Mi az a Proof of work - PoW - avagy munkával történő hitelesítés ?

Olvasási idő: 3 perc

Proof of work – PoW – avagy munkával történő hitelesítés. Ez a kriptovaluták világában az a folyamat, amely során a tranzakciók felülvizsgálata történik, mielőtt azok bekerülnek az úgynevezett ledger-be vagy főkönyvbe. A különféle kriptovaluták (pl. a bitcoin) egy megegyezés (concensus) alapján döntenek a hitelesítéshez felhasznált algoritmusról.

Share on facebook
Share on linkedin
Share on telegram
Share on twitter

A PoW volt az első használt konszenzus algoritmus és a mai napig is még dominánsnak számít. Satoshi Nakamoto írta le 2008-as bitcoin white paperében, de maga a technológia már jóval azelőtt megfogant.

Adam Back HashCash korai példája a Proof of Work algoritmusnak a kriptopénz előtti időkből. Ez úgy működött, hogy a küldőknek e-mail küldésük előtt kis mennyiségű számítást kell végrehajtaniuk, amivel a fogadói oldalon csökkenthető a spamek száma. Ez a számítás gyakorlatilag semmibe sem kerül egy legitim feladónak, de gyorsan összeadódik, ha valaki tömegesen küld e-mailt.

Mi a kettős költés (double-spend)?

Kettős költésről akkor beszélünk, ha egyazon összeget kétszer is elköltenek. A kifejezés szinte kizárólag a digitális pénzeknél használatos – hiszen nehezen elképzelhető, hogy ugyanazt a fizikai pénzt kétszer is elkölthessük.

Ha ma fizetsz egy kávéért, akkor odaadod a készpénzt a pénztárosnak, aki azt valószínűleg elteszi a gépbe. Nem mehetsz át az út túloldalán lévő másik kávézóba venni mégegy kávét a kapott blokkal.

A digitális fizetőeszközöknél ugyanakkor ennek fennáll a lehetősége. Biztosan másoltál már fájlokat és így azokat több példányban is létrehoztad. Elküldheted emailben ugyanazt a fájlt tíz, húsz, ötven címzettnek is.

Mivel a digitális pénz csak adat, ezért meg kell előzni, hogy ugyanaz az egység több helyen is elkölthető legyen. Másképpen a valuta nagyon hamar összeomlana.

Miért van szükség a munka igazolására?

Ha elolvastad a blokklánc-technológiára vonatkozó útmutatónkat, akkor tudod, hogy a felhasználók tranzakciókat sugároznak a hálózatra. Ezeket a tranzakciókat azonban nem tekintik azonnal érvényesnek. Ez csak akkor történik meg, ha hozzáadódnak a blokklánchoz.

A blokklánc egy nagy adatbázis, amelyet minden felhasználó láthat, így ellenőrizheti is a korábbi költéseket. Képeld ezt így: neked és három barátodnak van egy jegyzettömböd. Bármikor bármelyikőtök át akarja ruházni a használt egységeket, leírod – Alice öt egységet fizet Bobnak, Bob két egységet fizet Carolnak stb.

Persze ennél azért egy fokkal bonyolultabb a dolog: – minden alkalommal, amikor tranzakciót hajtotok végre, a bejegyzés utal arra a tranzakcióra, ahonnan az alap származott. Tehát, ha Bob két egységgel fizetett Carolnak, a bejegyzés valójában a következőképpen nézne ki: Bob két egységet fizet Carolnak ebből az Alice-szel kötött korábbi tranzakcióból.

Most módotok van az egységek nyomon követésére. Ha Bob megpróbál újabb tranzakciót végrehajtani ugyanazokkal az egységekkel, amelyeket éppen Carolnak küldött, mindenki azonnal tudja. A csoport nem engedélyezi a tranzakció hozzáadását a jegyzettömbhöz.

Ez a módszer egy kis csoportban jól működhet. Mindenki ismeri egymást, így valószínűleg meg fognak egyezni abban, hogy a barátok közül melyik adjon tranzakciókat a jegyzettömbhöz. Mi van, ha 10 000 résztvevőből álló csoportot akarunk? A jegyzettömb ötlete nem méretezhető jól, mert senki sem akar megbízni egy idegenben annak kezelésében.

Itt jön képbe a munka igazolása, ami biztosítja, hogy a felhasználók ne költsenek el olyan pénzt, amelyet nincs joguk elkölteni. A játékelmélet és a rejtjelezés kombinációjának felhasználásával a PoW algoritmus lehetővé teszi, hogy bárki frissítse a blokkláncot a rendszer szabályai szerint.

Hogyan működik a PoW?

A fenti jegyzettömbünk a blokklánc. De nem adunk hozzá tranzakciókat egyenként – ehelyett blokkokba foglaljuk őket. Bejelentjük a tranzakciókat a hálózatnak, majd a blokkot létrehozó felhasználók felveszik őket egy jelölt blokkba. A tranzakciók csak akkor tekinthetők érvényesnek, ha jelölt blokkjuk megerősített blokk lesz, ami azt jelenti, hogy hozzá lett adva a blokklánchoz.

A blokk hozzáadása azonban nem olcsó. A munka igazolása megköveteli, hogy a bányász (a blokkot létrehozó felhasználó) felhasználja saját erőforrásainak egy részét a kiváltsághoz. Ez az erőforrás a számítási teljesítmény, amelyet a blokk adatainak kivonatolására használnak, amíg megoldást találnak egy rejtvényre.

A blokk adatainak kivonatolása azt jelenti, hogy egy hash függvényen keresztül továbbítódik a blokk kivonatának létrehozásához. A blokk kivonata úgy működik, mint egy „ujjlenyomat” – ez a bemeneti adatok azonossága, és minden blokkon egyedi.

Gyakorlatilag lehetetlen visszafordítani egy blokk-kivonatot a bemeneti adatok megszerzéséhez. A bemenet ismeretében azonban egyértelműen megerősíthető a kivonat helyessége. Csak be kell küldeni a bemenetet a függvényen keresztül, és ellenőriznie kell, hogy a kimenet megegyezik-e.

A Munka Igazolásában olyan adatokat kell megadnod, amelyek kivonata megfelel bizonyos feltételeknek. De nem tudhatod, hogyan lehet eljutni az eredményhez. Az egyetlen lehetőség az, hogy adataid a hash függvényen keresztül továbbítod, és ellenőrzöd, hogy azok megfelelnek-e a feltételeknek. Ha nem, akkor kissé meg kell változtatnod az adatokat, hogy más kivonatot kapjál. Ha akár egy karaktert is megváltoztatsz az adataidban, az teljesen más eredményt fog eredményezni, így nincs mód megjósolni, mi lehet egy kimenet.

Ennek eredményeként, ha blokkot akarsz létrehozni, találgatsz. Általában információkat gyűjtesz az összes hozzáadni kívánt tranzakcióról és néhány más fontos adatról, majd kivonatolod (hasheled) az egészet. De mivel az adatkészlet nem változik, hozzá kell adnod egy változó információt. Ellenkező esetben mindig ugyanazt a kivonatot kapod, mint a kimenetet. Ezt a változó adatot nevezzük nonce-nak. Ez egy olyan szám, amely minden próbálkozáskor megváltozik, így minden alkalommal más hash-t kapsz. És ezt hívjuk bányászatnak.

Összefoglalva, a bányászat a blockchain-adatok gyűjtésének és a nonce-vel való hasításának folyamata, amíg meg nem találsz egy adott kivonatot. Ha talál egy kivonatot, amely megfelel a protokoll által meghatározott feltételeknek, akkor megkapod a jogot, hogy az új blokkot továbbítsd a hálózatra. Ezen a ponton a hálózat többi résztvevője frissíti blokkláncait az új blokk felvételével.

A mai főbb kriptovaluták esetében a feltételek hihetetlen kihívást (vagyis a hasheléshez szükséges számítási kapacitást) jelentenek. Minél nagyobb a hash arány a hálózaton, annál nehezebb érvényes hash-t találni. Ez annak biztosítására szolgál, hogy a blokkokat ne találják meg túl gyorsan.

Ahogy el lehet képzelni, a hatalmas mennyiségű kivonatok (hash-ek) kitalálása költséges lehet a számítógépen, ezzel számítási kapacitást és áramot pazarolsz. De a protokoll mindezt megtéríti kriptovalutával, amennyiben érvényes hash-t találsz.

Foglaljuk össze, mit is tudunk eddig:

  •     A bányászat költséges.
  •     A hiteles blokk megtalálásáért jutalom jár.
  •     Egy bemenet ismeretében a felhasználó könnyedén ellenőrizheti a kivonatot (hash-t), így a nem bányászó felhasználók nagy számítási kapacitás igénybevétele nélkül is hitelesíthetnek egy blokkot.

Eddig el is jutottunk. De mi van akkor, ha valaki megpróbál csalni? Mi tarthatja vissza attól, hogy egy csomó hamis tranzakciót rakjon a blokkba és ezzel állítson elő egy érvényes hash-t? Itt jön a képbe a publikus-kulcs kriptográfia. Ebben a cikkben nem megyünk bele mélyebben ebbe. Röviden: néhány ügyes kriptográfiai trükköt használunk, amelyek lehetővé teszik bármely felhasználó számára, hogy ellenőrizze, van-e valakinek joga mozgatni az elköltött összegeket.

Amikor létrehozol egy tranzakciót, aláírod azt. A hálózaton bárki össze tudja hasonlítani a te publikus kulcsoddal, és ellenőrizheti, hogy azonos-e vele. Azt is ellenőrizni fogják, hogy valóban megvan-e a betéted, és hogy a ráfordítások összege nem magasabb, mint a kimenetek összege (vagyis hogy nem költesz többet, mint amennyi van). Ha bármelyik blokk valótlan tranzakciót tartalmaz, azt a hálózat automatikusan elutasítja. Ezért drága lenne neked a csalás, a próbálkozással csak az erőforrásaid pazarolnád bármiféle nyereség nélkül.

Ebben rejlik a Munka Bizonyításának (PoW) szépsége: drágává teszi a csalást, de jövedelmező az őszinte cselekvés. Bármely racionális bányász megtérülésre törekszik, így elvárható, hogy a bevételt garantáló módon viselkedjen.

Proof of Work vs. Proof of Stake

(Ezt a részt nem fordítottam le, kihagynám, mert már így is hosszú lett :))

Záró gondolatok

A munka igazolása (PoW) volt az eredeti megoldás a kettős kiadások problémájára, és megbízhatónak és biztonságosnak bizonyult. A Bitcoin bizonyította, hogy nincs szükségünk központosított szervezetekre annak megakadályozására, hogy ugyanazon alapokat kétszer költsék el. A rejtjelezés, a hash függvények és a játékelmélet okos használatával a decentralizált környezet résztvevői megállapodhatnak az adott pénzügyi adatbázis állapotában.

Binance: https://www.binance.com/en/register?ref=L6H5S0LJ
10% örök kedvezmény a díjjakból.

 

További hírek

nft gamefi griffin art

NFT és GameFi: A két legnagyobb dolog a kriptoban

NFT és GameFi: A két legnagyobb dolog a kriptoban A kriptovaluták világában a GameFi és az NFT-k tovább borzolják a kedélyeket. Kétségtelen, hogy a nem felcserélhető érmék (NFT) hosszú utat jártak be

Cardano tárterület, a fejlesztők dApp-jaiknak

Cardano dApp áruház, a fejlesztőknek Plutus dAppStore (Alkalmazás Áruház) érkezik Cardano-ra. Mivel a Cardano blokklánc mostantól támogatja az okos szerződéseket, a fejlesztők hamarosan feltölthetik decentralizált alkalmazásaikat (DApp) és elérhetővé tehetik azokat mások számára

nft tabla kornyezeti katasztrofa

NFTk menthetik meg a környezetet

NFT-k menthetik meg a környezetet Az utóbbi évtizedben egyre nagyobb figyelem terelődött a fenntarthatóság fontosságára, mind helyi mind globális szinten. A technológiai fejlődés tette lehetővé hogy többet tegyünk kevesebből, ami még tovább

Matic Unbound együttműködés keresztlánc stabil érme​

Matic Unbound együttműködés keresztlánc stabil érme​ A Unbound Finance és a Polygon elindítja az első keresztlánc-stabilcoin-t az AMM-ek (automated market maker) likviditásának növelése érdekében. Az Unbound felhasználók így a már meglévő likviditási

Ha szeretnél értesítést kapni a legújabb kryptoda tartalmakról, akkor iratkozz fel!