Che cos'è Proof of Work [PoW]? Dettagli su come funziona

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Che cos'è la prova di astuzia

Che cos'è la prova di lavoro?

Prova del lavoro Po (PoW) è il primo algoritmo di consenso creato nella rete Blockchain. Utilizzato per confermare le transazioni e produrre nuovi blocchi nella catena.

Conosciuto anche come prova del lavoro. L'algoritmo Pow è una parte essenziale del processo di mining di criptovaluta. Questo è un modello di consenso di base di Bitcoin e Bitcoin è il pioniere nell'uso di PoW. Di conseguenza, è progettato per approvazione Satoshi Nakamoto.

PoW richiede che le persone che possiedono computer in rete debbano risolvere un problema complesso per aggiungere un blocco alla catena, ma non è facile ottenere una risposta al problema matematico.

Un registro decentralizzato raccoglie tutte le transazioni in blocchi in una rete. Risolvere questo problema è noto come mining / mining (minning) e "miners" (miners) sono nodi partecipanti che competono tra loro per convalidare le transazioni e ricevere ricompense in criptovaluta.

Qual è un problema complesso nella blockchain?

Come risolvere il problema

Proof-of-Work funziona come un problema complicato. Richiede molto sforzo computazionale per risolvere. Esistono diversi fattori che possono aiutare a risolvere questo problema:

  • Funzione hash (funzione hash): Il termine che ascolti molto, vero? Nell'hash il valore di output è già noto ed è necessario determinare il valore di input.
  • Fattorizzazione Integer (Fattorizzazione Integer): Dividi un numero in un prodotto di numeri interi più piccoli. Utilizzato per rendere più sicuro il sistema di crittografia a chiave pubblica.
  • Protocollo del puzzle del tour guidato: Nel caso in cui il server sospetti un attacco DoS. Richiede il ricalcolo degli hash, per un numero di nodi in un ordine particolare. In questo caso, può essere chiamato "Come trovare la stringa equivalente della stringa del valore hash".

Con la crescita della catena, emergono innumerevoli ostacoli e gli algoritmi richiedono ulteriore potenza hash per risolvere questi problemi. Quindi la risposta a questo problema PoW è una "funzione hash" o "hash".

La ragione della complessità

I problemi difficili da risolvere richiedono molto tempo per formare un blocco. Quindi la difficoltà non dovrebbe essere troppo complicata. Questo problema provoca il blocco delle transazioni senza essere eseguito e comporta l'interruzione del lavoro in un processo.

Il tempo di assestamento rapido o lento influirà sulla creazione del blocco. E sarebbe inutile non farlo per un certo tempo. Tuttavia, puoi mettere in discussione il contrario: se il problema è troppo semplice. Rende la rete facilmente accessibile con attacchi DoS e spam.

Le risposte a questi problemi dovrebbero anche essere facili da verificare e controllare. Perché non tutti i nodi della rete possono analizzare se il calcolo è corretto e l'ultimo, ma non meno importante, è la fiducia. Dovrai fidarti di altri nodi e questo è il punto in cui la blockchain dimostra la sua trasparenza.

Come distribuire PoW in Blockchain

PoW in Blockchain viene distribuito come segue: i "minatori" cercano di risolvere una sfida computazionale per creare nuovi blocchi e avviare la conferma della transazione.

I nodi devono prima trovare la soluzione al problema attraverso la potenza di calcolo. Ciò significa che è molto probabile che i nodi con la più alta potenza di calcolo trovino soluzioni ai problemi di matematica.

Quindi verrà aggiunto il processo di verifica delle transazioni nel blocco. Organizza queste transazioni in ordine cronologico nel blocco e notifica il blocco appena sfruttato per l'intera rete (questo processo non richiede molto tempo e energia). Il consumo di energia sta risolvendo il difficile problema matematico di collegare il nuovo blocco con l'ultimo blocco nella blockchain.

Vedrai che l'hash del blocco seguente contiene l'hash del blocco precedente. Ciò aumenta la sicurezza e crea un blocco valido.

Integrazione della prova di lavoro nella blockchain

Per i nuovi "minatori" (minatori) dopo aver risolto il problema impostato dal server (server di rete). I nodi sulla rete confermeranno l'invio e alla fine riceveranno la ricompensa:

ricompensa per il successo dell'estrazione a blocchi

Perché Proof-of-work ha successo sulla blockchain

PoW ha abbastanza successo al momento per i seguenti motivi:

  • Innanzi tutto, la soluzione al problema matematico è piuttosto difficile. Pertanto, i nodi devono trascorrere del tempo in calcoli complessi. L'alimentazione per la potenza di calcolo è piuttosto limitata e questo significa che pochissime persone possono accedervi, che è anche la ragione dell'incapacità dei nodi di imbrogliare nelle transazioni.
  • In secondo luogo, PoW ha esito positivo perché quando un nodo crea un blocco, gli altri nodi possono facilmente verificare il processo che porta alla soluzione del problema.

PoW per Bitcoin e altre criptovalute

Come introdotto nella sezione concept, Bitcoin ha aperto la strada all'uso di PoW. E anche il più eccezionale. Il sistema di prova di lavoro sulla rete bitcoin si chiama hashcash. Permette di cambiare la complessità di un problema, aumentando la sicurezza.

Quando un minatore trova finalmente la soluzione giusta. Il nodo lo trasmetterà su tutta la rete contemporaneamente. Quindi ricevono la criptovaluta (ricompensa) fornita da PoW.

Al momento della stesura di questo articolo, il mining di un blocco richiede 10 minuti. La rete bitcoin offre ai minatori un vincitore di 12,5 bitcoin. Il numero di bitcoin è stato vinto della metà ogni 4 anni circa (questo concetto dovrebbe essere letto da tutti Che cos'è la metà? facile da capire).

Piattaforme simili utilizzano: Etherum (ETH), Litecoin (LTC), Monero (XMR), Dogecoin (DOGE). Con Bitcoin, alla fine di un processo, il nuovo Bitcoin verrà distribuito dalla rete ai minatori (minatori) con ogni blocco premiato.

Pow in bitcoin si chiama hashcash

Perché usare PoW?

Nel processo, Proof of work aiuta a proteggere la rete da attacchi dannosi. Assicurati che il "minatore" non possa aggiungere blocchi falsi alla blockchain. Se un minatore tenta di attaccare la rete. Avranno bisogno di utilizzare molte risorse e forza di calcolo. Ma non riceveranno i premi (Bitcoin appena rilasciato) che i veri minatori hanno fatto.

Questo non è l'unico meccanismo di consenso. Alcune criptovalute utilizzano un meccanismo diverso, ognuna con i propri vantaggi e svantaggi, sebbene abbia lo stesso scopo: fornire un modo per elaborare e verificare le transazioni, mantenendo la rete sicura.

Lo scopo di Proof-of-work è quello di fornire agli operatori un incentivo a supportare e proteggere la rete facendo un profitto per farlo e rendendo sfavorevole il tentativo di hacking della rete.

Valuta i pro ei contro della prova di lavoro

vantaggi

  • PoW può garantire la sicurezza dell'intera rete. Questo è lo scopo principale del perché molte criptovalute usano PoW. Se più nodi sono in competizione per determinare la risoluzione del problema, la potenza di calcolo necessaria diventerà così alta che la catena diventerà irraggiungibile per uno o anche un piccolo gruppo di hacker.
  • Gli spammer vengono rilevati.

Il rovescio della medaglia

  • Perdita di tempo : Il minatore deve controllare molti valori nonce per trovare una soluzione adatta al problema da risolvere per il mining di blocchi, questo è un processo che richiede tempo.
  • Consumo di risorse : È necessario un elevato consumo di energia computazionale per trovare una soluzione a un problema difficile e complesso. Porta allo spreco di risorse preziose (denaro, energia, spazio, hardware).
  • Non è una transazione istantanea. Perché ci vuole del tempo per estrarlo, eseguire transazioni e aggiungerlo alla blockchain per effettuare la transazione.

Attacco del 51%

Può essere chiamato un attacco in blocco. Qui è dove l'utente o un gruppo di utenti controllano la maggior parte della potenza di sfruttamento, mentre l'attaccante ha abbastanza potenza per controllare la maggior parte degli eventi nella rete.

Possono creare esclusivamente nuovi blocchi e ricevere ricompense perché possono impedire ad altri minatori di completare i blocchi. E c'è anche la possibilità di annullare tutte le transazioni. Un buon esempio di questo tipo di attacco è la rete Bitcoin Gold hackerata per 18 milioni di dollari nel 2018. E ce ne sono molti altri noti come "attacco del 51%".

sommario

Così ho presentato i fratelli Proof of work e ho spiegato in dettaglio come funziona. Come per tutti i problemi relativi a PoW. Tutti leggono per sapere di più su come funziona nella blockchain. Oltre a poter mettere in discussione ciò che sono un minatore, cosa farò in questo caso.

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