Що таке доказ виконання роботи?
Зрозуміле для новачків пояснення механізму консенсусу доказ виконання роботи (PoW), зокрема того, як майнери розв'язують криптографічні головоломки для перевірки транзакцій та захисту мережі блокчейн.
Date published: 22 лютого 2019 р.
Пояснення від Бінанс Академі (Binance Academy), що охоплює механізм консенсусу доказ виконання роботи (PoW), зокрема його походження, те, як майнери змагаються у розв'язанні криптографічних головоломок, і як він захищає мережу блокчейн.
Ця стенограма є доступною копією оригінальної стенограми відео (opens in a new tab), опублікованої Бінанс Академі. Її було трохи відредаговано для зручності читання.
Походження доказу виконання роботи (0:00)
Концепція доказу виконання роботи (PoW), що бере свій початок у 1993 році, була розроблена для запобігання атакам типу «відмова в обслуговуванні» (DoS) та іншим зловживанням сервісами, таким як спам у мережі, шляхом висування вимоги до користувача сервісу виконати певну роботу — зазвичай це означає витрати процесорного часу комп'ютера.
У 2009 році Біткоїн представив інноваційний спосіб використання доказу виконання роботи як алгоритму консенсусу для перевірки транзакцій і трансляції нових блоків у блокчейн. Відтоді він поширився і став широко використовуваним алгоритмом консенсусу в багатьох криптовалютах.
Як працює доказ виконання роботи (0:33)
Коротко кажучи, майнери в мережі змагаються один з одним у розв'язанні складних обчислювальних головоломок. Ці головоломки важко розв'язати, але легко перевірити, щойно хтось знайде правильне рішення.
Щойно майнер знаходить рішення головоломки, він може транслювати блок у мережу, де всі інші майнери перевірять правильність цього рішення.
Приклад майнінгу Біткоїна (0:56)
Біткоїн — це система на базі блокчейну, яка підтримується колективною роботою децентралізованих вузлів. Деякі з цих вузлів відомі як майнери і відповідають за додавання нових блоків у блокчейн.
Для цього майнерам потрібно спробувати вгадати псевдовипадкове число, відоме як нонс. Це число, якщо його об'єднати з даними, наданими в блоці, і пропустити через хеш-функцію, має дати результат, який відповідає заданим умовам — наприклад, хеш, що починається з чотирьох нулів.
Коли знайдено відповідний результат, інші вузли перевіряють його дійсність, і вузол-майнер отримує винагороду за блок. Тому неможливо додати новий блок до головного ланцюга без попереднього знаходження дійсного нонсу, який, у свою чергу, генерує рішення для цього конкретного блоку — так званий хеш блоку.
Чому це називається «доказ виконання роботи» (1:46)
Кожен перевірений блок містить хеш блоку, який представляє роботу, виконану майнером. Саме тому це називається доказом виконання роботи.
Переваги безпеки (1:54)
Доказ виконання роботи допомагає захистити мережу від численних різноманітних атак. Успішна атака вимагала б великої обчислювальної потужності та багато часу на виконання розрахунків. Тому вона була б неефективною, оскільки понесені витрати перевищували б потенційну винагороду за атаку на мережу.
Обмеження (2:10)
Однією з проблем доказу виконання роботи є те, що майнінг вимагає дорогого комп'ютерного обладнання, яке споживає велику кількість електроенергії. Хоча складні алгоритмічні обчислення гарантують безпеку мережі, ці обчислення неможливо використати для чогось іншого.
Погляд у майбутнє (2:25)
Хоча доказ виконання роботи може бути не найефективнішим рішенням, він все ще залишається одним із найпопулярніших методів досягнення консенсусу в блокчейнах. Вже існують альтернативні методи та підходи, які намагаються розв'язати ці проблеми, але тільки час покаже, який метод стане наступником доказу виконання роботи.