Czym jest Proof of Work?
Proof of Work jest algorytmem konsensusu wykorzystywanym przez blockchain bitcoina. Opiera się na rozwiązywaniu skomplikowanych obliczeń matematycznych przez komputer. Proces pochłania dużą ilość mocy obliczeniowej. Rozwiązanie matematycznej zagadki rozumiemy jako dowód wykonanej pracy (czyli po angielsku - Proof of Work). Proof of Work jest sposobem na zabezpieczenie poprawnego działania sieci bitcoina. Dzięki ogromnym wydatkom energetycznym włożonym w zabezpieczenie tego blockchainu możemy mieć pewność co do tego, że najstarsza kryptowaluta na świecie jest odporna na ataki hakerów oraz manipulacje łańcuchem danych.
Jak działa blockchain bitcoina oparty na Proof of Work?
Łańcuchy bloków to rozproszone księgi ze zbiorem danych o transakcjach. Łańcuchy danych rejestrują wszystkie transakcje w sieci od początku jej powstania. Każda transakcja bitcoinowa jest zapisywana niczym w arkuszu kalkulacyjnym. Blok danych zawiera informacje o kwotach transakcji, adresach portfeli, dacie transakcji, a nawet liczbie szesnastkowej utworzonej podczas zabezpieczania łańcucha bloków.
Proces potocznie nazywany zabezpieczaniem danych blockchainu to hashowanie. Hash stanowi połączenia między blokami i łańcuchami danych. Ze względu na to, że wszystkie dane są ze sobą połączone hashami, system jest odporny na manipulacje. Nikt nie może zmienić wprowadzonej wcześniej treści lub nadpisać danych, ponieważ informacje każdego bloku danych są zawarte w następnym hashu dodanym do systemu wraz z przyłączeniem następnych informacji.
Weryfikacja danych - proces hashowania w Proof of Work
Po zamknięciu każdego bloku danych hash zostaje wykorzystany do zweryfikowania informacji przed otwarciem następnego bloku. W ten sposób działa dowód pracy w sieci bitcoina. Hash to tak naprawdę cyfra o długości 64 znaków. Każdy hash jest zaszyfrowany i musi zostać odszyfrowany przez górników, aby mogli oni dodać kolejny blok danych do sieci. W zamian za swój trud i wydatek energetyczny górnicy otrzymują wynagrodzenie w postaci kryptowaluty.
Różnice między Proof of Work i Proof of Stake
Konsensus PoW i PoS najłatwiej porównać na podstawie działania bitcoina i ethereum, czyli dwóch najpopularniejszych na świecie kryptowalut. Ethereum podobnie jak bitcoin wykorzystywał do weryfikacji blockchaina Proof of Work. Zostało to zmienione we wrześniu 2022 roku. Wówczas dokonano długo wyczekiwanego przez uczestników sieci przejścia na wykorzystanie konsensusu Proof of Stake.
Proof of Work:
- Weryfikacja sieci odbywa się za pośrednictwem użycia maszyn należących do górników;
- Górnicy otrzymują nagrodę za swoje wysiłki w postaci wydobytej kryptowaluty;
- Zużywa dużo mocy obliczeniowej, co jest kosztowne.
Proof of Stake
- Weryfikacja oparta na kryptowalutach użyczonych przez uczestników sieci;
- Walidatorzy sieci otrzymują nagrody finansowe pobrane z opłat transakcyjnych;
- Niskie zużycie mocy obliczeniowej niezbędne do utrzymania sieci.
Który konsensus jest lepszym mechanizmem?
Niektóre osoby błędnie uważają, że mechanizm Proof of Work jest gorszy od Proof of Stake ze względu na konieczność ogromnego wydatku energetycznego. Często używanymi argumentami przeciwko PoW jest długi czas oczekiwania niezbędny na zatwierdzenie transakcji i wysoki koszt związany z użyciem sprzętu i wydatkiem energetycznym.
Oczywiście zarówno PoW, jak i PoS mają swoje wady i zalety. Jednak wydatek energetyczny i powolne działanie PoW jest często błędnie postrzegane jako niekontrolowana wada. W rzeczywistości wydłużony czas oczekiwania na zatwierdzenie informacji w sieci PoW oraz wysoki koszt prowadzenia systemu są niezbędnymi krokami. Dzięki nim bitcoin zachowuje najwyższy możliwy stopień bezpieczeństwa. Jest odporny na manipulacje informacjami wewnątrz sieci oraz ataki z zewnątrz.
Jedynym sposobem na złamanie systemu PoW jest posiadanie przez atakującego ponad 50% mocy obliczeniowej znajdującej się w całej sieci. Oczywiście PoS jest ekologiczny, ponieważ zużywa mniej prądu. Jednak musimy pamiętać o tym, że PoW bitcoina to dojrzały system, który przeszedł próbę czasu. PoS jest z kolei nowszy, mniej sprawdzony i stwarza potencjalnie większe ryzyko.
Proof of Work - podsumowanie
Proof of Work jest algorytmem konsensusu. Nieodłącznym elementem działania sieci bitcoina. Zapewnia bezpieczeństwo oraz integralność systemu kryptowalutowego. Działa na zasadzie rozwiązania skomplikowanych problemów matematycznych przez komputery (zwane "koparkami"), które walczą o dodanie nowego bloku do łańcucha. Rozwiązanie problemu wymaga dużej mocy obliczeniowej, co zapewnia wysoki stopień ochrony przed atakami. PoW jest jednak krytykowany za ogromne zużycie energii.
Komentarze