Proof-of-Work у простому викладі

PoW простою мовою

PoW, або Proof-of-Work, є алгоритмом консенсусу, який використовують багато криптовалют. PoW розшифровується як Proof-of-Work, тобто “доказ виконаної роботи”.

PoW дозволяє майнити нові блоки у блокчейн-мережах, відіграє важливу роль у перевірці транзакцій та підтвердженні даних блокчейна на комп’ютерах децентралізованих учасників. Оскільки процес розподілений, кожен вузол мережі може самостійно підтвердити коректність виконаної роботи.

Одним із головних досягнень Proof-of-Work є вирішення проблеми подвійного витрачання, тобто попередження повторного використання одного цифрового активу. PoW також блокує інші види зловживань у криптовалютних мережах, забезпечуючи високий рівень безпеки та надійності системи.

Основний принцип Proof-of-Work

PoW координує роботу децентралізованих мереж. Система базується на майнерах — спеціалізованих учасниках, які підключають потужне обладнання до криптовалютної мережі та розв’язують складні математичні задачі за винагороду.

Як працює система PoW:

• Користувачі створюють транзакції та встановлюють комісію, яка є винагородою для майнера. Від розміру комісії залежить швидкість обробки транзакції
• Обладнання майнерів виконує складні криптографічні обчислення для перевірки та обробки транзакцій. Якщо всі параметри транзакції відповідають правилам мережі, її включають у новий блок
• Новий блок додається до блокчейна криптовалюти, що забезпечує прозорість і незмінність історії транзакцій

У системах PoW дохід майнера прямо залежить від обчислювальної потужності. Чим вищий хешрейт майнера, тим більше шансів знайти новий блок і отримати винагороду.

Хто винайшов PoW

Proof-of-Work має тривалу історію. Програмісти Сінтія Дворк і Моні Наор вперше представили цю ідею у статті 1993 року, щоб боротися зі спамом і атаками типу “відмова в обслуговуванні”.

У 1997 році програміст і криптограф Адам Бек реалізував концепцію у Hashcash — системі для боротьби зі спамом в електронній пошті, де відправник мав виконати обчислювальне завдання перед надсиланням повідомлення.

У 1999 році Маркус Якобссон і Арі Джуелс опублікували роботу, у якій чітко визначили концепцію та дали їй назву Proof-of-Work. Їхнє дослідження стало теоретичною основою для подальших технологічних розробок.

У 2009 році анонімний розробник або група під ім’ям Сатоші Накамото запустили Bitcoin — першу криптовалюту, побудовану на алгоритмі Proof-of-Work. Це стало початком нової епохи у фінтех і зробило PoW глобальним стандартом.

Що таке майнінг Proof-of-Work?

У криптовалютах майнінг — це процес створення цифрових активів завдяки обчислювальним операціям. У PoW-системах майнери постійно змагаються, щоб створити нові блоки та отримати винагороду.

Головні особливості майнінгу Proof-of-Work:

• Складність майнінгу динамічно змінюється залежно від активності мережі. Чим більше майнерів, тим складнішими стають обчислювальні задачі, що дозволяє зберігати стабільний час генерації блоків
• Майнінг PoW створює “гонку озброєнь” у сфері обладнання. Майнерам доводиться інвестувати у потужніші пристрої, щоб залишатися конкурентними. Відсутність оновлення обладнання означає меншу частку хешрейту, менші прибутки або вихід із майнінгу
• Майнінг вимагає значних вкладень не тільки в обладнання, а й в електроенергію, системи охолодження та технічне обслуговування

Критика PoW

Proof-of-Work часто критикують екологічні організації та частина криптоспільноти через високе споживання електроенергії. Майнери постійно змагаються за обчислювальну потужність, що веде до частих оновлень обладнання і зростання витрат електроенергії. Вуглецевий слід великих PoW-мереж може зрівнюватися з окремими країнами.

Є занепокоєння щодо централізації PoW-майнінгу. Конкурентні вимоги до обладнання потребують значних фінансових вкладень, що створює високий поріг входу для звичайних користувачів. Через це більшість PoW-майнінгу зосереджено у великих компаніях та промислових фермах — всупереч ідеї децентралізації криптовалют.

Ще одна критика — географічна концентрація майнінгу в регіонах з дешевою електроенергією, що створює ризики безпеки у разі узгоджених дій чи втручання регуляторів.

Які криптовалюти використовують Proof-of-Work?

PoW є основним алгоритмом консенсусу для Bitcoin — першої та найціннішої криптовалюти. У 2022 році Ethereum перейшов з Proof-of-Work на Proof-of-Stake, щоб знизити енергоспоживання та підвищити масштабованість.

Інші відомі PoW-криптовалюти:

• Dogecoin — монета, яка була створена як жарт, але зараз має широку популярність і активну спільноту
• Ethereum Classic — форк оригінального Ethereum, що продовжує використовувати PoW
• Litecoin — один із перших альткоїнів, часто називають “цифровим сріблом” поряд із “цифровим золотом” Bitcoin
• Monero та Zcash — криптовалюти, орієнтовані на приватність транзакцій
• Bitcoin Cash та Bitcoin SV — форки Bitcoin, які з’явилися через суперечки у спільноті щодо розвитку протоколу

Кожна з цих монет має свою реалізацію PoW і унікальні особливості, але всі базуються на консенсусі, що підтверджує виконану обчислювальну роботу.

FAQ

Що таке Proof-of-Work? Поясніть просто — як працює PoW?

Proof-of-Work (PoW) — це механізм консенсусу, де вузли розв’язують складні математичні задачі для підтвердження транзакцій. Успішні вузли отримують винагороду та створюють нові блоки. PoW ускладнює маніпуляції з блокчейном, оскільки це дорого і складно.

Чим Proof-of-Work відрізняється від Proof-of-Stake?

Proof-of-Work заснований на розв’язанні майнерами складних математичних задач, а Proof-of-Stake використовує стейкінг токенів власниками. PoW споживає більше енергії; PoS ефективніший і екологічніший.

Чому Bitcoin використовує Proof-of-Work?

Bitcoin використовує Proof-of-Work для захисту мережі від атак, забезпечення децентралізованого консенсусу і незмінності блокчейна без централізованого контролю.

Як майнінг Proof-of-Work підтверджує транзакції?

Майнери розв’язують складні задачі, щоб перевірити транзакції. Перший, хто знаходить рішення, отримує винагороду і додає новий блок до блокчейна. Так підтверджуються всі операції в мережі.

Чи вартий Proof-of-Work витрат на електроенергію?

Так. Proof-of-Work забезпечує максимальну безпеку і децентралізацію блокчейна. Витрати на електроенергію — це інвестиція у надійність мережі та захист від атак. Вартість Bitcoin та інших PoW-мереж виправдовує ці витрати.

Як взяти участь у майнінгу Proof-of-Work?

Увійдіть до майнінг-пулу, придбайте спеціалізоване обладнання (ASIC або GPU), встановіть програмне забезпечення для майнінгу і розв’язуйте криптографічні задачі. Винагорода за блоки зменшується з часом через халвінг.