Proof of Work (PoW)

Proof of work zabezpiecza blockchain, sprawiając, że wytworzenie bloku wymaga prawdziwych, kosztownych obliczeń. Sieć ufa historii, za którą stoi najwięcej pracy, więc przepisanie przeszłości jest zaporowo drogie.

Pomysł jest starszy niż kryptowaluty. Po raz pierwszy zaproponowano go w 1993 roku jako sposób, by wysyłanie niechcianej poczty stało się kosztowne. W 1997 roku system o nazwie Hashcash zastosował ten sam pomysł do poczty elektronicznej. Bitcoin, uruchomiony w 2009 roku, zastosował go do publicznego rejestru.

Działa to tak. Górnik zbiera transakcje w blok kandydujący i dodaje liczbę, którą można zmieniać, zwaną nonce. Hashuje blok, co daje liczbę wyglądającą na losową. Jeśli ta liczba jest poniżej celu sieci, blok jest prawidłowy. Jeśli nie, górnik zmienia nonce i próbuje znowu, miliardy razy na sekundę.

Znalezienie prawidłowego hasha jest trudne, ale sprawdzenie go jest natychmiastowe. Każdy może raz zhashować blok i potwierdzić, że spełnia cel. To pozwala tysiącom komputerów zgodzić się co do łańcucha bez wzajemnego zaufania.

Sprawia to też, że zmiana przeszłości jest droga. Aby przepisać stary blok, atakujący musiałby powtórzyć jego pracę i pracę każdego kolejnego bloku szybciej niż reszta sieci. Im głębiej transakcja jest zakopana, tym jest bezpieczniejsza.

Tym właśnie zajmują się górnicy: zużywają moc obliczeniową, aby zdobyć prawo do dodawania bloków i odebrać nagrodę. Każda moneta wybiera własny algorytm, który decyduje, czy pracę najlepiej wykonują CPU, GPU czy ASIC. Niektóre nowsze projekty próbują sprawić, by sama praca była użyteczna, na przykład prawdziwe obliczenia macierzowe potwierdzone dowodem z wiedzą zerową.

Częstym błędnym przekonaniem jest to, że praca polega na rozwiązywaniu sprytnej zagadki. Bliżej jej do loterii: każdy hash to los, a większy hashrate kupuje więcej losów. Główną alternatywą jest proof of stake. Zabezpiecza łańcuch zablokowanymi monetami zamiast obliczeniami i nie ma w nim kopania.