Wat is Proof of Work (PoW)? Hoe Bitcoin Proof Of Work gebruikt voor consensus

>

Bij het analyseren van moderne blockchain-netwerken komt het woord ‘Proof of Work’ vaak voor. In feite vinden we de eerste vermelding van een PoW-consensusmechanisme binnen het originele Bitcoin-whitepaper gemaakt door Satoshi Nakamoto. Maar wat is PoW en waarom is dit consensusmechanisme cruciaal voor blockchain-technologie?

Proof of Work vertegenwoordigt het basismateriaal dat transacties, gebruikers en mijnwerkers binnen een openbaar digitaal grootboek begeleidt. Het systeem zorgt met succes voor de tijdige voortzetting van alle transacties binnen een netwerk om verschillende soorten kwaadwillende activiteiten te vermijden.

Klinkt ingewikkeld? Maak je geen zorgen! Voor Proof of Work hebben we in een licht verteerbare vorm een ​​toelichting geschreven. In de volgende secties zullen we elke activiteit en motivatie bekijken die achter PoW-netwerken staat.

Wat is bewijs van werk?

Bewijs van werk vertegenwoordigt een systeem dat door pure verwerkingskracht elke kwaadwillende activiteit afschrikt die mogelijk de stabiliteit van het netwerk kan schaden. Dit concept werd voor het eerst geïntroduceerd in 2004 door Hall Finney, die het idee creëerde van ‘herbruikbaar bewijs van werk. ‘ Destijds was het belangrijkste idee van PoW om spam-e-mails en DDOS-aanvallen te voorkomen.

Vijf jaar later implementeerde de anonieme maker van Bitcoin, Satoshi Nakamoto, het idee van Finney in ‘s werelds eerste blockchain-netwerk. Net als zijn voorganger voorkomt blockchain-gebaseerde PoW ook kwaadaardige activiteiten. Maar afgezien daarvan is het ook de drijvende kracht die transacties functioneel maakt in een gedecentraliseerd en onveranderlijk grootboek.

PoW is het belangrijkste systeem in blockchain-netwerken dat transacties verwerkt door ze te voorzien van hashes en deze te bevestigen. Het systeem zelf wordt ondersteund door mijnwerkers die deelnemen aan het netwerk door nieuwe transacties te verifiëren voor een geldelijke beloning – in dit geval Bitcoin.

Daarom kunnen we PoW zien als een lay-out die zowel mijnwerkers als gebruikers volgen bij interactie met een blockchain-netwerk.

Wat is blockchain?

Blockchain is een vorm van gedistribueerde grootboektechnologie, misschien wel het eenvoudigste en meest populaire voorbeeld. DLT zelf is een veilig recordsysteem dat gebruikmaakt van een consensus van gerepliceerde en gesynchroniseerde gegevens die over meerdere instanties worden gedeeld.

Dubbele uitgaven

De specifieke kwaadaardige activiteit die Proof of Work voorkomt, wordt dubbele uitgaven genoemd. Op blockchain-netwerken worden alle transacties ondersteund door een digitaal token dat een bepaalde geldwaarde vertegenwoordigt.

Als u $ 50 via het Bitcoin-netwerk naar een vriend zou sturen, zou u X-hoeveelheden BTC moeten verzenden.

Maar hoe weten we dat deze munt niet al is gebruikt om voor een andere dienst of product te betalen? Zonder PoW kan een netwerk niet nauwkeurig verifiëren dat een gebruiker tokens niet dubbel heeft uitgegeven. Als zodanig maakt het blockchain-technologie nutteloos en onverenigbaar met een van de oorspronkelijke doeleinden.

Bron – Illustratie van dubbele uitgaven.

Men zou dit probleem gemakkelijk kunnen oplossen door een centrale autoriteit in te voeren die transacties verifieert en ervoor zorgt dat munten niet dubbel worden uitgegeven. Maar hoewel het gemakkelijk is, helpt het niet om decentralisatie te bewerkstelligen. Waarom zou je zelfs de moeite nemen om blockchain-netwerken te gebruiken als ze op dezelfde manier werken als een bank??

Satoshi Nakamoto loste het probleem van dubbele uitgaven op door te eisen dat alle netwerkdeelnemers toegang hadden tot de volledige transactiegeschiedenis van het grootboek. Door elke afzonderlijke transactie in de geschiedenis van een blockchain-netwerk te kennen, is het onmogelijk om te missen als bepaalde tokens al werden gebruikt.

Daarom dacht Nakamoto erover om de transacties publiekelijk bekend te maken. Met die mogelijkheid kunnen alle gebruikers van het netwerk akkoord gaan met een enkele transactiegeschiedenis op basis van de volgorde waarin ze zijn ontvangen en verzonden.

Tijdstempels

Omdat de tijd lineair is, is het de beste tool die ons kan vertellen op welke manier transacties worden geordend. Door het tijdstip waarop een betaling werd aangemaakt op een transactie af te stempelen, kennen we de positie in het grootboek. We hebben dus tijdstempels!

In het oorspronkelijke Bitcoin-netwerk wordt een tijdstempelserver gebruikt om het tijdstip van het aanmaken van een transactie toe te wijzen. De server neemt slechts de hash van een blok, dat talloze transacties bevat, en geeft deze een tijdstempel. Vervolgens wordt de hash van dat blok publiekelijk aangekondigd.

Een belangrijk onderdeel van dit proces is dat de tijdstempelserver het vorige tijdstempel van een blok in zijn huidige hash bevat. Door dit te doen, vormt de server een onbreekbare ketting waarin elk tijdstempel de stabiliteit, legitimiteit en validiteit van het netwerk versterkt.

Tijdstempels in blockchain via Proof Of Work

De versie van tijdstempelservers die we hebben in blockchain-netwerken is wat we Proof of Work-consensussystemen noemen. Het werkt op dezelfde manier als een normale tijdstempelserver, behalve dat het gedecentraliseerd is en geen centrale autoriteit vereist.

PoW maakt gebruik van de zogenaamde cryptografische hashfunctie SHA-256. Het netwerk zelf gebruikt een nonce voor elke transactie om elke keer verschillende hashes te maken, anders zou het te allen tijde constant de exacte hash produceren.

Al deze processen worden ondersteund door mining, een proces waarmee blockchain-knooppunten complexe ‘wiskundige’ problemen oplossen om transacties te verifiëren en bevestigen. Na het voltooien van hun taak, kent het netwerk een bepaald deel van een block mining-beloning toe aan het knooppunt, op basis van zijn persoonlijke bijdrage aan het netwerk.

Op die rekening ontvangt elk knooppunt een beloning in verhouding tot de hoeveelheid hardwarevermogen dat in het netwerk is geïnvesteerd. Hoe meer rekenkracht iemand gebruikt om het Bitcoin-netwerk te ondersteunen, hoe meer munten hij ontvangt.

Daarom hebben we gigantische mijnbouwbedrijven over de hele wereld, gevuld met duizenden grafische kaarten waarvan de verwerkingskracht wordt gebruikt om transacties te verifiëren en BTC te minen.

KOPIEER ‘S WERELDS BESTE HANDELAARS

Wanneer uw leider handelt, handelt u. Shrimpy werkt uw portfolio automatisch bij zodat deze altijd overeenkomt met die van uw leider. Blader door honderden cryptocurrency-handelaren om te kopiëren.

Korte samenvatting

Laten we het hele proces kort samenvatten om beter te begrijpen hoe Proof of Work werkt. Herhaling is tenslotte de moeder van vaardigheid, en met de concepten die tot nu toe zijn uitgelegd, hebben we in ongelooflijk korte tijd veel informatie geleerd.

Als we het hebben over blockchain-netwerken, denken we aan een digitaal grootboek dat openbaar, gedecentraliseerd en gedistribueerd is naar alle partijen. Als u een betaling van iemand verstuurt of ontvangt, wordt de transactie voor altijd in het netwerk vastgelegd.

Elke individuele transactie wordt opgestapeld in een blok dat op elk moment duizenden transacties kan bevatten. Zodra het blok klaar is om al deze transacties te verifiëren, zullen mijnwerkers ongelooflijk arbeidsintensieve taken uitvoeren om het blok te bevestigen. Na bevestiging wordt het voor altijd opgenomen in het netwerk zonder dat iemand de geregistreerde informatie kan verstoren of bewerken.

Proof of Work is cruciaal voor dit proces omdat het manipulatie van informatie voorkomt. Dit wordt gedaan door elke transactie en blok te voorzien van een tijdstempel op basis van de tijd en volgorde waarin deze is gemaakt of geverifieerd. Het verificatieproces wordt uitgevoerd via een hash, een lange reeks getallen.

Hashes worden gebruikt om te bevestigen dat de ontvangen gegevens overeenkomen met de originele gegevens. In dit geval verwijzen de originele gegevens naar alle eerdere transacties die op een netwerk zijn bevestigd. Als een blok niet in lijn is met de vorige blokken en de hashes komen niet overeen, dan kunnen miners de transacties niet verifiëren.

Mijnbouw

Nu we hebben samengevat wat hashing en timestamping is, kunnen we de handeling van mining eens beter bekijken. Als een computer eenvoudig hashes zou genereren en bevestigen, zouden we uiteindelijk een taak uitvoeren die in slechts enkele seconden kan worden voltooid. Om dat te voorkomen, moeten we het werk in Proof of Work plaatsen.

Alle blockchain-netwerken stellen een bepaalde moeilijkheidsgraad in die mijnbouw omslachtig maakt. Nadat elk blok is gedolven, ongeveer elke 10 minuten, wordt de moeilijkheidsgraad aangepast. De moeilijkheid wordt bepaald door het netwerk zelf, dat een soort doelwit voor de hash vaststelt. Hoe hoger het doel, hoe moeilijker het is om een ​​heel blok te minen.

Bron – Het instellen van de moeilijkheidsgraad gebeurt door het netwerk.

Zoals we eerder vermeldden, gebruiken mijnwerkers nonces bij het hashen. Deze nonces vertegenwoordigen een geheel getal (een getal dat één keer wordt gebruikt) dat het voor miners mogelijk maakt om een ​​hash te genereren die onder de doelmoeilijkheid ligt. Onc-miners ontdekken een geldige hash, deze wordt gedeeld met het hele netwerk en het transactieblok wordt toegevoegd aan het blockchain-netwerk.

Bewijs van werk versus bewijs van inzet

Naast Proof of Work is er nog een ander consensusmechanisme genaamd Proof of Stake. Ontwikkelaars vechten momenteel over welk mechanisme beter is voor blockchain-netwerken, aangezien elk model verschillende voor- en nadelen biedt.

Als je over Proof of Stake (PoS) hebt gehoord, dan heb je er waarschijnlijk van gehoord Ethereum 2.0 ook. Om hun netwerk efficiënter, schaalbaarder en kostenefficiënter te maken, hebben ontwikkelaars besloten om een ​​nieuw netwerk voor Ethereum te creëren op basis van PoS.

Hoewel het PoS-concept dateert uit 2011, wordt het nu pas geïmplementeerd. Als dit lukt, kan Ethereum een ​​van de eerste grotere implementaties van Proof of Stake worden. Maar wat is PoS en hoe verschilt het in vergelijking met PoW?

Het verschil zit hem in wezen in het feit wie het netwerk ondersteunt. In plaats van miners gebruikt PoS validators. Het nieuwe netwerk is compleet anders dan PoW omdat het geen mining vereist en het is niet nodig om hashes te voorspellen.

Bij Proof of Stake selecteert het netwerk willekeurig een gebruiker die een blok moet voorstellen. Als de blokkering geldig is, ontvangt hij de beloning die bestaat uit de transactiekosten van de blokkering. Met dat in gedachten kunnen we concluderen dat een validator meer verdient naarmate transactiekosten stijgen.

PoS selecteert de gebruiker op basis van meerdere factoren die bepalen of hij degene is die een blok verzendt. Ten eerste moet een gebruiker tokens inzetten om validator te worden.

Wat is uitzetten? Het vergrendelen van de oorspronkelijke tokens van het netwerk. In wezen is uitzetten het proces waarbij onderpand wordt verstrekt om in aanmerking te komen om een ​​netwerkdeelnemer te worden. In het geval van Ethereum 2.0 moet een gebruiker 32 ETH storten.

Waarom is uitzetten zo belangrijk en waarom moeten gebruikers ‘betalen’ om het netwerk te valideren? Omdat het de methode is die wordt gebruikt om eerlijkheid aan te moedigen en bedrog te ontmoedigen. Als een validator niet goed presteert of zich kwaadwillig gedraagt, neemt het netwerk de inzet van de validator.

MOET U ETH 2.0?

Laten we eerlijk zijn – iedereen wil beloningen. Dat is misschien ook de grootste afhaalmaaltijd van de DeFi-rage van dit jaar.

Is PoS beter dan PoW?

Aangezien Ethereum van PoW naar PoS gaat, moet er zeker een motivatie zijn waarom de ontwikkelaars nu migreren. Betekent dit dat PoS beter is dan PoW en zo ja, waarom??

Zoals je misschien al geraden hebt, elimineert PoS het hardwarevermogen dat nodig is om transacties te verifiëren. Het resultaat is dat het mechanisme milieuvriendelijker is en de exploitatiekosten van een mijnbouwbedrijf verlaagt. Bitcoin-boerderijen verbruiken veel elektriciteit en sommige experts zijn van mening dat dit een belemmering is omdat het bijdraagt ​​aan de wereldvervuiling.

In het geval van Ethereum 2.0 zijn ontwikkelaars om nog een reden overgestapt op PoS. Volgens maker Vitalik Buterin zal Proof of Stake het netwerk meer gedecentraliseerd en veiliger maken. Bovendien zal het consensusmechanisme ook helpen bij het verlagen van de kosten en het schaalbaarder maken van Ethereum voor zijn gebruikers.

Tot dusverre is Bitcoin met zijn Proof of Work-ontwerp het enige netwerk dat met succes heeft bewezen dat het op grote schaal kan werken. Wat Ethereum kan doen met een PoS-netwerk valt nog te bezien, aangezien we geen bevestigingen hebben of het nieuwe ontwerp daadwerkelijk zal werken of het netwerk zal verbeteren..

Nog een probleem met Proof of Stake is dat deze netwerken minder veilig zijn in vergelijking met PoW. Zonder de beveiliging die door miners wordt geboden, kan het gemakkelijker zijn om PoS-blockchain-netwerken te manipuleren of zelfs aan te vallen.

Met de bovengenoemde feiten in gedachten, kunnen we alleen maar afwachten hoe Ethereum 2.0 presteert. Als het qua schaalbaarheid sneller is dan Bitcoin, dan kunnen we PoS zeker als een betere optie beschouwen. Zo niet, dan blijft PoW de koning van blockchain-netwerken.

Gevolgtrekking

Proof of Work is een consensusmechanisme dat wordt gebruikt om dubbele uitgaven te bestrijden, een probleem waardoor gebruikers dezelfde cryptocurrency meer dan eens kunnen uitgeven. Satoshi Nakamoto implementeerde PoW in Bitcoin via tal van processen, waaronder mining, hashing en tijdstempels.

Al deze processen gecombineerd zorgen ervoor dat het Bitcoin-grootboek gedecentraliseerd, gedistribueerd en openbaar blijft. Behalve PoW hebben we ook een nieuw consensusmechanisme, Proof of Stake genaamd, dat het idee van mijnbouw volledig buiten beschouwing laat..

Is PoS beter dan PoW? In theorie wel. Het moet echter nog in de praktijk worden bewezen via een groot blockchain-netwerk dat duizenden gebruikers bedient. Ethereum 2.0 is de eerste serieuze poging van ontwikkelaars. Of het project succesvol is in het gebruik van PoS, valt nog te bezien. Tot die tijd blijft PoW de superieure vorm van het organiseren van blockchain-netwerken.

Garnaal is een sociaal handelsplatform voor cryptocurrency. Het is ontworpen voor zowel professionele als beginnende handelaren om te komen leren over de groeiende crypto-industrie. Op Shrimpy kunnen gebruikers de portefeuilles en handelsstrategieën van andere handelaren kopiëren.

Volg ons op Twitter en Facebook voor updates en stel eventuele vragen aan onze geweldige, actieve gemeenschappen op Telegram & Onenigheid.

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me