Доказательство работы
После сервера временных меток, второй механизм, который делает Биткойн возможным, - это Proof of Work (PoW).
PoW часто ошибочно считают совершенно новым механизмом, появившимся вместе с блокчейном, однако изначально технология была разработана для предотвращения рассылки спама и была создана в 1993 году.
PoW - это процесс реверсирования хэш-функции.
Для того чтобы предотвратить рассылку спама, мы разработали систему, которая требует доказательства того, что обратное вычисление хэш-функции было выполнено, прежде чем почта может быть отправлена.
Идея заключается в том, что для обратного преобразования хэш-функции требуется огромное количество времени, поэтому невозможно отправить большое количество электронных писем.
Этот механизм также известен как HashCash.
В случае с Bitcoin, когда каждый блок в блокчейне хэшируется, необходимо найти значение, которое имеет определенное количество нулей в начале генерируемого хэш-значения.
Каждый блок в блокчейне содержит разнообразную информацию, которую можно разделить на фиксированные и переменные значения.
Это переменное значение называется nonce (случайное число), а процесс поиска входного значения с ведущими нулями путем изменения nonce называется в Биткойне PoW.
Как только процесс PoW завершен, блок в блокчейне сформирован.
Каждый блок содержит хэш-значение предыдущего блока.
Поэтому, если вы хотите подделать какой-либо блок, вы должны подделать данные всех блоков, подключенных после этого блока.
Именно поэтому считается, что блокчейн так сложно подделать.
Check your achievement
Click the “Tick” button
if you understand the lesson so far.
Достижение консенсуса через Proof of Work
ПВ также могут использоваться для определения того, чье мнение является представительным для неопределенной группы людей в процессе принятия решений.
В PoW каждому ЦП выделяется одно право участия.
Это означает, что трудно обеспечить большое количество участников, и что можно ожидать действительно справедливого процесса принятия решений.
Цепочка с наибольшим вычислительным усилием PoW, естественно, будет самой длинной.
Эта самая длинная цепочка будет представителем неопределенной группы в процессе принятия решений.
Это основано на идее, что если большинство процессоров контролируется хорошими узлами, то цепочка будет расти быстрее всего.
Check your achievement
Click the “Tick” button
if you understand the lesson so far.
Регулирование сложности достижения консенсуса
Возможность взлома блокчейна уменьшается экспоненциально с ростом числа блоков, следующих за конкретным блоком. (Чем больше последующих блоков, тем больше работы требуется для их подделки.
Для того чтобы подделать блок, созданный в определенный момент в прошлом, необходимо заново создать этот блок путем PoWing всех следующих за ним блоков.
Чтобы подделать блок в какой-то момент в прошлом, нужно воссоздать блок, переписав все блоки в цепочке после этого блока, и сделать это быстрее, чем правильный блок.
Это связано с тем, что самая длинная цепочка будет правильной.
Теперь мы кратко изучим вероятность того, что неправильная цепочка обгонит правильную.
PoW разработаны таким образом, что сложность самого PoW не меняется из-за улучшения производительности оборудования по закону Мура или из-за количества участников PoW.
Это связано с тем, что при колебаниях уровня сложности мошенническая цепочка может легко обогнать законную цепочку.
Этот уровень сложности называется Difficulty и автоматически регулируется для того, чтобы количество блоков, генерируемых в час, оставалось постоянным.
Если количество блоков в час увеличивается, сложность PoW повышается, а если количество блоков в час уменьшается, сложность PoW снижается.
Check your achievement
Click the “Tick” button
if you understand the lesson so far.