اثبات کار (POW) در blockchain چیست؟

جیک فرانکنفیلد یک نویسنده با تجربه در طیف گسترده ای از موضوعات خبری تجاری است و کارهای وی در Investopedia و New York Times در میان دیگران نمایش داده شده است. وی کار و تحقیقات گسترده ای را در زمینه جمع آوری فیس بوک و داده ها ، تجربه اپل و کاربر ، blockchain و fintech ، و cryptocurrency و آینده پول انجام داده است.

سامر جی اندرسون CPA ، دکتر حسابداری و استاد حسابداری و دارایی است که بیش از 20 سال در صنایع حسابداری و دارایی کار می کند. تخصص وی طیف گسترده ای از حسابداری ، امور مالی شرکت ها ، مالیات ها ، وام ها و مناطق مالی شخصی را در بر می گیرد.

Flores Investopedia / Nono

اثبات کار (POW) چیست؟

اثبات کار (POW) سیستمی را توصیف می کند که به یک تلاش غیر قابل توجه اما امکان پذیر برای جلوگیری از استفاده های ناشایست یا مخرب از قدرت محاسباتی ، مانند ارسال ایمیل های هرزنامه یا راه اندازی انکار حملات خدماتی نیاز دارد. این مفهوم متعاقباً با تأمین پول دیجیتال توسط هال فینی در سال 2004 از طریق ایده "اثبات قابل استفاده مجدد کار" با استفاده از الگوریتم هشدار SHA-256 سازگار شد.

پس از معرفی خود در سال 2009 ، بیت کوین اولین کاربرد گسترده ای از ایده POW فینی شد (فینی نیز دریافت کننده اولین معامله بیت کوین بود). اثبات کار اساس بسیاری از ارزهای رمزپایه دیگر را نیز تشکیل می دهد و امکان اجماع ایمن و غیرمتمرکز را فراهم می کند.

غذای اصلی

• اثبات کار (POW) یک مکانیسم اجماع غیرمتمرکز است که اعضای یک شبکه را ملزم به صرف هزینه تلاش برای حل یک معمای ریاضی دلخواه برای جلوگیری از بازی هر کسی در سیستم می کند.
• اثبات کار به طور گسترده در معدن cryptocurrency ، برای اعتبارسنجی معاملات و استخراج نشانه های جدید استفاده می شود.
• با توجه به اثبات کار ، بیت کوین و سایر معاملات رمزنگاری می توانند بدون نیاز به شخص ثالث مورد اعتماد ، به طور همسالان به صورت ایمن پردازش شوند.
• اثبات کار در مقیاس به انرژی زیادی نیاز دارد که تنها با پیوستن بیشتر معدنچیان به شبکه افزایش می یابد.
• اثبات سهام (POS) یکی از چندین مکانیسم اجماع جدید بود که به عنوان جایگزینی برای اثبات کار ایجاد شد.

درک اثبات کار

این توضیح در مورد اثبات کار در شبکه بیت کوین متمرکز خواهد شد. بیت کوین یک ارز دیجیتالی است که تحت تأثیر نوعی دفترچه توزیع شده به عنوان "blockchain" است. این دفترچه شامل سابقه ای از کلیه معاملات بیت کوین است که در "بلوک" های متوالی ترتیب داده شده است ، به طوری که به هیچ کاربری اجازه داده نمی شود دو بار از منابع خود را دو بار خرج کند. به منظور جلوگیری از دستکاری ، دفترچه عمومی یا "توزیع شده" است. نسخه تغییر یافته به سرعت توسط سایر کاربران رد می شود.

روشی که کاربران در عمل دستکاری را تشخیص می دهند ، از طریق هش ، رشته های طولانی از اعدادی است که به عنوان اثبات کار عمل می کنند. مجموعه ای از داده ها را از طریق یک تابع هش قرار دهید (بیت کوین از SHA-256 استفاده می کند) ، و فقط یک هش را تولید می کند. با توجه به "اثر بهمن" ، با این حال ، حتی یک تغییر کوچک در هر بخشی از داده های اصلی منجر به هش کاملاً غیرقابل تشخیص خواهد شد. هرچه اندازه مجموعه داده های اصلی باشد ، هش تولید شده توسط یک تابع معین به همان طول خواهد بود. هش یک تابع یک طرفه است: برای به دست آوردن داده های اصلی نمی توان از آن استفاده کرد ، فقط برای بررسی اینکه داده هایی که هش تولید می کنند با داده های اصلی مطابقت دارد.

تولید فقط هش برای مجموعه ای از معاملات بیت کوین برای یک رایانه مدرن بی اهمیت خواهد بود ، بنابراین برای تبدیل این روند به "کار" ، شبکه بیت کوین سطح خاصی از "دشواری" را تعیین می کند. این تنظیم به گونه ای تنظیم می شود که یک بلوک جدید با تولید یک هش معتبر - که تقریباً در هر 10 دقیقه یک بار "استخراج می شود ، به blockchain اضافه می شود. با ایجاد یک "هدف" برای هش: هرچه هدف پایین تر باشد ، مجموعه هش های معتبر کوچکتر است و تولید آن سخت تر است و تولید آن سخت تر است. در عمل ، این به معنای هش است که با یک رشته بسیار طولانی از صفرها شروع می شود.

اثبات کار در ابتدا به عنوان یک راه حل پیشنهادی برای مشکل رو به رشد ایمیل هرزنامه ایجاد شد.

ملاحظات خاص

از آنجا که مجموعه ای از داده ها فقط می توانند یک هش را ایجاد کنند ، چگونه معدنچیان اطمینان حاصل می کنند که هش را در زیر هدف تولید می کنند؟آنها با اضافه کردن یک عدد صحیح ، ورودی را تغییر می دهند ، نامیده می شود ("شماره ای که یک بار استفاده می شود"). پس از پیدا شدن یک هش معتبر ، به شبکه پخش می شود و بلوک به blockchain اضافه می شود.

معدن یک فرایند رقابتی است ، اما بیشتر از یک مسابقه قرعه کشی است. به طور متوسط ، کسی هر ده دقیقه یک اثبات قابل قبول از کار ایجاد می کند ، اما حدس هر کسی خواهد بود. معدنچیان برای افزایش شانس بلوک های معدن ، که باعث ایجاد هزینه های معامله می شود و برای مدت زمان محدود ، پاداش بیت کوین های تازه تولید شده است ، جمع می شوند.

اثبات کار ، تغییر هر جنبه ای از blockchain را بسیار دشوار می کند ، زیرا چنین تغییراتی نیاز به استخراج مجدد تمام بلوک های بعدی دارد. همچنین برای یک کاربر یا استخر کاربران برای انحصار قدرت محاسبات شبکه دشوار است ، زیرا ماشین آلات و قدرت مورد نیاز برای تکمیل عملکردهای هش گران است.

اگر بخشی از شبکه معدن پذیرش اثبات جایگزین کار را آغاز کند ، به عنوان یک چنگال سخت شناخته می شود.

نمونه اثبات کار

اثبات کار به یک کامپیوتر نیاز دارد تا به طور تصادفی در توابع هشدار دهنده شرکت کند تا اینکه به یک خروجی با حداقل مقدار صحیح صفرهای پیشرو برسد. به عنوان مثال ، هش برای بلوک #660000 ، استخراج شده در 4 دسامبر 2020 000000000000000008EDDCAF078F12C69A439DDE30DBB5AAC3D9D94E9C18F6 است. پاداش بلوک برای آن هش موفق 6. 25 BTC بود.

این بلوک همیشه شامل 745 معاملات شامل بیش از 1666 بیت کوین و همچنین هدر بلوک قبلی خواهد بود. اگر شخصی سعی کند مبلغ معامله را حتی با 0. 000001 بیت کوین تغییر دهد ، هش حاصل قابل تشخیص نیست و شبکه تلاش کلاهبرداری را رد می کند.

اثبات سؤالات متداول کار

اثبات کار به چه معناست؟

POW به گره هایی در شبکه نیاز دارد تا شواهدی ارائه دهد که آنها قدرت محاسباتی (یعنی کار) را برای دستیابی به اجماع به روشی غیرمتمرکز و جلوگیری از سبقت بازیگران بد از شبکه فراهم کرده اند.

چگونه اثبات کار یک معامله رمزنگاری را تأیید می کند؟

کار خود خودسرانه است. برای بیت کوین ، این شامل تکرارهای الگوریتم های هشدار SHA-256 است. با این حال ، "برنده" یک دور از هشدار ، معاملات و ثبت معاملات را از Mempool به بلوک بعدی ثبت می کند. از آنجا که "برنده" به طور تصادفی متناسب با کار انجام شده انتخاب می شود ، همه افراد را در شبکه ترغیب می کند تا صادقانه عمل کنند و فقط معاملات واقعی را ثبت کنند.

چرا ارزهای رمزنگاری نیاز به اثبات کار دارند؟

از آنجا که آنها با طراحی غیر متمرکز و همتا به همسالان هستند ، blockchain هایی مانند شبکه های cryptocurrency نیاز به راهی برای دستیابی به اجماع و امنیت دارند. اثبات کار یکی از این روشها است که سعی در غلبه بر شبکه را بسیار زیاد می کند. مکانیسم های اثبات دیگر نیز وجود دارد که از منابع کمتری برخوردار هستند ، اما دارای اشکالاتی یا نقص دیگری مانند اثبات سهام (POS) و اثبات سوختگی هستند. بدون مکانیسم اثبات ، شبکه و داده های ذخیره شده در آن در برابر حمله یا سرقت آسیب پذیر خواهند بود.

آیا بیت کوین از اثبات کار استفاده می کند؟

آره. از یک الگوریتم POW بر اساس عملکرد هشدار SHA-256 به منظور اعتبارسنجی و تأیید معاملات و همچنین صدور بیت کوین های جدید در گردش استفاده می کند.

اثبات سهام (POS) با POW چگونه متفاوت است؟

POS یک مکانیسم اجماع است که به طور تصادفی گره ای را اختصاص می دهد که معاملات بلوک را با توجه به تعداد سکه هایی که گره دارد ، معدن یا اعتبار می دهد. هرچه نشانه های بیشتری در کیف پول نگه داشته شود ، قدرت استخراج معدن بیشتر به آن اعطا می شود. در حالی که POS به مراتب کمتر از منابع است ، اما چندین نقص دیگر از جمله احتمال بیشتر حمله 51 ٪ در آلتکین های کوچکتر و انگیزه برای احتکار نشانه ها و استفاده از آنها وجود ندارد.< pan> بله. از یک الگوریتم POW بر اساس عملکرد هشدار SHA-256 به منظور اعتبارسنجی و تأیید معاملات و همچنین صدور بیت کوین های جدید در گردش استفاده می کند.