Dowód pracy
Dowód pracy opisuje system, który wymaga niemałego, ale wykonalnego wysiłku, aby powstrzymać frywolne lub złośliwe wykorzystanie mocy obliczeniowej, takie jak wysyłanie spamu lub przeprowadzanie ataków typu „odmowa usługi”. Pomysł został dostosowany do pieniędzy przez Hal Finney w 2004 r. Dzięki idei „dowodu pracy wielokrotnego użytku”. Po wprowadzeniu w 2009 r. Bitcoin stał się pierwszym szeroko przyjętym zastosowaniem pomysłu Finneya (Finney był również odbiorcą pierwszej transakcji bitcoinowej). Dowód pracy stanowi również podstawę wielu innych kryptowalut.
Wyjaśnienie dowodu pracy
To wyjaśnienie skupi się na dowodzie pracy, ponieważ działa on w sieci bitcoin. Bitcoin to cyfrowa waluta oparta na pewnego rodzaju rozproszonej księdze zwanej „blockchain”. Ta księga zawiera zapis wszystkich transakcji bitcoinowych, ułożonych w sekwencyjne „bloki”, dzięki czemu żaden użytkownik nie może wydać żadnego z nich dwukrotnie. Aby zapobiec manipulacji, księga jest publiczna lub „rozproszona”; zmieniona wersja zostanie szybko odrzucona przez innych użytkowników.
W praktyce użytkownicy wykrywają manipulacje za pomocą skrótów, długich ciągów liczb, które służą jako dowód pracy. Wprowadź dany zestaw danych za pomocą funkcji skrótu (bitcoin używa SHA-256), a wygeneruje tylko jeden skrót. Jednak ze względu na „efekt lawinowy” nawet niewielka zmiana w dowolnej części oryginalnych danych spowoduje całkowicie nierozpoznawalny skrót. Bez względu na rozmiar oryginalnego zestawu danych, skrót generowany przez daną funkcję będzie miał tę samą długość. Hash jest funkcją jednokierunkową: nie można go użyć do uzyskania oryginalnych danych, tylko w celu sprawdzenia, czy dane, które wygenerowały hash, pasują do oryginalnych danych.
Generowanie dowolnego skrótu dla zestawu transakcji bitcoinami byłoby banalne dla współczesnego komputera, więc aby zmienić ten proces w „pracę”, sieć bitcoin ustawia pewien poziom „trudności”. To ustawienie jest dostosowywane w taki sposób, że nowy blok jest „wydobywany” - dodawany do łańcucha bloków przez generowanie poprawnego skrótu - co około 10 minut. Trudność ustawiania osiąga się poprzez ustanowienie „celu” dla skrótu: im niższy cel, tym mniejszy zestaw poprawnych skrótów i tym trudniej go wygenerować. W praktyce oznacza to skrót rozpoczynający się długim ciągiem zer: skrót dla bloku # 429818, na przykład, to 000000000000000004dd3426129639082239efd583b5273b1bd75e8d78ff2e8d. Ten blok zawiera 2012 transakcji obejmujących nieco ponad 1000 bitcoinów, a także nagłówek poprzedniego bloku. Jeśli użytkownik zmieni jedną kwotę transakcji o 0, 0001 bitcoin, wynikowy skrót nie będzie rozpoznawany, a sieć odrzuci oszustwo.
Ponieważ dany zestaw danych może wygenerować tylko jeden skrót, w jaki sposób górnicy upewniają się, że generują skrót poniżej celu? Zmieniają dane wejściowe, dodając liczbę całkowitą, zwaną nonce („liczba używana raz”). Po znalezieniu prawidłowego skrótu jest on nadawany do sieci, a blok jest dodawany do łańcucha bloków.
Wydobycie jest procesem konkurencyjnym, ale jest bardziej loterią niż wyścigiem. Średnio ktoś generuje akceptowalny dowód pracy co dziesięć minut, ale kto to będzie, zgaduje ktoś. Górnicy gromadzą się razem, aby zwiększyć swoje szanse na wydobycie bloków, co generuje opłaty transakcyjne i, przez ograniczony czas, nagrodę za nowo utworzone bitcoiny.
Dowód pracy sprawia, że niezwykle trudno jest zmienić dowolny aspekt łańcucha bloków, ponieważ taka zmiana wymagałaby ponownego wydobycia wszystkich kolejnych bloków. Utrudnia to również użytkownikowi lub puli użytkowników zmonopolizowanie mocy obliczeniowej sieci, ponieważ maszyny i moc wymagana do wykonania funkcji skrótu są drogie.
Porównaj rachunki inwestycyjne Nazwa dostawcy Opis Ujawnienie reklamodawcy × Oferty przedstawione w tej tabeli pochodzą od partnerstw, od których Investopedia otrzymuje wynagrodzenie.