Что такое алгоритм Proof of Work (PoW)?

Сегодня мы с вами разберем, что такое консенсус PoW и чем он отличается от алгоритма Proof of Stake (PoS).

Лагерь криптоинтузиастов разбит на два лагеря, одни утверждают что PoS лучше чем PoW, другие наоборот.

Прежде чем примкнуть к одной из сторон, важно знать аспекты работы алгоритмов, их сильные и слабые стороны.

В криптоиндустрии на данный момент существует более сотни различных блокчейнов и одно из главных отличий, которое делит эти блокчейны, является их консенсус работы!

Для разбора аспектов работы алгоритмов нужно понять, что такое блокчейн. Блокчейн – это распределенный, самоуправляющийся реестр (то есть никто единолично не может вносить в него изменения).

Управление происходит тысячами пользователей сети, у всех них есть единая база данных и все они приходят к единому согласию. Эти люди управляют блокчейном не зная друг друга, живя в разных городах и странах. И со всем этим многообразием справляется консенсус PoW.

Управление происходит с помощью хэша.

Чтобы было понятно, разберем на примере:

Возьмем хэш слова «Hello» - b6SEyXVWPbYJ7Phx3pvTL2iqhj8A70gOSJeXJLcZrSU=

Сравним его с хэшем «Hello 2» - h/oMJ9j+XWMvCzDMGV9vOOuCPpk1/K/srB0dZpf68tg=

Как вы можете заметить, что к самому слову добавилась всего одна цифра, а код поменялся полностью. Иначе говоря, хэш – это пароль к блоку.

Найти его практически невозможно, ввиду особенностей шифрования.

Возьмем хэш от слова «AnonymCryp 777» - 3aXtS/bjnv2UrFTrRIMItPuPmSDmXAZ8tc9nFNBQnmg=

Если мы поставим компьютеру задачу найти хэш слова AnonymCryp, который начинается на 3, то он начнет вычислительную операцию методом подбора пока не дойдет до AnonymCryp 777.

Спустя 777 операций он выполнит поставленную задачу. В этом и заключается принцип работы PoW.

По сути, этим и занимаются майнеры когда формируют блоки.

Только для майнеров задача стоит гораздо сложнее. Когда майнер генерирует блок, он создает два хэша: один из них содержит в себе всю информацию всех транзакций в блоке, а другой содержит информацию о том, что майнер потратил большое количество энергии для создания этого блока.

Для майнинга нужны колоссальные мощности. Во время хэширования информации потребуются триллионы попыток.

Обычный компьютер будет обрабатывать этот запрос ОЧЕНЬ долго, для ускорения процесса приходят на помощь майнинг фермы с большой производительностью.

Таким образом этот вычислительный процесс, который обычный ПК производил бы 100500+ лет, протекает всего за пару минут.

При желании валидатора подменить блок, другие майнеры его перепроверят и не дадут прохода ложной информации. А за обработку хэша с ложной информацией пользователь не получит вознаграждения сети за эту вычислительную операцию.

Благодаря тому, что хэш содержит в себе информацию о предыдущем блоке, мы можем проследить всю историю блокчейна.

Изменения хэша хотя бы на одну составляющую, полностью поменяет хэш (мы это видели на примере вверху).

Таким образом система из валидаторов быстро поймет, что совершена подмена и вернет все на прежнее место.

PoW зарекомендовал себя как надежный алгоритм консенсуса, так как валидаторы не знают друг друга, никому не верят и проверяют всю информацию.

Этим и достигается задача по децентрализации и защите сети.Единственный минус консенсуса PoW является высокое энергопотребление и загрязнение среды. В связи с чем, вокруг него так много хэйта со стороны экологов.