Bằng Proof of Work (POW), hoặc "bằng chứng công việc", là một trong những cơ chế đồng thuận nổi tiếng nhất trong lĩnh vực tiền điện tử , và nó đã được Bitcoin . Nhưng một cơ chế đồng thuận là gì và tại sao nó cần thiết để đảm bảo sự an toàn và toàn vẹn của các giao dịch trên một blockchain? Trong bài viết này, chúng tôi sẽ mổ xẻ hoạt động của Proof of Work , lợi thế và giới hạn của nó, trong khi khám phá các lựa chọn thay thế và những thách thức của nó.
Mục lục
Hiểu cơ chế Proof of Work
Cơ chế đồng thuận là gì?
Một cơ chế đồng thuận là một giao thức được sử dụng bởi các blockchain để cho phép tất cả những người tham gia một mạng phi tập trung đồng ý về tình trạng giao dịch hiện tại. Nó phục vụ để đảm bảo rằng tất cả các giao dịch đều hợp pháp và được xác thực một cách chính xác, do đó ngăn chặn các cuộc tấn công như chi tiêu gấp đôi (chi tiêu gấp đôi) , trong đó cùng một loại tiền tệ có thể được sử dụng nhiều lần. Bằng Proof of Work là một trong những cơ chế đồng thuận này, được sử dụng để xác nhận và bảo mật các giao dịch.
Định nghĩa: Bằng chứng công việc là gì?
Bằng chứng công việc dựa trên sự cạnh tranh giữa trẻ vị thành niên , những người phải giải quyết các câu đố mật mã phức tạp để thêm các khối giao dịch blockchain mới. Bằng cách giải quyết các câu đố này, trẻ vị thành niên chứng minh rằng họ đã thực hiện một số lượng đáng kể các tính toán, đảm bảo tính hợp pháp của sự đóng góp của họ cho mạng.
Làm thế nào để Proof of Work trong blockchain?
Bằng chứng công việc làm việc bằng cách khuyến khích trẻ vị thành niên giải quyết các vấn đề toán học phức tạp để xác nhận các khối giao dịch. Một khối chứa một số dữ liệu quan trọng: danh sách các giao dịch , thời gian thời gian và băm trong khối trước, đảm bảo tính liên tục của chuỗi. Quá trình này đảm bảo rằng mỗi giao dịch được thêm vào blockchain là hợp pháp và được xác minh.
Vai trò của trẻ vị thành niên trong việc xác nhận các giao dịch
Trẻ vị thành niên chịu trách nhiệm xác nhận các giao dịch và đảm bảo blockchain. Họ tập hợp các giao dịch thành các khối và cố gắng tìm một hàm băm theo các tiêu chí nhất định (thường là một số số không nhất định ở đầu chuỗi). Nhiệm vụ này đòi hỏi một sức mạnh tính toán tuyệt vời và một khi vấn đề đã được giải quyết, người nhỏ sẽ gửi khối của anh ta đến những người tham gia khác của mạng để xác minh.
Các bước của Proof of Work
Giải quyết câu đố mật mã
Để thêm một khối blockchain mới, trẻ vị thành niên phải giải quyết một bí ẩn gọi là hàm băm . Họ đang tìm kiếm một số gọi là NUNCI , một khi, một khi kết hợp với dữ liệu khối, tạo ra một hàm băm đáp ứng các tiêu chí cụ thể. Ví dụ, băm phải bắt đầu với một số số không. Trẻ vị thành niên thử các giá trị khác nhau cho đến khi bạn nhận được kết quả đúng.
Xác minh giải pháp của các vị thành niên khác
Khi một trẻ vị thành niên tìm thấy giải pháp, anh ta truyền nó vào mạng. Các trẻ vị thành niên khác kiểm tra giải pháp này bằng cách tính toán lại hàm băm với nuncio được đề xuất Nếu kết quả phù hợp với các tiêu chí, khối được chấp nhận và thêm vào blockchain. Quá trình xác minh này rất nhanh, bởi vì các trẻ vị thành niên khác phải thực hiện tính toán một lần, không giống như trẻ vị thành niên phải kiểm tra hàng triệu kết hợp.
Tạo ra các khối và bổ sung vào blockchain
Sau khi được kiểm tra, khối được thêm vào chuỗi. Khối không chỉ chứa các giao dịch , mà còn là một liên kết với khối trước đó (thông qua băm của nó), đảm bảo tính bất biến của dữ liệu Bất kỳ nỗ lực nào để làm sai lệch một khối sẽ sửa đổi hàm băm của nó, làm cho việc sửa đổi có thể phát hiện ngay lập tức bởi mạng.
Phần thưởng của người khai thác: Bitcoin và các loại tiền điện tử khác
Trẻ vị thành niên được khuyến khích bảo đảm blockchain nhờ một giải thưởng tiền điện tử Đối với Bitcoin, trẻ vị thành niên nhận được bitcoins mới được tạo ra ở mỗi khối được xác thực, ngoài các chi phí giao dịch có trong khối. Giải thưởng này giảm theo thời gian trong một quá trình gọi là một nửa , điều này làm cho vấn đề bitcoins ngày càng hiếm.
Những lợi thế của Proof of Work
An ninh được củng cố và phân cấp
Bằng chứng công việc được thiết kế để đảm bảo mức độ bảo mật . Mỗi khối đòi hỏi một lượng lớn tính toán phải được xác thực, thực hiện các nỗ lực làm thao tác cực kỳ tốn kém Một kẻ tấn công nên chi một sức mạnh tính toán lớn hơn tất cả những người tham gia kết hợp khác để làm sai lệch một giao dịch, điều này gần như không thể đối với các blockchain lớn như Bitcoin.
Khả năng chống lại các cuộc tấn công độc hại
Bằng Proof of Work cung cấp khả năng kháng tự nhiên đối với các cuộc tấn công độc hại như cuộc tấn công 51 % , trong đó kẻ tấn công sẽ nắm quyền kiểm soát hơn một nửa sức mạnh tính toán của mạng. Do chi phí thiên văn cần thiết để thực hiện một cuộc tấn công như vậy vào một blockchain lớn như Bitcoin, phương pháp này vẫn là một trong những cơ chế đồng thuận an toàn nhất.
Ví dụ cụ thể: Trường hợp của Bitcoin
Bitcoin là ví dụ nổi tiếng nhất về blockchain bằng cách sử dụng bằng chứng công việc . An toàn của nó hoàn toàn dựa trên cơ chế này. Kể từ khi thành lập vào năm 2009, Bitcoin chưa bao giờ là nạn nhân của một cuộc tấn công 51 %, do đó chứng minh sự mạnh mẽ của Proof of Work trên quy mô lớn.
Những bất lợi của Proof of Work
Tiêu thụ năng lượng cao
Một nhược điểm của bằng chứng công việc là tiêu thụ năng lượng . Công suất tính toán cần thiết để giải quyết các câu đố mật mã là đáng kể, dẫn đến một nhu cầu lớn về điện. Điều này dẫn đến sự chỉ trích về tác động môi trường của Bitcoin và các loại tiền điện tử khác dựa trên cơ chế đồng thuận này.
Sự chậm lại của các giao dịch trong thời gian nhu cầu cao
Blockchains dựa trên bằng chứng làm việc có thể trở nên chậm trong thời gian nhu cầu cao. Số lượng giao dịch mà một khối có thể chứa bị hạn chế và khi nhiều giao dịch đang chờ xử lý, chi phí tăng lên và thời hạn xác nhận ngày càng dài hơn. Đây là một trong những lý do tại sao Ethereum , ngay cả sau khi đi qua Proof of Stake , vẫn ít phân tán so với các blockchain gần đây như Solana hoặc Su , được thiết kế để xử lý hàng ngàn giao dịch mỗi giây.
Người chơi khai thác của Cryptocurrencies: Các công ty và cá nhân
Khai thác của tiền điện tử đã phát triển rất nhiều kể từ những ngày đầu tiên khi nó đủ để sử dụng máy tính cá nhân để tham gia xác nhận các giao dịch trên các mạng như Bitcoin. Ngày nay, khai thác bị chi phối bởi các công ty chuyên ngành lớn , có các trung tâm dữ liệu lớn chỉ dành riêng cho hoạt động này. Các công ty như Marathon và Bitfarms là một trong những người chơi lớn nhất trong lĩnh vực này, với các cài đặt được tạo thành từ hàng ngàn máy móc tinh vi (được gọi là ASICS ) có khả năng tạo ra sức mạnh điện toán to lớn. Các công ty này đầu tư hàng triệu đô la vào cơ sở hạ tầng quy mô lớn, cho phép họ kiểm soát một phần đáng kể trong sức mạnh khai thác của thế giới.
Đối với các cá nhân, việc khai thác tiền điện tử đã trở nên ít lãi hơn nhiều. Đối mặt với những người khổng lồ trong ngành này, sự cạnh tranh để giải quyết các câu đố mật mã đã trở nên khốc liệt và xác suất một cá nhân nhỏ thành công trong việc xác nhận một khối là cực kỳ thấp. Ngoài ra, chi phí thiết bị và điện làm cho hoạt động này không có lợi nhuận cho phần lớn các cá nhân. Trong khi các công ty lớn tối ưu hóa chi phí của họ nhờ vào việc mua điện bán buôn và quy mô kinh tế, việc khai thác tại nhà hiện gần như không thể tiếp cận được với nhiều người. Do đó, sự phát triển này đã biến đổi cảnh quan của khai thác tiền điện tử, bằng cách tập trung ngày càng nhiều xung quanh các công ty lớn như marathon và Bitfarms.
Các lựa chọn thay thế cho Proof of Work
Proof of Stake (POS)
Bằng Proof of Stake là một trong những lựa chọn thay thế phổ biến nhất cho Proof of Work . Thay vì giải các câu đố phức tạp, các trình xác nhận được chọn theo số lượng mã thông báo họ có và họ đưa vào chơi ( đặt cược ). Càng nhiều cổ phần của Trình xác nhận mã thông báo, càng có nhiều khả năng được chọn để xác thực một khối. Cơ chế này tiêu thụ ít năng lượng hơn, bởi vì nó không đòi hỏi một sức mạnh tính toán lớn. Tuy nhiên, mức độ phân cấp của nó thường thấp hơn nhiều.
Các cơ chế đồng thuận khác: Bằng chứng về thẩm quyền, bằng chứng đốt cháy
Ngoài Proof of Stake , còn có các cơ chế đồng thuận khác, chẳng hạn như bằng chứng về thẩm quyền (POA) nơi các trình xác nhận được phê duyệt kiểm soát mạng và bằng chứng Burn , yêu cầu người tham gia "đốt" mã thông báo để xác nhận các giao dịch. Các cơ chế này nhằm mục đích giảm dấu ấn năng lượng trong khi duy trì mức độ bảo mật cao.
Kaspa và Ghostdag: Một sự thay thế sáng tạo cho Proof of Work
Dự án Kaspa cung cấp một sự thay thế thú vị với ma . Không giống như các blockchain truyền thống nơi các khối bị từ chối nếu chúng không phải là một phần của kênh chính, Ghostdag giúp xử lý các khối song song, do đó cải thiện khả năng mở rộng trong khi vẫn giữ được sự an toàn của bằng chứng công việc . Điều này giải quyết một số thách thức liên quan đến việc chậm lại và tiêu thụ năng lượng mà không phải hy sinh an ninh.
Proof of Work
Cuộc tấn công 51 %: Một mối đe dọa đối với Proof of Work ?
Một cuộc tấn công của 51 % xảy ra khi một cá nhân hoặc một nhóm kiểm soát hơn 50 % công suất tính toán của mạng, cho phép họ sửa đổi các khối được xác thực trước đó. Về mặt lý thuyết, cuộc tấn công này có thể xảy ra trong một mạng dựa trên Proof of Work, nhưng nó cực kỳ tốn kém trên các blockchain lớn như Bitcoin, bởi vì nó đòi hỏi tài nguyên khổng lồ.
Làm thế nào Proof of Work làm cho các cuộc tấn công trở nên khó khăn
Bằng chứng công việc làm cho các cuộc tấn công trở nên khó khăn bằng cách làm cho quá trình khai thác tốn kém về mặt tính toán và năng lượng năng lượng. Điều này có nghĩa là bất kỳ kẻ tấn công nào cố gắng làm sai lệch dữ liệu phải chi một lượng tài nguyên không cân xứng để thành công. Chi phí cao này làm cho cuộc tấn công về mặt tài chính không khả thi trong hầu hết các trường hợp.
Ví dụ về các cuộc tấn công trên mạng dựa trên Proof of Work
Mặc dù Bitcoin chưa bao giờ là nạn nhân của một cuộc tấn công lớn, các blockchain nhỏ hơn khác đã trải qua 51 % các cuộc tấn công , chẳng hạn như Ethereum Classic vào năm 2019.
Tiêu thụ năng lượng của Proof of Work
Tại sao Proof of Work như vậy rất nhiều người sành ăn?
Bằng chứng về công việc là năng lượng -tăng cường vì nó đòi hỏi một lượng lớn tính toán để giải quyết các câu đố mật mã. Những tính toán này phải được thực hiện bởi các máy tính chuyên dụng (thường được gọi là ASICS ) tiêu thụ rất nhiều điện. Mỗi trẻ vị thành niên trong cạnh tranh góp phần tăng mức tiêu thụ năng lượng tổng thể.
Bitcoin và mức tiêu thụ năng lượng toàn cầu của nó
Mạng bitcoin tiêu thụ nhiều năng lượng như một số quốc gia có kích thước trung bình. Tiêu thụ này đã kích hoạt các cuộc tranh luận về tác động môi trường của Proof of Work , đặc biệt là trong bối cảnh giảm lượng khí thải ngày càng có mặt trong không gian công cộng.
So sánh với các ngành công nghiệp năng lượng khác
Mặc dù mức tiêu thụ năng lượng của Proof of Work thường được chỉ ra, nhưng nó vẫn có thể so sánh với các ngành công nghiệp khác, chẳng hạn như các ngân hàng truyền thống trung tâm dữ liệu . Tuy nhiên, nhận thức của công chúng về chi phí năng lượng của tiền điện tử thường tiêu cực hơn do sử dụng gần đây và các cuộc tranh luận về môi trường.
Proof of Work ngoài blockchain
Hệ thống phân tán an toàn
Bằng Proof of Work không giới hạn ở tiền điện tử. Nó có thể được sử dụng để bảo mật các hệ thống phân tán , nơi tài nguyên CNTT được chia sẻ giữa một số người chơi. Trong các hệ thống này, Proof of Work cho phép xác minh rằng những người tham gia phân bổ các nguồn lực để đóng góp cho mạng.
Proof of Work và phòng chống thư rác
Bằng chứng công việc các cuộc tấn công spam trong các hệ thống truyền thông. Ví dụ: trong các dịch vụ như email, công việc yêu cầu người gửi thực hiện một tính toán nhỏ trước khi gửi tin nhắn. Tính toán này nhanh chóng và không tốn kém cho người gửi hợp pháp, nhưng trở nên quá đắt đối với những người gửi thư tìm kiếm để gửi hàng triệu tin nhắn.
Các lĩnh vực khác sử dụng Proof of Work
Ngoài blockchain và bảo mật máy tính, công việc các hệ thống tính toán phân tán , trong đó những người tham gia được khen thưởng vì đã giải quyết các nhiệm vụ phức tạp bằng cách cung cấp khả năng tính toán.
Blockchains phổ biến bằng cách sử dụng Proof of Work
Bitcoin: Mô Proof of Work
Bitcoin chắc chắn là mạng biểu tượng nhất bằng cách sử dụng Proof of Work công việc . Sự an toàn của anh ta hoàn toàn dựa trên mô hình đồng thuận này, và anh ta đã chứng minh trong thập kỷ qua rằng Proof of Work có thể vừa đáng tin cậy vừa chống lại sự kiểm duyệt.
Kaspa : Một ví dụ về Proof of Work được cải thiện
Kaspa là một dự án sử dụng một mô hình sáng tạo có tên Ghostdag để cải thiện khả năng mở rộng của bằng chứng công việc. Không giống như các blockchain truyền thống, Kaspa cho phép hiệu quả cao hơn bằng cách xử lý các khối song song, trong khi vẫn giữ được bảo mật vốn có trong bằng chứng công việc.
Dogecoin và nguồn gốc hài hước của nó
Mặc dù Dogecoin được tạo ra như một trò đùa, nhưng nó cũng sử dụng Proof of Work , tương tự như Litecoin . Dogecoin đã trở nên phổ biến nhờ một cộng đồng cam kết và việc áp dụng nó như một phương tiện thanh toán của một số công ty nhất định.
Tương lai của Proof of Work
Tác động của quá trình chuyển đổi củaEthereum đối với tương lai của Proof of Work
Sự thông qua của Ethereum từ Proof of Work đến Proof of Stake với sự ra mắt của Ethereum 2.0 đánh dấu một bước ngoặt cho tương lai của các cơ chế đồng thuận. Mặc dù bằng chứng về công việc vẫn là trung tâm của Bitcoin, sự chuyển đổi của Ethereum cho thấy các blockchain có thể phát triển theo hướng các giải pháp sinh thái và có thể mở rộng hơn.
Có thể cải thiện để làm Proof of Work hiệu quả hơn
Những cải tiến công nghệ đang được nghiên cứu để làm cho Proof of Work hiệu quả hơn, đặc biệt bằng cách tối ưu hóa các thuật toán băm và giảm nhu cầu về thiết bị chuyên dụng. Mục tiêu là duy trì an ninh mà không phải hy sinh hiệu quả.
Là Proof of Work dành riêng để biến mất?
Mặc dù các cơ chế thay thế như Proof of Stake đang trở nên phổ biến, nhưng Proof of Work vẫn chưa bị biến mất. Sự mạnh mẽ của nó, sự an toàn có kinh nghiệm và khả năng chống lại các cuộc tấn công làm cho nó trở thành một mô hình thiết yếu cho các blockchain như bitcoin. Tuy nhiên, tương lai của nó sẽ phụ thuộc vào những nỗ lực để cải thiện hiệu quả năng lượng của nó.
Câu hỏi thường gặp
Proof of Work theo thuật ngữ đơn giản là gì
Bằng Proof of Work là một cơ chế đồng thuận trong đó trẻ vị thành niên giải các câu đố mật mã để xác nhận các giao dịch và bảo mật một blockchain.Tại sao bằng Proof of Work tiêu thụ quá nhiều năng lượng?
Bằng Proof of Work đòi hỏi một sức mạnh tính toán tuyệt vời để giải quyết các câu đố, ngụ ý tiêu thụ điện cao.Làm thế nào để bằng chứng công việc đảm bảo sự an toàn của các giao dịch?
Bằng Proof of Work làm cho các cuộc tấn công tốn kém và khó khăn bằng cách yêu cầu trẻ vị thành niên đầu tư các nguồn lực quan trọng để xác nhận các giao dịch, thực hiện bất kỳ nỗ lực nào để xử lý tài chính không thể thực hiện được.Proof of Work là gì ?
Bằng Proof of Stake là sự thay thế chính cho Proof of Work . Nó dựa trên cách chơi của các mã thông báo bởi các trình xác nhận chứ không phải dựa trên sức mạnh tính toán.
Đầu tư vào tiền điện tử là rủi ro. Crypternon không thể chịu trách nhiệm, trực tiếp hoặc gián tiếp, đối với bất kỳ thiệt hại hoặc mất mát nào gây ra sau khi sử dụng tài sản hoặc dịch vụ được đưa ra trong bài viết này. Các khoản đầu tư liên quan đến tiền điện tử là rủi ro về bản chất, độc giả phải thực hiện nghiên cứu riêng của họ trước khi thực hiện bất kỳ hành động nào và chỉ đầu tư trong giới hạn năng lực tài chính của họ. Bài viết này không cấu thành một đầu tư .
Một số liên kết của bài viết này được liên kết, điều đó có nghĩa là nếu bạn mua sản phẩm hoặc đăng ký thông qua các liên kết này, chúng tôi sẽ thu thập một khoản hoa hồng từ đối tác của chúng tôi. Những khoản hoa hồng này không đào tạo bất kỳ chi phí bổ sung nào cho bạn với tư cách là người dùng và một số quan hệ đối tác nhất định cho phép bạn truy cập các chương trình khuyến mãi.
Khuyến nghị AMF. Không có năng suất cao được đảm bảo, một sản phẩm có tiềm năng hiệu suất cao ngụ ý rủi ro cao. Việc chấp nhận rủi ro này phải phù hợp với dự án của bạn, chân trời đầu tư của bạn và khả năng mất một phần của khoản tiết kiệm này. Không đầu tư nếu bạn chưa sẵn sàng để mất tất cả hoặc một phần vốn của bạn .
Để đi xa hơn, hãy đọc các trang thông báo pháp lý , chính sách quyền riêng tư và các điều kiện sử dụng chung .
Yohan uzzan
Kỹ sư đào tạo, tôi nhanh chóng quan tâm đến lĩnh vực tài chính. Tin chắc rằng tài chính phi tập trung có một tương lai tươi sáng phía trước, tôi tham gia vào dân chủ hóa của nó bằng cách phát triển Crypternon.
