(POW) PROOF OF WORK _ اثبات کار

بلاکچین معمولاً از طریق منشور اجماع Nakamoto بیت کوین درک می شود. اما برای دانستن اینکه (POW) PROOF OF WORK چیست، ضروری است که اجرای پایدار PoW را از نزدیک بررسی کنیم.

(POW) PROOF OF WORK یک الگوریتم اجماع است که برای جلوگیری از حمله ۵۱٪ یا هزینه های مضاعف استفاده می شود. ارزهای دیجیتال مانند بیت کوین از اجماع PoW برای تایید تراکنش ها و تولید بلاک های جدید اضافه شده به زنجیره استفاده می کنند. با استفاده از PoW، ماینرها برای تکمیل تراکنش‌های شبکه در ازای دریافت پاداش برای سرعت و دقت، رقابت می‌کنند.

نکات کلیدی:

1. درک مفهوم اثبات کار و نحوه استفاده از آن برای ایمن سازی شبکه بلاکچین.
2. پیدا کردن مشکلات ریاضیاتی که ماینرها واقعاً حل می کنند و چقدر این محاسبات برای کل جامعه تأثیرگذار است.
3. با استفاده از اجماع اثبات کار، بدانید چه کسانی در فرآیند استخراج مشارکت دارند.
4. دانستن اینکه کدام ارزهای رمزپایه هنوز به Proof of Work متکی هستند و چرا اتریوم هارد فورک را برای اتریوم ۲٫۰ انتخاب می کند.
5. در مورد اینکه چرا اجماع اثبات سهام ایمن تر و منصفانه تر از اثبات کار است، یک دیدگاه جامع دریافت کنید.

(POW) PROOF OF WORK چگونه در بلاکچین اعمال می شود؟

الگوریتم اجماع اثبات کار بلاکچین قدیمی ترین مکانیسم اجماع و محبوب ترین الگوریتم است. البته دلایل زیادی وجود دارد که ممکن است به محبوبیت آن کمک کرده باشد. اما دلیل اصلی برای شهرت آن، توانایی آن در ترویج صداقت در اکوسیستم غیرمتمرکز است. اگرچه ممکن است الگوریتم‌های دیگری وجود داشته باشد، اما PoW هنوز برای دستیابی به هدف تحمل خطای بیزانس (BFT) پایدار است.

برای درک کامل مفهوم BFT، سیستمی است که می تواند در برابر شکست های مرتبط با مشکل ژنرال های بیزانسی مقاومت کند. این بدان معناست که یک شبکه می‌تواند از موقعیت‌هایی که برخی گره‌ها (یا ماینرها) تلاش می‌کنند بر خلاف توافق عمل کنند، اجتناب کند. با کمک ویژگی‌های BFT، الگوریتم PoW به گونه‌ای کار می‌کند که گره‌ها می‌توانند با حل یک مسئله پیچیده ریاضی، یک بلاک را در یک شبکه تأیید کنند.

در حالی که اولین کسی که راه حل مسئله ریاضی را دریافت می کند، مجوز اجماع را برای انتخاب بلاکی برای افزودن به بلاکچین دریافت می کند. به عنوان یک مبادله، گره موفق، توکن ها را به عنوان پاداش دریافت می کند. به عنوان مثال، در شبکه بیت کوین، پاداش به بیت کوین است.

در پایان، اجماع (POW) PROOF OF WORK یک اقتصاد بسته نسبتا سالم و شفاف ایجاد می کند. عمدتاً برای تشویق کاربران به ادامه حفظ اکوسیستم.

چه مسائل ریاضی در POW دخیل است؟

این مسائل پیچیده ریاضی به تنوعی از پیچیدگی های محاسباتی غیر معمول اشاره دارد. علاوه بر این، حل این مشکلات به قدرت محاسباتی زیادی نیاز دارد.

از مشکلات عمومی بیزانس تا عملکرد هش پیچیده متغیر است. برای مثال:

یک تابع هش شامل فرآیندی برای تولید یک خروجی تصادفی با طول مشخص از طریق یک ورودی است. در حالی که هش یک مقدار عددی (یا هدف) است که تصمیم می‌گیرد چه کسی بلاک را به طور دقیق استخراج کند.

حل فاکتورسازی اعداد صحیح شامل تجزیه یک عدد مرکب به اعداد صحیح کوچکتر در رابطه با محدودیت ها و ضرب های اعداد اول.

این به عنوان یک پروتکل پازل احتمالی برای ایمن سازی شبکه در یک حمله DoS که نیاز به نظم مشخصی دارد، عمل می کند. به جای حل یک تابع، بیشتر به دنبال منبع یابی علت اصلی است.

بنابراین، برای هر اعتبار موفقیت آمیز یک بلاک ، پاداشی برای جبران تلاش داده می شود. با این حال، مقیاس پذیری و امنیت چالش اصلی با رشد شبکه است. و قدرت هش به موازات پیچیدگی پازل ها رشد می کند. در نتیجه، Proof of Stake برای مقابله با نقص هایی که (POW) PROOF OF WORK دارد، معرفی شد.

چه کسی (POW) PROOF OF WORK را پایه گذاری کرد؟

اجماع PoW قبل از اختراع شبکه بیت کوین پایه گذاری شد. الگوریتم PoW در سال ۱۹۹۳ معرفی شد، جایی که Moni Naor و Cynthia Dwork مقاله ای را برای جلوگیری از حملات DoS منتشر کردند. این مقاله عمدتاً پتانسیل الگوریتم برای جلوگیری از تقلب و پایداری آن در بلندمدت را مورد بحث قرار می‌دهد.

و قبل از اینکه ساتوشی ناکاموتو در مورد الگوریتم PoW در بلاکچین بیت کوین صحبت کند، دانشمند کامپیوتر و فعال دیجیتالی هال فینی (هارولد توماس فینی II) سیستم دیگری به نام RPoW، اثبات کار قابل استفاده مجدد را در سال ۲۰۰۴ معرفی کرد. این سیستم با دریافت غیر قابل تعویض کار می کرد. یا یک توکن اثبات کار مبتنی بر Hashcash غیر قابل تعویض. در عوض، یک توکن با امضای RSA ایجاد کرد که می‌توان آن را از شخص به فرد دیگر منتقل کرد.

نمونه اولیه دیگر از الگوریتم اثبات کار، HashCash Adam Back بود. از فرستنده‌ها می‌خواهد قبل از ارسال ایمیل، مقدار کمی محاسبات را انجام دهند. در نتیجه گیرنده ها می توانند اسپم را کاهش دهند.

چگونه POW به اجماع NAKAMOTO بیت کوین مرتبط است؟

PoW از مدلی استفاده می کند که در آن گره ها یک پازل ریاضی را حل می کنند تا بلاک بعدی اضافه شده به شبکه را تولید کنند. رهبران بلاک ، که بلاک بعدی را تولید می‌کنند، در قالب قرعه‌کشی‌مانندی انتخاب می‌شوند که مستقیماً با قدرت محاسباتی (یعنی هش) مشارکت‌شان در فرآیند مطابقت دارد. دو شرکت کننده اصلی در مدل توافقی PoW وجود دارد: ماینرها و اپراتورهای گره کامل.

استخراج کنندگان

گره هایی که در محاسبات شرکت می کنند ماینر نامیده می شوند و فرآیند حل مشکل استخراج نامیده می شود. جامعه ماینرها ملزم به انجام کارهای مهم برای حل هر مشکل متوالی هستند. PoW زمانی که یک گره بلاکی برای دیگران ایجاد می کند تا فرآیندی را که منجر به راه حل شده است را تأیید کنند، آسان می کند.

گره ها

گره ها نیاز به صرف زمان در محاسبات دست و پاگیر دارند. به این ترتیب، این فرآیند مقدار زیادی انرژی الکتریکی مصرف می کند که برای محیط زیست مضر است. گره‌های غیرمتمرکز در شبکه باید ارز دیجیتال بلاکچین را که برای دریافت پاداش با استفاده از مکانیزم (POW) PROOF OF WORK استخراج‌شده‌های منفرد استخراج شده است، تأیید کنند.

اعتبار سنجی ها

بر اساس شواهد دیجیتالی و قوانین اجماع بیت کوین، اپراتورهای گره کامل به عنوان تایید کننده نهایی وضعیت شبکه عمل می کنند. کلاینت های گره کامل نیز می توانند ماینر باشند و بلاک ها و تراکنش های نامعتبر در شبکه را رد کنند. به طور متوسط ​​۴۰ و ۶۰ دقیقه طول می کشد تا اعتبار سنجی تراکنش ها را در شبکه بلاکچین تحت مکانیسم اجماع اثبات کار تأیید کند.

(POW) PROOF OF WORK چقدر ایمن است؟

الگوریتم اثبات کار بسیار ایمن است زیرا می تواند در برابر BFT مقاومت کند. علاوه بر این، نحوه عملکرد آن باعث امنیت بیشتر آن می شود. علاوه بر این، هش هر بلاک حاوی هش قبلی است. این امنیت را افزایش می دهد و از هرگونه نقض بلاک در یک بلاکچین اثبات کار جلوگیری می کند.

برای تغییر یک بلاک ، ماینرها باید یک بلاک جدید با همان نسخه قبلی ایجاد کنند. که در آن مستلزم بازسازی همه جانشینان و انجام مجدد کارهایی است که در دست دارند. از این رو، بلاکچین می تواند از دستکاری امنیت فرار کند.

جوانب مثبت

• از حملات DDoS دور می شوید.
• منصفانه و شفاف.
• تأثیر بخش‌های پایین کریپتوهای نگهداری شده توسط ماینرها در یک حد.
• علاقه عموم را به حفظ یک شبکه سالم تشویق می کند.

منفی

• خرید قطعات کامپیوتری از تجهیزات حرفه ای، لوازم جانبی و نیروی الکتریکی پرهزینه است.
• آنها پازل های بسیار پیچیده ای هستند که در آموزش یا کارهای روزمره ارزش افزوده ای ندارند، بلکه فقط برای اعتبارسنجی یک بلاک مفید هستند.
• این بلاکچین را در مقابل غیرمتمرکز متمرکزتر می کند.
• چون پاداش‌ها دیگر جذاب نیستند، استخراج از بین می‌رود.

کدام کوین ها از اثبات کار استفاده می کنند؟

بیت کوین همچنان محبوب ترین کوین برای استفاده از اجماع (POW) PROOF OF WORK است. با این حال، تعداد زیادی کوین دیگر وجود دارد که از این الگوریتم استفاده می کنند. اگرچه قبل از دوره نصف شدن، بیت کوین سودآور باقی می ماند. اما بسیاری از ماینرها اکنون به دنبال جایگزینی هستند، زیرا استخراج یک بلاک گرانتر و سخت تر می شود.

لایت کوین: لایت کوین مانند بیت کوین دارای SegWit است که در آن محدودیت اندازه بلاک با حذف داده ها از شبکه افزایش می یابد. چیزی که لایت کوین را از بیت کوین متمایز می کند، زمان تراکنش های سریع آن با هزینه بسیار کمتر است.

DASH: دارای تراکنش های سریع تر و خصوصی تر در فضای کریپتو است. تراکنش های آنی به عنوان یک امتیاز مثبت برای ماینرها عمل می کند تا زمان خود را در DASH سرمایه گذاری کنند.

Monero: این یکی دیگر از آلتکوین های محبوب است که از اجماع PoW استفاده می کند. Monero به عنوان یک ارز دیجیتالی منبع باز، بر قابلیت تعویض، حفظ حریم خصوصی، شفافیت و غیرمتمرکز شدن از طریق دفتر کل عمومی تمرکز دارد.

بیت کوین کش: یک آلتکوین اسپین آف از هارد فورک شبکه بیت کوین است. اگرچه بیت کوین کش از PoW استفاده می کند، که ممکن است به نظر یک اجماع مطمئن باشد، بیت کوین کش یکی از قربانیان شدید حمله ۵۱ درصدی است.

ZCash: بر خلاف هر ارز دیجیتال، هدف آن ارائه حریم خصوصی از طریق ناشناس ماندن است. شبکه Zcash از همان توابع هش Proof-of-Work SHA-256 مانند بیت کوین استفاده می کند.

اتریوم کلاسیک: علیرغم اینکه اتریوم ۲٫۰ به سمت PoS رفت. اتریوم کلاسیک همچنان از اجماع PoW برای ایمن سازی شبکه خود استفاده می کند. با این حال، از آنجایی که فقط یک زنجیره اقلیت است، Ethereum Classic در برابر حملات ۵۱٪ آسیب پذیرتر است و باعث خرج دو برابر کوین می شود.

خط پایین

به عنوان مکانیزم اجماع اصلی، (POW) PROOF OF WORK نشان دهنده تلاقی انگیزه های نظریه بازی، محاسبات توزیع شده، اجماع اجتماعی، اقتصاد بازار، و شواهد دیجیتالی است. فناوری بلاکچین را ایجاد کرد و به شبکه‌ها اجازه داد تا با اجماع ایمن، پایدار و توزیع شده کار کنند.