Чтобы выступать в качестве валидатора в таких сетях pow это необходимо поделиться своим местом на жёстком диске. Это помогает за вознаграждение делиться неиспользованными ресурсами ПО. Считается, что вероятность отбрасывания цепочки из трёх блоков стремится к нулю, поэтому ей уже можно полностью доверять. Cуществует несколько других алгоритмов работы криптовалют, которые также набрали популярность благодаря своим потенциальным преимуществам перед PoW. Сама концепция подобного алгоритма была разработана ещё в 1993 году. Но тогда его задачей было предотвращение DoS-атак и излишнего заспамления сети.
Как Proof of Work работает в блокчейне
А награда распределяется пропорционально количеству завалидированных блоков. Разгадывание — это простейший перебор миллионов комбинаций кода, требующий однако огромных вычислительных мощностей и создающих доказательство `работы`. Когда Сатоси Накамото придумал концепцию криптовалюты Биткоин, он решил убрать из транзакций сторону гаранта, переложив его функцию на саму систему. Поскольку ни банк, ни нотариус, ни государство не давали 100% гарантий, но при этом повышали стоимость и продолжительность транзакции. Proof of Work, или PoW — это алгоритм консенсуса, который используют в сетях Bitcoin, Litecoin, Ethereum, Monero, ZCash и других криптовалют для проверки легитимности транзакций. Как видите, pow без проблем позволяет нам использовать дробные числа в качестве степени.
Proof of Capacity (PoC) / Proof of Space
Все узлы в ней равны, то есть – обладают равными правами и не имеют преимуществ друг перед другом. Активные узлы называются майнерами – именно они и ищут решение уравнения. Для это им нужно угадать или подобрать псевдослучайное число nonce. Если его, вместе с информацией, содержащейся в блоке, пропустить через хэш-функцию, то должен получиться заданный результат – хэш блока. Когда это число будет найдено, остальные участники сети просто подставят его в функцию, чтобы убедиться в правильности решения. А в 2009 году стало известно, что данный алгоритм был доработан для обеспечения безопасности первой в мире криптовалютной сети Биткойн.
Примеры возведения числа в степень.
И каждый новый подтверждённый блок содержит в себе информацию о хэше предыдущего блока, что обеспечивает их логическую и криптографическую связь. А поскольку для получения этого нового блока нужно проделать вычислительную работу, то алгоритм и начали называть Proof-of-Work – «подтверждение работы». В то время как PoW требует вычислительной работы для проверки и добавления новых блоков в цепочку, PoS оперирует на основе участия владельцев криптовалюты, используя их долю (стейк) в сети для принятия решений. Узлы консенсуса в таких сетях называют валидаторы (вместо майнеров), а сам процесс нахождения консенсуса – стейкингом (вместо майнинга). Proof of Work — это фундаментальный алгоритм, который широко используется для защиты блокчейна, позволяя майнерам решать сложные математические задачи и зарабатывать вознаграждение в криптовалюте. Несмотря на преимущества, главным из которых является его проверенная годами надежность, у него есть и минусы, включая возможность атак 51% и концентрацию власти в руках крупных майнинговых ферм.
- Но вычисления, которые выполняются в рамках PoW, не служат никакой общественно-полезной цели, это лишь архитектурная особенность блокчейнов.
- Именно майнеры биткоина формируют его блокчейн, постоянно группируя входящие транзакции в блоки и распространяя их по сети.
- По мере развития технологии можно ожидать появления дальнейших инноваций и альтернатив PoW, которые обладают различными преимуществами и недостатками.
- Если я вас не знаю и вы хотите отправить мне сообщение, то вы должны доказать, что потратили, скажем, десять секунд процессорного времени только на меня и только на это сообщение — писали Дворк и Наор.
- Его главная задача — убрать из сделки третью сторону, которая берет на себя функцию гаранта этой сделки.
Возвращаемое значение функции pow()
Но использование PoW для нахождения консенсуса распределённой сети — и стало определённой инновацией. В любой блокчейн-сети передаются два основных типа сообщений — транзакции и блоки. Транзакции формируются участниками системы и для их отправки достаточно знать приватный ключ от кошелька. Существуют и другие вариации алгоритма PoW, такие как X16R, который использует монета Ravencoin, или Autolykos у монеты Ergo.
Процесс этот требует значительных вычислительных мощностей, а в связи с этим – и электроэнергии. Поэтому после того, как очередной узел таки первым вычислит правильный ответ – остальные участники сети смогут подтвердить правильность его вычислений. И если оно верное – узел получит право добавить новый блок в блокчейн, а также – всё то вознаграждение в криптовалюте, что в этом блоке будет храниться. Майнеры используют вычислительные мощности для решения математической задачи, относящейся к каждому блоку транзакций. Эта задача может быть решена только путем перебора различных входных данных до тех пор, пока не будет найдено нужное значение.
Поскольку корень числа эквивалентен возведению в степень 0.5, мы можем использовать функцию pow вместо sqrt. Однако стоит отметить, что функция sqrt будет предпочтительнее в данном случае. Сначала мы рассмотрим pow из заголовочного файла , после чего сравним ее с другими похожими функциями powf и powl. И в конце мы рассмотрим ошибки, которые могут возникнуть при работе с данной функцией. Чтобы блокчейн отражал решение большинства, участникам сети необходимо прийти к соглашению, используя «механизмы консенсуса».
Но вычисления, которые выполняются в рамках PoW, не служат никакой общественно-полезной цели, это лишь архитектурная особенность блокчейнов. Иными словами, на майнинг тратится неоправданно много ресурсов, которые можно было бы использовать не на защиту блокчейна, а для решения более насущных проблем человечества. Впервые он был реализован в Биткоине, но сама концепция появилась задолго до этого. Доказательство работы было описано ещё в начале 90-х и применялось тогда для защиты от спама.
Ему лишь нужно создавать блоки и проверять блоки других валидаторов. Работоспособность PoS-блокчейна поддерживают валидаторы — владельцы криптовалюты. Они проверяют транзакции пользователей, и если не менее 2/3 валидаторов согласны, что транзакция верна — она включается в новый блок блокчейна. Функция возвращает целое число (int), если оба аргумента — неотрицательные целые числа и функция сумеет представить результат как целое число, иначе функция возвращает число с плавающей точкой (float). Если параметр z не указан, функция pow(x, y) просто вернет результат возведения x в степень y. Представим, что мы создаем систему, в которой необходимо выполнить “работу”, чтобы добавить каждый новый блок в цепочку.
Алгоритм Proof of Work (PoW) — это механизм консенсуса, применяемый в майнинге криптовалюты. Проще говоря, он требует от майнеров решения сложных математических задач для проверки и записи транзакций в блокчейн. Каждый блок транзакций содержит уникальную задачу, и тот майнер, который решит ее первым, получает возможность добавить блок в общую цепочку и получить вознаграждение в виде новых монет. Сложность задачи возрастает по мере того, как в работе сети участвует все больше майнеров. Майнеры (люди, добывающие криптовалюты) используют мощные компьютеры для решения сложных математических задач. Первый майнер, решивший задачу, получает вознаграждение в виде новых монет.
Консенсус – это процесс, в ходе которого группа узлов сети определяет, какие транзакции в блокчейне действительны, а какие нет. Блоки создаются особой категорией узлов сети блокчейна — так называемыми узлами консенсуса. Также это однонаправленная функция, то есть, видя конечный результат нельзя сказать, какая информация была пропущена через эту функцию. Механизмы консенсуса составляют основу всех криптовалютных блокчейнов и обеспечивают их безопасность. Главная проблема алгоритма Proof-of-Work – необходимость использования дорогостоящего оборудования (например – видеокарты последнего поколения) и большого количества электроэнергии.
Узлы распределяют свои транзакции связывая их с другими узлами наугад, поэтому в итоге все транзакции переплетаются друг с другом.
В ответ на это в последнее время появляются альтернативные механизмы консенсуса, такие как Proof of Stake, предлагающие более энергоэффективные решения. Идея PoW была впервые предложена в 1993 году Мони Наором и Синтией Дворк как механизм для борьбы с DoS-атаками и спамом. Однако её наиболее известное применение было реализовано в 2009 году с запуском сети Bitcoin, где PoW использовался для достижения консенсуса в децентрализованной сети и для защиты от двойной траты. Если будет обнаружено, что он обманул сеть — его накажут и отберут часть залога. Тем не менее, чтобы сеть работала хорошо и быстро, валидаторы должны запускать софт на весьма мощном железе, с постоянным подключением к сети 24/7 и широким интернет-каналом.
В данном примере функция pow() применяется для изменения размеров заголовков. Функция pow() вычисляет значение числа, возведенного в указанную степень. Направленный ациклический граф (DAG) не использует стандартную структуру блокчейна, а обрабатывает транзакции в основном асинхронно. PoH позволяет встраивать «временные метки» в сам блокчейн, «засекая» прошедшее между транзакциями время без какой-либо необходимости полагаться на другие узлы. Система PoS не требует участия майнеров, использования специального оборудования или массового потребления электроэнергии — хватит обычного персонального компьютера. По мере развития технологии можно ожидать появления дальнейших инноваций и альтернатив PoW, которые обладают различными преимуществами и недостатками.
Доказательство доли похоже на доказательство работы, только вместо совершения определённой работы автор нового блока показывает, что у него есть необходимая доля токенов сети. Для «майнинга» на PoS достаточно иметь некий запас криптовалюты и просто получать с неё «проценты». Актуальный журнал транзакций при механизме PoW представляет из себя цепочку блоков с наибольшей суммарной сложностью. То есть майнеры должны искать новые блоки поверх уже существующих, иначе они будут отброшены остальными участниками сети как недействительные. Хотя, теоретически, никто не запрещает создавать новые блоки на основе какого-то старого блока, но суммарная сложность такой цепочки будет ниже и поэтому такая цепочка будет отброшена.