Co je Proof of Work (PoW)? Jak bitcoin používá důkaz práce pro dosažení konsensu

>

Při analýze moderních blockchainových sítí se často setkáváme se slovem „Proof of Work“. Ve skutečnosti najdeme první zmínku o mechanismu konsensu PoW v rámci původní dokument o bitcoinech vytvořil Satoshi Nakamoto. Ale co je to PoW a proč je tento mechanismus shody klíčový pro blockchainovou technologii?

Proof of Work představuje základní materiál, který vede transakce, uživatele a horníky ve veřejné digitální knize. Systém úspěšně zajišťuje včasné pokračování všech transakcí v síti, aby se zabránilo různým druhům škodlivých aktivit.

Zní to komplexně? Bez obav! Napsali jsme vysvětlení Proof of Work ve snadno stravitelné formě. V následujících částech se podíváme na každou aktivitu a motivaci, která stojí za PoW sítě.

Co je doklad o práci?

Důkaz práce představuje systém, který čistým výkonem odradí veškerou škodlivou činnost, která může potenciálně poškodit stabilitu sítě. Tento koncept poprvé představil v roce 2004 Hall Finney, který vytvořil myšlenku „opakovaně použitelný doklad o práci. “ V té době bylo hlavní myšlenkou PoW zabránit spamovým e-mailům a útokům DDOS.

O pět let později implementoval anonymní tvůrce bitcoinů Satoshi Nakamoto Finneyův nápad do první blockchainové sítě na světě. Stejně jako jeho předchůdce i blockchainový PoW také zabraňuje škodlivé činnosti. Ale kromě toho je to také hnací síla, díky níž jsou transakce funkční v decentralizované a neměnné účetní knize.

PoW je hlavní systém v blockchainových sítích, který zpracovává transakce tím, že jim poskytuje hashe a potvrzuje je. Samotný systém je podporován horníky, kteří se účastní sítě ověřováním nových transakcí za peněžní odměnu – v tomto případě bitcoinem.

Proto si můžeme PoW představit jako rozložení, které horníci i uživatelé dodržují při interakci s blockchainovou sítí.

Co je blockchain?

Blockchain je forma technologie distribuované účetní knihy, snad nejjednodušší a nejoblíbenější příklad. Samotné DLT je zabezpečený systém záznamů využívající konsenzus replikovaných a synchronizovaných dat, který je sdílen ve více instancích.

Zdvojnásobení výdajů

Konkrétní škodlivá aktivita, které Proof of Work brání, se nazývá dvojité utrácení. V blockchainových sítích jsou všechny transakce zálohovány digitálním tokenem, který představuje určitou peněžní hodnotu.


Pokud byste měli poslat 50 USD kamarádovi prostřednictvím bitcoinové sítě, budete muset poslat X částky BTC.

Jak ale víme, že tato mince ještě nebyla použita k zaplacení jiné služby nebo produktu? Bez PoW nemůže síť přesně ověřit, že uživatel zdvojnásobil utrácení tokenů. Díky tomu je technologie blockchain zbytečná a nekompatibilní s jakýmkoli původním účelem.

Zdroj – Ilustrace dvojitého utrácení.

Dalo by se snadno vyřešit tento problém zavedením ústředního orgánu, který ověřuje transakce a zajišťuje, aby mince nebyly utraceny dvakrát. I když je to snadné, nepomůže to s decentralizací. Proč se vůbec obtěžovat používáním blockchainových sítí, když fungují stejným způsobem jako banka?

Satoshi Nakamoto vyřešil problém dvojitého utrácení tím, že vyžadoval, aby všichni účastníci sítě měli přístup k celé historii transakcí hlavní knihy. Znalost každé jednotlivé transakce v historii blockchainové sítě je nemožné vynechat, pokud již byly použity určité tokeny.

Nakamoto proto myslel na to, aby byly transakce veřejně oznámeny. S touto možností by všichni uživatelé sítě mohli souhlasit s jednou historií transakcí na základě pořadí, ve kterém byli přijati a odesláni.

Časové razítko

Protože čas je lineární, je to nejlepší nástroj, který nám může říci, jakým způsobem jsou transakce řazeny. Razítkem času, kdy byla platba vytvořena do transakce, známe jeho pozici v celkové účetní knize. Máme tedy časové razítko!

V původní bitcoinové síti se k přiřazení času vytvoření transakce používá server časových značek. Server pouze vezme hash bloku, který obsahuje četné transakce, a načasuje jej. Poté je hash tohoto bloku veřejně oznámen.

Jednou z klíčových součástí tohoto procesu je, že server časových značek zahrnuje předchozí časové razítko bloku v jeho aktuálním hash. Tím server vytvoří nerozbitný řetězec, ve kterém každé časové razítko posiluje stabilitu, legitimitu a platnost sítě.

Časové razítko v blockchainu prostřednictvím Proof Of Work

Verze serverů s časovou značkou, kterou máme v blockchainových sítích, označujeme jako konsensuální systémy Proof of Work. Funguje podobně jako normální server časových značek, kromě toho, že je decentralizovaný a nevyžaduje žádné centrální oprávnění.

PoW využívá kryptografickou hašovací funkci nazvanou SHA-256. Samotná síť používá nonce pro každou transakci, aby pokaždé vytvořila různé hashe, jinak by neustále vytvářela přesný hash po celou dobu.

Všechny tyto procesy jsou podporovány aktem těžby, což je proces, jehož prostřednictvím blockchainové uzly řeší složité „matematické“ problémy k ověření a potvrzení transakcí. Po dokončení úkolu síť uzlu uděluje určitou část odměn za těžbu bloků na základě jeho osobního příspěvku do sítě.

Na tomto účtu dostává každý uzel odměny úměrně k množství hardwarového výkonu investovaného do sítě. Čím více výpočetní síly použije na podporu bitcoinové sítě, tím vyšší počet mincí obdrží.

Proto máme po celém světě gigantické těžební farmy plné tisíců grafických karet, jejichž výpočetní výkon se používá k ověřování transakcí a těžbě BTC.

KOPÍROVAT NEJLEPŠÍ OBCHODNÍKY NA SVĚTĚ

Když váš vůdce obchoduje, vy obchodujete. Shrimpy automaticky aktualizuje vaše portfolio tak, aby vždy odpovídalo vašemu vůdci. Procházejte stovky obchodníků s kryptoměnami, které chcete kopírovat.

Rychlé shrnutí

Abychom lépe porozuměli tomu, jak funguje Proof of Work, stručně shrneme celý proces. Koneckonců, opakování je matkou dovednosti a díky dosud vysvětleným konceptům jsme se naučili spoustu informací za neuvěřitelně krátkou dobu.

Když mluvíme o blockchainových sítích, myslíme na digitální knihu, která je veřejná, decentralizovaná a distribuovaná všem stranám. Pokud od někoho odešlete nebo přijmete platbu, transakce se věčně zaznamená do sítě.

Každá jednotlivá transakce se hromadí do bloku, který může v daném okamžiku nést tisíce transakcí. Jakmile je blok připraven ověřit všechny tyto transakce, horníci provedou neuvěřitelně pracné práce, aby blok potvrdili. Po potvrzení bude navždy zaznamenán v síti bez jakékoli šance, aby někdo narušil nebo upravil zaznamenané informace.

Důkaz práce je pro tento proces zásadní, protože zabraňuje manipulaci s informacemi. To se provádí časovým razítkem každé transakce a bloku na základě času a pořadí, ve kterém byla vytvořena nebo ověřena. Proces ověřování se provádí pomocí hash, dlouhého řetězce čísel.

Hashes se používají k potvrzení, že přijatá data odpovídají původním datům. V tomto případě se původní data vztahují na všechny minulé transakce potvrzené v síti. Pokud blok není v souladu s předchozími bloky a hodnoty hash se neshodují, těžaři nemohou transakce ověřit.

Hornictví

Nyní, když jsme shrnuli, co je hashování a časové razítko, pojďme se lépe podívat na akt těžby. Pokud by počítač měl jednoduše generovat a potvrzovat hodnoty hashe, skončili bychom s prací, kterou lze dokončit za pouhé sekundy. Abychom tomu zabránili, musíme dát práci do Proof of Work.

Všechny blockchainové sítě nastavují určitou úroveň obtížnosti, díky níž je těžba pracná. Po vytěžení každého bloku, přibližně každých 10 minut, se obtížnost upraví. Obtížnost je stanovena samotnou sítí, která stanoví jakýsi cíl pro hash. Čím vyšší je cíl, tím těžší je těžit celý blok.

Zdroj – Nastavení obtížnosti se děje v síti.

Jak jsme již zmínili, těžaři při hašování používají nonces. Tyto nonce představují celé číslo (číslo použité jednou), které těžařům umožňuje generovat hash, který je pod cílovou obtížností. Horníci Onc objevují platný hash, sdílí se s celou sítí a blok transakcí se přidává do sítě blockchain.

Důkaz práce VS Důkaz o podílu

Kromě Proof of Work existuje další mechanismus shody s názvem Proof of Stake. Vývojáři v současné době bojují o to, který mechanismus je lepší pro blockchainové sítě, protože každý model nabízí různé výhody a nevýhody.

Pokud jste slyšeli o Proof of Stake (PoS), pak jste pravděpodobně slyšeli o Ethereum 2.0 také. Aby byla jejich síť efektivnější, škálovatelnější a nákladově efektivnější, rozhodli se vývojáři vytvořit novou síť pro Ethereum založenou na PoS.

Zatímco koncept PoS pochází z roku 2011, implementuje se až nyní. Pokud bude úspěšné, může se Ethereum stát jednou z prvních větších implementací Proof of Stake. Ale co je to PoS a jak se liší od PoW?

Rozdíl v zásadě spočívá ve skutečnosti, kdo síť podporuje. Místo těžařů využívá PoS validátory. Nová síť je zcela odlišná od PoW, protože nevyžaduje žádnou těžbu a není třeba předpovídat hashe.

Na důkaz o podílu síť náhodně vybere uživatele, který musí navrhnout blok. Pokud je blok platný, obdrží odměnu, která se skládá z transakčních poplatků bloku. S ohledem na to můžeme dojít k závěru, že validátor vydělává více, jak se transakční poplatky zvyšují.

PoS vybírá uživatele na základě několika faktorů, které rozhodují o tom, zda bude tím, kdo odešle blok. Nejprve musí uživatel vsadit tokeny, aby se stal validátorem.

Co je to sázení? Akt uzamčení nativních tokenů sítě. V zásadě jde o proces poskytování kolaterálu, aby byl způsobilý stát se účastníkem sítě. V případě Etherea 2.0 musí uživatel vložit 32 ETH.

Proč je sázení tak důležité a proč musí uživatelé „platit“ za ověření sítě? Protože se jedná o metodu používanou k podněcování čestnosti a demotivování podvádění. Pokud ověřovatel nepodává dobrý výkon nebo se chová škodlivě, síť převezme ověřovatelův podíl.

MĚLI byste sázet ETH 2.0?

Přiznejme si to – každý chce odměny. To by mohlo být také největší s sebou z letošního šílenství DeFi.

Je PoS lepší než PoW?

Vzhledem k tomu, že Ethereum přechází z PoW na PoS, musí existovat jistá motivace, proč vývojáři nyní migrují. Znamená to, že PoS je lepší než PoW, a pokud ano, proč?

Jak jste již možná uhodli, PoS eliminuje hardware potřebný k ověření transakcí. Výsledkem je, že mechanismus je šetrnější k životnímu prostředí a snižuje náklady na provoz těžební farmy. Bitcoinové farmy spotřebovávají hodně elektřiny a někteří odborníci se domnívají, že je to překážkou, protože přispívá ke znečištění světa.

V případě Etherea 2.0 se vývojáři přesunuli na PoS ještě z jednoho důvodu. Podle tvůrce Vitalika Buterina způsobí Proof of Stake síť decentralizovanější a bezpečnější. Mechanismus konsensu navíc pomůže také při snižování poplatků a zvyšování škálovatelnosti Ethereum pro jeho uživatele.

Doposud jsou bitcoiny s designem Proof of Work jedinou sítí, která úspěšně prokázala, že dokáže pracovat v masovém měřítku. Co může Ethereum dělat se sítí PoS, se teprve uvidí, protože nemáme potvrzení, zda nový design bude skutečně fungovat nebo vylepšit síť.

Dalším problémem s Proof of Stake je, že tyto sítě jsou ve srovnání s PoW méně bezpečné. Bez zabezpečení, které přinesou horníci, může být snazší manipulovat nebo dokonce zaútočit na blockchainové sítě PoS.

S ohledem na výše uvedená fakta vše, co můžeme udělat, je počkat a uvidíme, jak si Ethereum 2.0 vede. Pokud předčí bitcoiny z hlediska škálovatelnosti, pak můžeme PoS určitě považovat za lepší volbu. Pokud ne, zůstává PoW králem blockchainových sítí.

Závěr

Proof of Work je mechanismus shody využívaný k boji proti dvojímu utrácení, což je problém, který uživatelům umožňuje utrácet stejnou kryptoměnu vícekrát. Satoshi Nakamoto implementoval PoW do bitcoinů prostřednictvím řady procesů, včetně těžby, hašování a časových razítek.

Všechny tyto procesy dohromady umožňují účetní knize bitcoinů zůstat decentralizovanou, distribuovanou a veřejnou. Kromě PoW máme také nový mechanismus konsensu nazvaný Proof of Stake, který zcela vylučuje pojem těžby.

Je PoS lepší než PoW? Teoreticky ano. V praxi to však ještě musí být prokázáno prostřednictvím velké blockchainové sítě, která slouží tisícům uživatelů. Ethereum 2.0 je první vážný pokus vývojářů. To, zda je projekt úspěšný při využívání PoS, se teprve uvidí. Do té doby zůstává PoW nadřazenou formou organizace blockchainových sítí.

Krevety je sociální obchodní platforma pro kryptoměnu. Je určen pro profesionální i začínající obchodníky, aby se přišli dozvědět o rostoucím krypto průmyslu. Na Shrimpy mohou uživatelé kopírovat portfolia a obchodní strategie jiných obchodníků.

Následuj nás na Cvrlikání a Facebook pro aktualizace a zeptejte se našich úžasných aktivních komunit na Telegram & Svár.

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me
Like this post? Please share to your friends:
Adblock
detector
map