Proof of Work (PoW) i Proof of Stake (PoS) to dwa główne algorytmy konsensusu w świecie krypto.

Tematem dzisiejszego wpisu będzie pierwszy z algorytmów. W systemie Proof of Work właściciele komputerów współtworzących blockchain (tzw. górnicy) konkurują w rozwiązywaniu złożonych problemów matematycznych, znanych również jako hash, w celu weryfikacji transakcji i dodania ich do łańcucha bloków. Proces rozwiązywania tych problemów wymaga dużych zasobów i wymaga od górników wydatkowania znacznej ilości mocy obliczeniowej. Pierwszy górnik, który rozwiąże problem, otrzymuje nagrodę w postaci stałej liczby jednostek Bitcoin i opłat transakcyjnych związanych z zatwierdzonymi transakcjami.

Wydobywanie (ang. mining) to proces weryfikacji i dodawania transakcji do łańcucha bloków. Jest to istotna część sieci Bitcoin, a także sposób, w jaki nowe jednostki Bitcoin tworzy się i wprowadza do obiegu.

Trudność problemów matematycznych, które górnicy muszą rozwiązać, rośnie z czasem, aby zapewnić wprowadzanie nowych jednostek Bitcoina do obiegu w przewidywalnym tempie. Proces ten nazywa się „dostosowaniem trudności”. Za jego sprawą średni czas potrzebny do sprawdzenia poprawności bloku pozostaje stały, nawet gdy całkowita moc obliczeniowa sieci wzrasta.

Odgórnie ustalona maksymalna ilość bitcoinów możliwych do wydobycia wynosi 21 milionów jednostek. Założenie to organicznie wpisuje się w projekt sieci Bitcoin i stanowi gwarancję, że po wykopaniu wszystkich tokenów wartość Bitcoina nie będzie maleć wraz z upływem czasu. Pierwszego Bitcoina wydobył osobiście jego twórca (lub twórcy) Satoshi Nakamoto w roku 2009.

Mining, czyli podstawa algorytmu Proof of Work

Oto bardziej szczegółowe wyjaśnienie procesu wydobywania:

1. Transakcje są transmitowane do sieci: gdy użytkownik chce wysłać Bitcoina do innego użytkownika, tworzy transakcję i transmituje ją do sieci. Transakcja zawiera adresy nadawcy i odbiorcy, wysyłaną ilość bitcoinów oraz podpis cyfrowy w celu weryfikacji autentyczności transakcji.
2. Transakcje gromadzą się w blokach: transakcje trafiają do bloków, które następnie transmituje się do sieci. Górnicy konkurują ze sobą, aby zweryfikować transakcje w bloku i dodać je do łańcucha bloków.
3. Górnicy rozwiązują złożony problem matematyczny: aby zweryfikować blok transakcji i dodać go do łańcucha bloków, górnicy muszą rozwiązać złożony problem matematyczny. Proces ten wymaga użycia specjalistycznego sprzętu komputerowego, zwanego „platformami górniczymi”, do wykonywania miliardów obliczeń na sekundę.
4. Pierwszy górnik, który rozwiąże problem otrzymuje nagrodę: nagrodą jest stała liczba jednostek Bitcoin wraz z opłatami transakcyjnymi związanymi z zatwierdzonymi transakcjami. Właśnie ten nosi nazwę Proof of Work i służy do zabezpieczenia sieci Bitcoin.
5. Zatwierdzony blok jest dodawany do łańcucha bloków: po pomyślnym zweryfikowaniu bloku transakcji jest on dodawany do blockchaina i staje się stałą częścią zapisu. Blok następnie transmituje się do sieci, a proces zaczyna się od nowa.

PoW – zalety

• PoW oferuje względnie bezpieczny sposób zapobiegania podwójnemu wydatkowaniu i innym formom oszustw.
• Konsensus Proof of Work jest niezwykle odporny na ataki, ponieważ potencjalny atakujący musiałby wydać znaczną ilość zasobów, aby skutecznie zaatakować sieć.
• Tworzy prawdziwie zdecentralizowaną sieć, ponieważ żaden pojedynczy podmiot nie kontroluje większości mocy wydobywczej.
• Oferuje stosunkowo szybki mechanizm konsensusu w porównaniu z innymi metodami funkcjonującymi w świecie kryptowalut.
• Umożliwia górnikom zdobywanie nagród za dostarczanie mocy obliczeniowej do sieci, stanowiąc dla nich zachętę do zabezpieczania sieci.

PoW – wady

• Wymaga dużych zasobów i nie jest efektywny energetycznie, ponieważ wymaga od górników wydatkowania znacznej ilości mocy obliczeniowej w celu walidacji transakcji.
• Może prowadzić do centralizacji, ponieważ ci, którzy mają najwięcej zasobów (np. potężne komputery lub dostęp do taniej energii elektrycznej) zyskują przewagę pod względem nagród za wydobycie.
• Problemy PoW dotykają także aspektu skalowalności. Moc obliczeniowa wymagana do wydobywania nowych bloków rośnie z czasem, co może prowadzić do wolniejszej i bardziej przeciążonej sieci.

Tyle na temat Proof of Work. W kolejnym artykule skupimy się na alternatywnym algorytmie konsensusu w świecie krypto, czyli Proof of Stake.

* * *

Chcesz kupić kryptowaluty lub wymienić je na gotówkę? Sprawdź nasz kantor kryptowalut Warszawa Bitmona już dziś! Oferujemy także sprzedaż urządzeń do bezpiecznego przechowywania Twoich krypto – portfele sprzętowe marki Ledger oraz specjalne tabliczki do zapisywania frazy odzyskiwania.