Что такое Proof-of-Work (PoW)?

ОСНОВНЫЕ МОМЕНТЫ

• Proof-of-Work — это механизм, который решает проблему византийских генералов и делает блокчейн биткойна неизменным.
• Proof-of-Work и корректировка сложности также регулируют скорость эмиссии биткойнов.
• Proof-of-Work использует энергию для защиты блокчейна, что делает Биткойн самой безопасной сетью в мире.

Проблема византийских генералов

Биткойн — это децентрализованная система, поэтому пользователи и майнеры не знают друг друга и не могут доверять данным, которые они получают друг от друга. Например, если пользователь отправляет или получает транзакцию, как он узнает, когда она будет рассчитана? Если другой пользователь сообщает им, что все улажено, как они могут доверять этому пользователю?

Эта проблема называется «Проблема византийских генералов» и уже много лет преследует децентрализованные системы, основанные на консенсусе. До изобретения Hashcash это было самым большим препятствием для изобретения децентрализованной системы электронных денег.

Hashcash и Proof-of-Work (PoW)

В 2002 году Адам Бэк изобрел Hashcash, механизм Proof-of-Work (PoW) (доказательство работы), предназначенный для предотвращения спама и атак типа «отказ в обслуживании» (DoS) .

Hashcash работал следующим образом: чтобы отправить электронное письмо пользователю Hashcash, отправитель должен был найти хеш электронной почты, попадающий в определенный диапазон. Поскольку хэш — это большое непредсказуемое число, для создания такого хеша требуется много вычислений. Эта система взимает плату за отправку электронной почты. Цена будет заключаться в виде времени и вычислительной мощности, а также отпугнет спамеров и сделает DoS-атаки менее эффективными.

Размер диапазона действительных хэшей является прямо пропорционально сложности поиска действительного хэша и, следовательно, времени и работы, необходимых для создания действительного хэша. Пользователи, которым нужна надежная защита от спама, могут установить небольшой диапазон, что потребует дополнительной работы для всех желающих отправлять им электронные письма. Пользователи, которых устраивала более слабая защита от спама, могли установить больший диапазон, требуя меньше усилий.

Доказательство работы и биткойн

Когда был изобретен Биткойн, Сатоши Накамото применил к Биткойну Proof-of-Work. Чтобы добавить блок биткойнов в цепочку блоков, майнер должен сгенерировать хэш, попадающий в определенный диапазон, как и в случае с Hashcash.

Proof-of-Work служит для биткойнов трем целям:

• По аналогии с Hashcash и электронной почтой, PoW взимает плату за создание блоков, предотвращая спам и DoS-атаки.
• PoW служит объективным способом для децентрализованных сторон договориться о том, какая версия блокчейна действительна. Это решение проблемы византийских генералов.
• PoW налагает затраты на создание новых биткойнов, делая их дефицитными и поощряя децентрализацию в индустрии майнинга.

Регулировка сложности биткойнов

Hashcash позволил каждому пользователю индивидуально установить диапазон допустимых хэшей, который мы называем сложностью. Однако, поскольку Биткойн — это система консенсуса, должна быть одинаково сложна для всех. Одной из величайших и самых инновационных функций Биткойна был алгоритм регулировки сложности. Сложность биткойна корректируется примерно каждые четыре недели, чтобы гарантировать, что действительный хэш (и, следовательно, блок биткойнов) будет найден в среднем каждые 10 минут.

Если в течение заданного четырехнедельного периода блоки будут производиться с большей скоростью, то сложность будет увеличена, а это означает, что диапазон допустимых хэшей сократится. И наоборот, если блоки производятся медленнее, сложность снижается, а диапазон допустимых хэшей увеличивается.

Когда Биткойн был запущен в 2009 году, Сатоши Накамото был единственным майнером. Постепенно к нему присоединились другие и выделили больше вычислительных мощностей для угадывания хэшей для блоков. Без корректировки сложности это увеличение числа майнеров привело бы к тому, что блоки поступали бы все быстрее и быстрее, что позволяло бы спамить и вызывало бы быстрое накопление всех биткойнов первыми майнерами.

Регулировка сложности гарантирует, что независимо от того, сколько майнеров присоединится к сети, спам будет убыточным, а скорость эмиссии новых биткойнов останется относительно стабильной.

Proof-of-Work и проблема византийских генералов

Описанная выше система Proof-of-Work и корректировки сложности также обеспечивает объективное решение проблемы византийских генералов, позволяя всем участникам сети Биткойн договориться о том, какая версия блокчейна является объективной. Узлы всегда считают самую длинную цепочку правильной.

Неважно, кто говорит вам самую длинную цепочку, доказательство работы говорит само за себя.– Сатоши Накамото объясняет, как Proof-of-Work решает проблему византийских генералов.

Простое правило заключается в том, что цепочка с наибольшим количеством работы является наиболее достоверной. На практике это обычно означает, что цепочка с наибольшим количеством блоков является наиболее достоверной. Поскольку объем работы в каждом блоке объективен и неизменен, нет места разногласиям по поводу того, в какой цепочке больше всего работы.

Экономика доказательства работы

Биткойн был изобретен с учетом разумных экономических принципов. Proof-of-Work и корректировка сложности вынуждают предельные затраты на майнинг биткойнов колебаться вокруг стоимости самого биткойна, токена. Это отражает экономику всех товаров на свободном рынке.

Предельные затраты на добычу золота, как правило, остаются близкими к цене золота. Я думаю, что с биткойнами будет то же самое.– Сатоши Накамото объясняет Proof-of-Work

Этот механизм масштабирует безопасность Биткойна: по мере роста цены Биткойн все больше майнеров стремятся присоединиться к сети, и сеть Биткойн становится более безопасной. Это также означает, что ранние майнеры биткойнов не получали несправедливых преимуществ или выгоды от эффектов Кантильона. На всех этапах истории Биткойн майнеры платили примерно одну и ту же цену за биткойн, который им разрешалось создавать, поскольку потребитель платил за то, чтобы купить биткойн напрямую.

Является ли доказательство работы расточительным?

Многие критики Биткойна заявляют, что механизм Биткойна Proof-of-Work бесполезен и расточителен. Этой критике не хватает как экономического, социального, так и технологического понимания его принципов.

С экономической точки зрения критики утверждают, что добыча биткойнов расточительна, потому что она выполняет бесполезные вычисления. Эта критика основана на стоимости Биткойна, либо с точки зрения энергии, либо денег. Экономическое суждение никогда не может быть основано исключительно на затратах, оно также должно учитывать выгоды. Чтобы добыча биткойнов была действительно расточительной, затраты должны перевешивать выгоды. Поскольку сотни тысяч пользователей биткойнов регулярно платят комиссию майнерам и покупают только что отчеканенные биткойны, с экономической точки зрения биткойн явно выгоден пользователям биткойнов.

Золотодобыча — это растрата, но эта растрата гораздо меньше, чем польза от наличия золота в качестве средства обмена. Я думаю, что с биткойнами будет то же самое.- Сатоши Накамото, опровергающий идею о том, что Proof-of-Work является расточительным в 2010 году.

Во-вторых, приводится экологический аргумент, что Биткойн потребляет слишком много энергии. Эта критика игнорирует взаимозаменяемость энергопотребления и утверждает, что энергопотребление Биткойна качественно отличается от энергопотребления других видов экономической деятельности. Энергия, используемая в биткойнах, в равной степени подвергается критике, как и энергия, используемая в телевизорах, электромобилях и кондиционерах. Во всех таких случаях стоимость энергии должна быть сопоставлена ​​с выгодами от ее использования. Для биткойн-майнеров расход энергии на добычу биткойнов является наиболее продуктивным и эффективным использованием энергии. Следовательно, использование его для чего-либо еще было бы пустой тратой общественного богатства.

Этот материал предназначен только для информационных целей и не предназначен для предоставления юридических, налоговых, финансовых или инвестиционных рекомендаций. Получателям следует проконсультироваться со своими советниками, прежде чем принимать подобные решения. Cripta Today не несет ответственности за любое принятое решение или любые другие действия или бездействие в связи с использованием Получателем этого материала.