Pelajaran 4: Mari kita pahami mekanisme pembangunan konsensus "bukti kerja"

Bukti Kerja

Mengikuti server cap waktu, mekanisme kedua untuk merealisasikan Bitcoin adalah Proof of Work (PoW).

PoW sering disalahpahami sebagai mekanisme yang benar-benar baru yang lahir dengan blockchain, tetapi pada awalnya dikembangkan pada tahun 1993 untuk mencegah email spam.

PoW adalah proses menghitung kembali fungsi hash.

Untuk mencegah email spam, kami telah mengembangkan mekanisme yang memerlukan bukti bahwa fungsi hash telah dihitung kembali saat mengirim email.

Idenya adalah tidak mungkin mengirim email dalam jumlah besar karena butuh banyak waktu untuk menghitung kembali fungsi hash.

Mekanisme ini juga dikenal sebagai HashCash.

Dalam kasus Bitcoin, ketika setiap blok blockchain di-hash, perlu untuk mencari nilai sedemikian rupa sehingga sejumlah 0 yang ditentukan berbaris di awal nilai hash yang dihasilkan.

Setiap blok blockchain menyimpan berbagai informasi yang dapat diklasifikasikan menjadi nilai tetap dan nilai variabel.

Nilai fluktuasi ini disebut nonce (angka acak), dan pekerjaan menemukan nilai input dengan 0 di awal dengan mengubah nonce ini adalah PoW dalam Bitcoin.

Ketika pekerjaan PoW ini selesai, pembentukan satu blok di blockchain selesai.

Selain itu, setiap blok dibentuk dengan memasukkan nilai hash dari blok sebelumnya.

Oleh karena itu, jika Anda mencoba mengutak-atik blok apa pun, Anda perlu mengutak-atik data semua blok yang terhubung setelah blok itu.

Inilah sebabnya mengapa blockchain dikatakan sulit untuk diutak-atik.

Mekanisme pembangunan konsensus dengan Bukti Kerja

PoW juga dapat digunakan untuk menentukan pendapat siapa yang representatif dalam pengambilan keputusan dalam jumlah kelompok yang tidak ditentukan.

Hak partisipasi dalam PoW diberikan satu untuk setiap CPU.

Oleh karena itu, sulit untuk mengamankan sejumlah besar hak partisipasi, dan kita dapat mengharapkan pengambilan keputusan yang benar-benar adil.

Pada saat ini, rantai yang menghabiskan paling banyak perhitungan PoW secara alami adalah rantai terpanjang.

Rantai terpanjang ini mewakili pengambilan keputusan dari sejumlah kelompok yang tidak ditentukan.

Ini didasarkan pada gagasan bahwa jika sebagian besar CPU dikendalikan oleh node yang baik, rantai akan tumbuh paling cepat.

Menyesuaikan kesulitan membangun konsensus

Potensi gangguan dari blockchain secara eksponensial lebih kecil daripada jumlah blok yang mengikuti blok tertentu. (Semakin banyak blok di belakangnya, semakin banyak pekerjaan yang diperlukan untuk merusak.)

Untuk mengutak-atik sebuah blok pada titik tertentu di masa lalu, perlu untuk membuat ulang blok tersebut dengan menyalakan kembali semua blok yang mengikuti blok tersebut.

Pada saat ini, blok harus dibentuk lebih cepat dari blok asli yang benar.

Karena rantai terpanjang akan menjadi yang benar.

Mari kita pelajari secara singkat tentang kemungkinan rantai buruk ini akan menyusul rantai kanan.

PoW didesain agar tingkat kesulitan dari PoW sendiri tidak berubah akibat peningkatan kinerja hardware sesuai Hukum Moore dan bertambah atau berkurangnya peserta dalam PoW.

Jika tingkat kesulitan berfluktuasi, mudah bagi rantai yang buruk untuk menyalip rantai yang tepat.

Tingkat kesulitan ini disebut Kesulitan, dan secara otomatis disesuaikan sehingga jumlah blok yang dihasilkan setiap jam adalah konstan.

Jika jumlah blok yang dihasilkan per jam meningkat, tingkat kesulitan PoW meningkat, dan jika jumlah blok yang dihasilkan berkurang, tingkat kesulitan PoW berkurang.