У многих до сих пор присутствует смутное представление о том, | Планета Бит

У многих до сих пор присутствует смутное представление о том, как именно в блокчейн добавляются новые записи. В этот раз мы поговорим об алгоритме, который помогает это сделать, и является самым первым механизмом консенсуса у криптовалют. Понимаем Proof of Work за 5 мин.

Механизмы консенсуса? Технические способы достичь согласия людей насчет какого-то решения. В нашем случае – это консенсус насчет добавления новых записей в блокчейн, и в каком порядке. Ведь дабы что-то в блокчейн записать, это нужно сначала подтвердить. Чтобы это сделать, нужно чтоб все участники сети блокчейна (валидаторы, хранящие копию блокчейна на компьютере) были в согласии насчет последней версии базы данных, в которую они собираются это записывать. Как это сделать? Для этого и нужны механизмы консенсуса.

Возьмите любую централизированную базу данных, и вам не придется не сталкиваться с проблемой консенсуса. Где-то просто будет храниться мастер копия базы данных, и все остальные носители будут ее копировать. Новые транзакции попросту будут изначально записываться в центральную копию, и поэтому договариваться о том, что конкретно и как списывать никому не придется. Консенсуса насчет добавления новых записей в базу данных, то есть согласия людей насчет какого-то решения, не потребуется, ведь у нас есть 100% вариант от куда нужно просто списать.

С блокчейном, однако, это работает не так. Ведь у нас есть огромная распределенная база данных, где нет центральной копии, а все участники сети равноправны. Так вот, Сатоши Накомото решил проблему консенсуса с помощью Proof of Work (PoW). Благодаря нему, чтобы добавить в систему новую запись, нужно потратить вычислительные мощи для расшифровки кодирования новых транзакций и блоков. После этого решающий задачу получит награду в виде коинов блокчейна.

Майнеры направляют свои вычислительные мощи дабы решить задачу, чтобы найти ‘ключ’ (число, которое при подстановки в хэш-уравнение даст необходимый результат, еще называют ‘nonce’). После его нахождения остальные участники сети валидируют этот ‘ключ’, если он подходит. Валидация у биткоина, к примеру, происходит через ‘full nodes’, что представляют собой программы на компьютерах, которые проверяют новые транзакции и блоки, сопоставляя их с расшифровкой майнера. Без них блокчейн сеть бы не смогла работать и транзакции бы не проходили. Таким образом, для добавления новой записи в блокчейн всегда потребуется доказательство работы, что будет собой представлять тот самый ‘nonce’ в блоке. Отсюда и название.

Из-за всего этого становится прибыльней помочь системе, а не попытаться обмануть ее. Ибо для добавления фейковой транзакции в блокчейн, необходимо будет получить контроль над более чем 51% от всех вычислительных мощностей, а для этого придется потратить гигантские финансовые усилия, которые маловероятно окупятся. У этой проблемы PoW даже есть название – Атака 51%. Если кто-либо получит доступ к 51% мощности сети, то он будет иметь возможность подтверждать и отменять любые транзакции.

Страшно? Дабы успокоиться, можете взглянуть на распределение мощностей майнеров Биткоина вот тут. В теории все возможно в теории, и у меньших проектов атаки 51% уже случались, но за гигантов вроде битка или эфира переживать не стоит. Майнерам просто невыгодно создать возможность для Атаки 51%, ибо тогда они сломают рынок, в который так яро инвестировали.

Если приводить примеры криптовалют с PoW механизмом консенсуса это чаще всего самые старые криптовалюты: Bitcoin, Litecoin, Monero, Doge и огромное множество других, включая даже некоторые новые проекты. Ethereum, кстати, тоже начинал с PoW, однако в скором времени произведет переход на Proof of Stake (о котором мы тоже скоро поговорим).

Хоть PoW и зарекомендовал себя как достойный и проверенный способ добиваться согласия в сети, он остается очень медленным и энергозатратным. Поэтому со временем, люди пришли к выводу, что можно придумать намного лучшие альтернативы. Но об альтернативных механизмах консенсуса мы поговорим позже :)