День 5 - Доказательство работы

Вы, возможно, слышали этот термин, обычно, его используют в биткоин-пространстве: PoW.

PoW напоминает мне старый комикс про супергероев:

И это хороший символ. Proof of Work действительно похож на супергероя, поскольку он позволяет биткойну работать без централизованного контролера, такого как правительство. Это ключ, который открывает самодостаточное решение, которое мы так долго искали - компьютерный алгоритм, который может исправить нашу финансовую систему.

Вот что это значит.

Эгоистичная работа на общее благо.

Proof of Work - это алгоритм консенсуса, который требует от его участников - майнеров Биткойна - затрат энергии и вычислительной мощности для блокировки партий новых транзакций. В обмен они получают биткоин, если первыми успешно вычисляют сложный 64-символьный шестнадцатеричный серийный номер (хэш), который идентифицирует историю прошлых транзакций, новые транзакции и их собственный идентификатор как майнера-победителя.

Другими словами, майнеры хотят получить эту награду в биткоинах для себя, поэтому они будут неустанно работать, чтобы попытаться создать выигрышное решение. Затем победитель отправляет свое решение и список транзакций, которые оно содержит, в блокчейн, тем самым закрепляя эти транзакции публично, навсегда. Примерно каждые десять минут этот процесс повторяется, помогая децентрализовать, защитить и подтвердить все транзакции на блокчейне, одновременно вознаграждая майнеров за их доказательную работу.

Если все это не имеет для вас никакого смысла, вот аналогия, которая поможет вам лучше понять.

В поисках бриллиантов

Бриллианты, как и биткоин, редки. Их невозможно подделать, их трудно найти, и каждый хочет получить такой бриллиант. В рамках этой аналогии мы просто представим, что бриллиантов, выращенных в лаборатории, не существует.

Представьте, что клиент хочет получить бриллиант по крайней мере определенного размера. Если вы находите алмаз, который соответствует этому требованию, то получаете деньги. Чем крупнее алмазы, тем труднее их найти. Поскольку алмазы настолько редки, вам нужно потратить время на сбор камней и потратить усилия на их взлом. Это удача - некоторые камни вы просто выбрасываете, а из других можно сделать кольцо с бриллиантом.

Иногда вам везет, и первая попавшаяся руда соответствует требованиям по размеру. В других случаях на поиски маленького алмаза уходит гораздо больше времени. Но даже если вы найдете несколько маленьких алмазов, для клиента не имеет значения, если ни один из них не соответствует размеру. Это важный момент для майнинга биткоина - работа не накапливается. Результаты во многом зависят от удачи. Но чем усерднее вы работаете, тем больше вам может повезти.

Майнинговые пулы

Некоторые майнеры понимают, что всю эту работу лучше выполнять сообща, поэтому они сотрудничают и создают группы. Они решают, что если кто-то из группы найдет алмаз, достаточно крупный для клиента, то вся группа получит вознаграждение в зависимости от объема проделанной работы. Они измеряют проделанную работу путем индивидуального взвешивания маленьких алмазов, которые люди смогли найти, по отношению к общему количеству.

В Биткойне майнеры объединяются в майнинговые пулы аналогичным образом. Вознаграждение за добычу биткоина распределяется внутри майнингового пула в зависимости от того, сколько работы проделали майнеры.

Корректировка с учетом сложности

По мере того как все больше людей осознают, что на поиске алмазов можно заработать, общее число участников увеличивается, что повышает вероятность того, что кто-то быстро найдет алмаз нужного размера.

Допустим, каждые две недели клиент записывает, сколько времени ушло на то, чтобы найти бриллиант определенного размера. Если работает больше людей и в среднем на поиск бриллиантов уходит меньше времени, то в течение следующих двух недель требования к размеру бриллиантов увеличиваются. Поскольку крупные алмазы встречаются реже, кому-то становится гораздо труднее найти алмаз, если требования к размеру становятся больше, и наоборот.

Протокол Биткойна имеет встроенную регулировку сложности. Каждые 2016 блоков (около двух недель) сложность добычи биткоина изменяется по мере того, как все больше майнеров либо подключаются к сети, либо уходят в оффлайн. Если над решением хэша работает больше вычислительных мощностей, то найти выигрышное решение становится сложнее. Если майнеры по какой-то причине уходят в офлайн (например, после того, как Китай запретил майнеров), то майнерам, которые все еще находятся в сети, становится проще добывать Биткойн.

Цель состоит в том, чтобы в конечном итоге найти равновесие и выпускать новые Биткойны с постоянной скоростью - в среднем десять минут на новый блок. Вы можете отслеживать, как меняется сложность, здесь: https://btc.com/stats/diff.

Завтра мы подробнее рассмотрим, как выглядит майнинг биткоина и как сеть распределяет новые биткоины во времени.

Данная статья является лишь одним днём из полноценного курса 21-день биткоина, если вы хотите пройти полноценный бесплатный курс, то переходите по ссылке в шапке профиля!