15 marca, 2023

Co to Proof of Work i jak działa ten mechanizm w kryptowalutach?

Zadajesz sobie pytanie: Co to Proof of Work? Wyjaśniamy to w tym artykule. W dzisiejszych czasach nikt nie może przejść obojętnie obok bitcoina i kryptowalut, a nawet ci, którzy już lepiej poznali poszczególne monety, nadal spotykają się z nie do końca jasnymi terminami.

Szczególnie różnica między Proof of Work (PoW), Proof of Stake (PoS) i Proof of Importance (PoI) regularnie powoduje zamieszanie. W kolejnych liniach chcielibyśmy skupić się szczególnie na tych terminach i wyjaśnić je tak prosto i zrozumiale, jak to tylko możliwe.

Zasadniczo są to protokoły, które są potrzebne do wydobywania lub generowania kryptowalut. Różne monety są generowane na różne sposoby – a im bardziej popularne stają się wirtualne waluty, tym więcej deweloperów myśli o uproszczeniu tych metod i skierowaniu ich w bardziej ekologicznym kierunku.

Wiadomo, że wydobywanie bitcoina zużywa dużo energii, dlatego coraz więcej fanów kryptowalut szuka nowych sposobów na generowanie monet.

Jeśli jesteś zainteresowany innymi tematami związanymi z kryptowalutami i technologią blockchain, odwiedź naszą stronę główną Centrum Wiedzy.

Co to jest Proof of Work (PoW)

Ale teraz, aby wyjaśnić, co oznacza proof of work: jak wiesz, bitcoin jest wydobywany. Górnik musi rozwiązać obliczenia kryptograficzne, aby znaleźć następny blok. Musisz rozwiązać złożony problem arytmetyczny lub zagadkę składającą się z bardzo trudnych sekwencji liczb. Jeśli ten problem zostanie ukończony, odpowiedzialni górnicy otrzymują nagrodę w wysokości jednego bitcoina.

Dzięki rozwiązaniu problemów, transakcje mogą być zatwierdzone w blockchainie i mogą być tworzone nowe bloki. Gdy jeden górnik rozwiąże problem, rozwiązanie jest sprawdzane przez wszystkich innych górników, aby osiągnąć konsensus. Proces ten nazywany jest również Proof of Work, lub w skrócie PoW.

Największe i najbardziej znane kryptowaluty oparte są na mechanizmie proof-of-work. Zarówno Bitcoin jak i Ethereum są wydobywane w ten sposób. Chociaż ten ostatni obecnie opiera się również na Proof of Stake po pojawieniu się Ethereum 2.0. Różne monety wykorzystują jednak inny algorytm PoS.

Wniosek o Proof of Work

Jednym z najbardziej znanych blockchainów z PoW jest z pewnością Bitcoin. Bitcoin został stworzony w 2009 roku i jest pionierem w dziedzinie zdecentralizowanych cyfrowych kryptowalut. Do tej pory Bitcoin jest zdecydowanym liderem w kapitalizacji rynkowej.

Bitcoin używa SHA-256 jako funkcji haszującej, a górnicy rozwiązują problem znalezienia haszu, który zaczyna się od określonej liczby zer. Trudność górnicza jest dostosowywana co 2016 bloków. Czas bloków jest stosunkowo długi w porównaniu z innymi blockchainami – 1 blok co 10 minut. Wydobywanie bitcoinów odbywa się zazwyczaj za pomocą specjalnego sprzętu – tzw. ASIC (Application Specific Integration Circuits).

Rozwiązywanie zagadek kryptograficznych kosztuje dużo energii, a wysokie zużycie energii jest często wymieniane jako jeden z głównych problemów blockchaina z przodkiem. Jednak nie jest to takie proste. Chociaż zużycie energii jest rzeczywiście wysokie, a bitcoin może nawet osiągnąć roczną konsumpcję niektórych krajów, duża jej część pochodzi z odnawialnych źródeł energii. Aby zminimalizować koszty energii, centra wydobywcze są często zlokalizowane w regionach o taniej energii elektrycznej. Najczęściej wyraża się to w energii wodnej lub innych zasobach odnawialnych. Przykładem może być chińska prowincja Syczuan, Islandia czy Quebec w Kanadzie, Rosja itp. Dobrym plusem jest to, że w tych regionach klimat jest również chłodniejszy, co wymaga mniej zasobów do chłodzenia maszyn.

Proof of Work – 51% ryzyko ataku

Zgodnie z podstawową ideą, proof-of-work opiera się na wysoce rozproszonej mocy obliczeniowej wśród wielu uczestników w całym systemie. Powinno to gwarantować stabilność i bezpieczeństwo sieci. Jest to jednak coraz mniej aktualne w szczególności w przypadku bitcoina. Ze względu na stale rosnącą cenę bitcoina i odpowiednio rosnącą opłacalność wydobycia, liczba mining pools znacznie wzrosła. Stwarza to niebezpieczeństwo tzw. ataku 51%. Jeśli jeden górnik posiada przez dłuższy czas co najmniej 51% mocy wydobywczej w sieci, istnieje ryzyko manipulacji blockchainem, a tym samym przeszłymi transakcjami.

Ponadto, wydobycie bitcoinów nie jest zbyt pewne z punktu widzenia środowiska. Wygenerowanie bloku zajmuje około 10 minut. Magazyn Mainboard szacuje, że zużycie energii na jedną transakcję w sieci odpowiada średniemu dziennemu zużyciu energii przez 1,57 gospodarstwa domowego.

Oto dowód zakładu

Z drugiej strony, protokół Proof of Stake (PoS) jest znacznie prostszy i tańszy. Z tego powodu Ethereum rozważa przejście na algorytm Proof of Stake.

Protokół Proof of Stake (PoS) faworyzuje jednak tych uczestników, którzy posiadają szczególnie dużą liczbę danej kryptowaluty. Na przykład inwestorzy, którzy posiadają 1000 dolarów w danej kryptowalucie, mogą zatwierdzić dziesięć razy więcej bloków niż inwestorzy, którzy posiadają tylko 100 dolarów w danej kryptowalucie.

W skrócie, wniosek jest taki, że protokół Proof of Work (PoW) jest znacznie bardziej energochłonny i kosztowny, co sprawia, że „wydobywanie” w krajach o wysokich cenach energii elektrycznej (np. Bułgaria) jest mało opłacalne.

W przypadku protokołu Proof of Stake (PoS) inwestorzy powinni pamiętać, że różne kryptowaluty wymagają pewnej minimalnej liczby monet, aby uzyskać zainteresowanie. Ostatecznie protokół Proof of Stake (PoS) jest uważany za znacznie bardziej energooszczędny i w kręgach ekspertów bezpieczniejszy niż koncepcja Proof of Work (PoW).

Proof of Work: Podsumowanie

Istnieją zapewne lepsze mechanizmy i algorytmy niż proof of work. Jednak algorytm PoW jest najlepiej ugruntowany i najlepiej zabezpieczony przed atakami. Szczególnie biorąc pod uwagę, że bitcoin i stojąca za nim technologia blockchain są jeszcze stosunkowo młode. Wysoki koszt jest również czynnikiem sprzyjającym konsensusowi i zniechęcającym uczestników sieci do wykorzystania swoich zasobów na innych blockchainach. Dlatego są duże szanse, że algorytm Proof of Work będzie nadal stale ulepszany przez deweloperów, a wady będą usuwane.

Proof of Work (PoW) FAQ

Czy bitcoin używa mechanizmu konsensusu proof of work?

Kryptowaluty oparte na protokole Proof of Work (PoW) obejmują Bitcoin, Etherium, Lightcoin i Monero. Algorytm Proof of Work (PoW) ma jednak pewne wady.

Jakie inne kryptowaluty wykorzystują mechanizm proof-of-work?

Są to:

Jak działa Proof-of-Work?

Dowód pracy jest algorytmem konsensusu, który leży u podstaw bitcoin blockchain. Jest nazywany „dowodem pracy”, ponieważ uczestniczące węzły (górnicy) w sieci bitcoin muszą wykonać pewną pracę – zwykle poprzez wywieranie mocy obliczeniowej.

Jakie są alternatywy dla Proof-of-Work?

Istnieje wiele alternatyw dla Proof of Work (PoW), takich jak hybrydowy proof of work/pledge (DASH), delegowany proof of stake (EOS), proof of authority (VeChain Coin), proof of importance (NEM Coin) itp.

Bartosz Karnowski

Bartosz jest ekspertem Bitcoin z Polski, z ponad dziesięcioletnim doświadczeniem w branży kryptowalut. Posiada tytuł magistra informatyki i był w czołówce technologii blockchain w Polsce, przyczyniając się do jej rozwoju i przyjęcia do głównego nurtu. Bartosz jest częstym prelegentem na wiodących konferencjach kryptowalutowych w Warszawie, Krakowie i na całym świecie, dzieląc się swoimi głębokimi spostrzeżeniami na temat Bitcoina i jego ewoluującego krajobrazu. Opublikował wiele artykułów w szanowanych czasopismach i był prezentowany w głównych polskich i międzynarodowych mediach ze względu na swoją wiedzę. Bartosz jest również doradcą znanych startupów kryptowalutowych i członkiem różnych organizacji akademickich i zawodowych w Polsce zajmujących się blockchainem. Jego autorytet w tej dziedzinie jest dodatkowo potwierdzony certyfikatami w zakresie protokołu Bitcoin i kryptografii.

E-mail