu tīkla dalībnieku rīkoties godīgi un reģistrēt tikai patiesus darījumus.

Kāpēc kriptovalūtām ir nepieciešams darba pierādījums?

Tā kā blokķēdes, piemēram, kriptogrāfijas valūtas tīkli, ir decentralizētas un vienādranga, pēc sava uzbūves prasa zināmu veidu, kā panākt vienprātību un drošību. Darba pierādīšana ir viena no šādām metodēm, kas padara pārāk resursietilpīgu mēģinājumu apsteigt tīklu. Pastāv arī citi pierādīšanas mehānismi, kas ir mazāk resursietilpīgi, bet kuriem ir citi trūkumi vai trūkumi, piemēram likmes pierādījums (PoS) un apdeguma pierādījums. Bez pierādīšanas mehānisma tīkls un tajā saglabātie dati būtu neaizsargāti pret uzbrukumiem vai zādzībām.

Vai Bitcoin izmanto darba pierādījumus?

Jā. Tas izmanto PoW algoritmu, kura pamatā ir sajaukšanas funkcija SHA-256, lai apstiprinātu un apstiprinātu darījumus, kā arī laiž apgrozībā jaunus bitkoinus.

Kā likmes pierādījums (PoS) atšķiras no PoW?

PoS ir vienprātības mehānisms, kas pēc nejaušības principa piešķir mezglu, kas iegūs vai apstiprinās bloķētos darījumus, atkarībā no tā, cik monētu tur šis mezgls. Jo vairāk žetonu atrodas makā, jo lielāka ieguves jauda tam faktiski tiek piešķirta. Lai gan PoS ir daudz mazāk resursu ietilpīgs, tam ir vairāki citi trūkumi, tostarp lielāka iespēja 51% uzbrukums mazākos altkoinos un stimulos uzkrāt žetonus un tos neizmantot.