Proof of work (PoW): minden, amit tudnod kell a Bitcoin konszenzus mechanizmusáról

Ha szeretnél jobban elmélyedni a blokklánc, illetve a Bitcoin technológia világában, mindenképpen érdemes megismerkedned a proof of work (PoW) koncepciójával. Ezáltal abba kaphatsz ugyanis betekintést, hogy hogyan történnek a tranzakciók, hogyan biztosítják a hálózatot, és milyen jutalomhoz juthatsz a munka elvégzésével.

A proof of work megszületése a pénzügyi és technológiai forradalom egy lényeges mérföldköve, amely a Bitcoin 2009-es bevezetése óta folyamatosan formálódik. Látszólagos egyszerűsége mögött kifinomultság és összetettség rejlik.

A proof of work segítségével két fontos pontot értelmezhetünk, melyek az alábbiak:

• A számítási teljesítmény szükségessége a tranzakciók érvényesítéséhez, biztosítva a blokklánc integritását.
• Egy decentralizált ökoszisztéma létrehozása, ahol a bizalom nem egy központi hatóságban rejlik, hanem elosztott csomópontok hálózatának együttműködésében és versenyében.

Mi az a proof of work?

Technikailag a proof of work (PoW) egy konszenzus mechanizmus, amelyet egy blokklánc tranzakcióinak érvényesítésére és megerősítésére, valamint új blokkok létrehozására használnak. A proof of worköt először a Bitcoin vezette be 2009-ben, mint működésének szerves részét.

A proof of work-öt úgyis felfoghatod, mint egy bonyolult matematikai rejtvényt, amelyet arra használnak, hogy biztosítsák, hogy a blokkláncon történő minden tranzakció legitim és pontos legyen. Amikor valaki megoldja a rejtvényt, egy új blokk kerül hozzáadásra a blokklánchoz. Így tehát a blokklánc olyan, mint egyfajta nyilvántartás az összes tranzakcióról.

👉 Az alábbi cikk is érdekelhet: Bitcoinbefektetés 2024-ben

A proof of work (PoW) jellemzői

Most, hogy már tudod, mi a proof of work, nézzük mik a mechanizmus legfontosabb jellemzői:

• Történet: A bitcoin volt az első kriptovaluta, amely a PoW-t alkalmazta konszenzus mechanizmusaként. Azóta sok kriptográfiai projekt vette át a megközelítést, és új alternatívák is megjelentek, mint például a Proof of Stake (PoS) és más konszenzus protokollok.

• Tranzakciók érvényesítése: A PoW-t arra használják, hogy érvényesítsék és megerősítsék a tranzakciókat egy blokklánchálózaton. Az új tranzakciós blokkok a blokklánchoz kerülnek hozzáadásra, miután az úgynevezett “bányászok” megoldják a kriptográfiai problémákat.

• Biztonság: A proof of work mechanizmus magas szintű biztonságot nyújt a hálózatnak. A megoldandó kriptográfiai problémák természetéből adódóan rendkívül nehéz egy támadónak módosítani egy korábbi tranzakciót anélkül, hogy újra kellene számolnia az összes későbbi blokkot. Ez a támadásokat nagyon költségessé, gyakorlatilag lehetetlenné teszi. Létrehozása (2009) óta a Bitcoint még nem törték fel.

• Gazdasági ösztönzők: A bányászokat kriptovalutákkal és tranzakciós díjakkal jutalmazzák a matematikai problémák megoldásához szükséges számítási teljesítményükért. Ez erős gazdasági ösztönzőt biztosít a hálózat integritásának fenntartására és a bányászati folyamatban való részvételre.

• Decentralizáció: Azáltal, hogy a megfelelő eszközök birtokában bárki részt vehet a bányászati folyamatban, a PoW elősegíti a hálózat nagyobb decentralizációját. Ez azt jelenti, hogy nincs központosított hatóság, amely irányítaná a hálózatot, így kevésbé sebezhető a támadásokkal vagy a manipulációval szemben.

• Energiafogyasztás: A PoW egyik fő kritikája a magas energiafogyasztás. A kriptográfiai problémák megoldásához szükséges intenzív számítási folyamat jelentős mennyiségű villamos energiát fogyaszt, ami aggodalmakat vált ki a környezeti hatásával kapcsolatban. Igaz, hogy a fogyasztott energia egyre nagyobb arányban származik megújuló, zöld forrásokból.

• Korlátozott skálázhatóság: A PoW építési jellege miatt skálázhatósági és gyorsasági kihívásokkal néz szembe. Ahogy nő a tranzakciók és a bányászok száma a hálózaton, torlódás és magasabb tranzakciós költségek léphetnek fel. Emellett nincs gyors, másodpercek alatt lezajló tranzakciómegerősítés. A Bitcoin esetében például ez néhány percet igényel.

👉 Ha szeretnél többet megtudni a Bitcoin-bányászatról akkor kattints ide!

Hogyan működik a proof of work (PoW)?

A proof of work (PoW) tehát egy konszenzus mechanizmus, amelyet a kriptovalutákkal történő tranzakciók érvényesítésére és a blokklánchoz való új blokkok hozzáadására használnak. A következőképpen működik:

1. Tranzakciók:
   1. A hálózat felhasználói tranzakciókat hoznak létre, amelyek kriptovaluta-átutalások két cím között.
   2. A tranzakciók olyan alapvető információkat tartalmaznak, mint a feladó címe, a címzett címe, az átutalt kriptovaluta mennyisége és egy díj.
   3. A tranzakciókat továbbítják a hálózatra és blokkokba csoportosítják.
2. Blokk létrehozása: Amikor egy tranzakció történik a hálózaton, azt más függőben lévő tranzakciókkal együtt egy blokkba csoportosítják.
3. Kriptográfiai probléma kiválasztása: Miután egy blokk létrejött, kiválasztanak egy kriptográfiai problémát, amelyet a bányászoknak meg kell oldaniuk a blokk érvényesítéséhez és a blokklánchoz való hozzáadásához. Ez a probléma általában egy specifikus érték megtalálását jelenti, amelyet nonce-nak neveznek, és amely, amikor a blokk tartalmával kombinálva egy hash függvényen keresztülhalad, olyan eredményt ad, amely megfelel bizonyos kritériumoknak, például egy bizonyos számú nullát tartalmaz a hash elején. A Bitcoin esetében ez a hash függvény a Sha-256.n.
4. A probléma megoldása:
   1. A bányászok versenyeznek egymással, hogy a kriptográfiai problémát a lehető leggyorsabban megoldják. Számítási teljesítményüket különböző nonce értékek kiszámítására és kipróbálására használják, amíg meg nem találják azt, amelyik a szükséges hasht eredményezi.
   2. A bányászok speciális szoftvert és erős hardvert használnak, hogy növeljék esélyeiket a megoldás megtalálására.
5. A megoldás ellenőrzése:
   1. Amint egy bányász talál egy nonce-t, amely megfelel a követelményeknek, hozzáadja a blokkhoz és továbbítja a hálózatnak.
   2. A hálózat többi csomópontja ellenőrzi a kriptográfiai probléma megoldását, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a munka helyesen lett elvégezve.
6. A blokk hozzáadása a lánchoz:
   1. Ha a megoldás érvényes, a blokk hozzáadódik a blokklánchoz, és a jutalom a problémát megoldó bányászé lesz.
   2. Ha a megoldás nem érvényes, a blokkot elutasítják.
   3. A jutalom általában újonnan létrehozott kriptovalutákból áll, valamint a blokkba foglalt tranzakciós díjakból.

A kép egyszerűen mutatja be hogy, hogyan működik a Proof of Work (PoW) rendszer a blokklánc-technológiában:

• Bányász: A számítógépet használó bányász egy kriptográfiai feladatot old meg.
• Blokklánc: A láncra kapcsolódó blokkok szimbolizálják az adatok biztonságos hozzáadását. Az egyik blokk világít, jelezve, hogy éppen hozzáadódik a lánchoz.
• Jutalom: A bányász megoldásáért cserébe Bitcoin vagy más kriptovaluta jutalmat kap.

Proof of work: Példa a Bitcoinnal

A proof of work (PoW) működésének megértéséhez vegyünk egy bitcoinra (a legismertebb kriptovalutára) épülő példát:

• Blokk létrehozása:
  • Tranzakciók: Anna 1 BTC-t akar küldeni Andrásnak. A tranzakciót továbbítják a hálózatnak.
  • Csoportosítás: Az összes legutóbbi tranzakció, beleértve Anna tranzakcióját, egy függő blokkba csoportosul, amely készen áll a blokklánchoz való hozzáadásra.

• Kriptográfiai probléma kiválasztása:
  • Nehézség: Kiválasztanak egy kriptográfiai problémát, amelyet a bányászoknak meg kell oldaniuk, figyelembe véve a hálózat aktuális nehézségét. Ebben a példában a megoldandó feladat egy szám (nonce) megtalálása, amely, amikor a blokk tartalmával összefűzik és egy hash függvényen (a bitcoin SHA-256-ot használ) áthalad, egy olyan eredményt ad, amely megfelel bizonyos kritériumoknak, például egy meghatározott számú nullával kezdődik.

• A probléma megoldása:
  • Bányászat: A hálózat bányászai elkezdenek versenyezni egymással, hogy megoldják a fent leírt problémát. Számítási kapacitásukat különböző nonce értékek kipróbálására használják, amíg meg nem találják azt, amely megfelel a hálózat nehézségi követelményeinek.

• A megoldás ellenőrzése:
  • Érvényesítés: Miután egy bányász megtalál egy nonce-t, amely érvényes hasht eredményez, hozzáfűzi a blokkhoz és továbbítja a hálózatnak. A hálózat többi csomópontja gyorsan ellenőrzi, hogy a blokk hashe valóban megfelel-e a nehézségi követelményeknek. Ha igen, a blokk érvényesnek tekinthető. Ha nem érvényes, elutasítják a láncból.

• A blokk hozzáadása a lánchoz:
  • Jutalom: Az új blokk hozzáadódik a blokklánchoz, és a bányász, aki megoldotta, jutalmat kap, új bitcoinok és a blokkba foglalt tranzakciós díjak formájában. A bitcoin esetében a jelenlegi jutalom 3,125 BTC + a tranzakciós díjak.

• A folyamat ismétlése:
  • Folytonosság: A folyamat folyamatosan ismétlődik a hálózaton, ahogy a bányászok versenyeznek, hogy új blokkokat adjanak a blokklánchoz. A Bitcoin-rendszerben kriptográfiai probléma nehézsége automatikusan kalibrálódik minden 2016 blokk után, hogy állandó átlagos időtartamot tartsanak fenn az új blokkok létrehozására (kb. 10 perc), biztosítva a hálózat biztonságát és stabilitását.

A példában tehát azt láttuk, hogy:

• Anna biztonságosan és megbízhatóan tudott 1 BTC-t küldeni Andrásnak a PoW mechanizmusnak köszönhetően.
• A bányászokat ösztönözték a hálózatban való részvételre és annak biztonságának biztosítására a jutalom révén.
• A Bitcoin blokklánca egy új blokkal bővült, amely Anna tranzakcióját tartalmazza.

Miért jött létre a proof of work?

Satoshi Nakamoto, a Bitcoin megalkotója, azt a víziót tűzte ki célul, hogy kifejlesszen egy peer-to-peer digitális készpénzrendszert (P2P), amely kiküszöböli a harmadik félbe vetett bizalom szükségességét. A PoW bevezetése lehetővé tette a hálózat résztvevői számára, hogy decentralizált és biztonságos módon, központi hatóság nélkül jussanak konszenzusra a blockchain állapotáról, lehetővé téve a kriptovaluták küldését, fogadását és tárolását az összes csomópont között.

A PoW a blockchainben eredetileg a kettős költés problémájának megoldására és egy decentralizált és biztonságos konszenzus mechanizmus létrehozására jött létre.

Talált problémák

• Kettős költés: Egy digitális rendszerben könnyű másolni és duplikálni az információkat. Ez lehetővé teheti egy felhasználó számára, hogy ugyanazt a digitális érmét kétszer költse el, ami aláásná a pénznembe vetett bizalmat és a rendszer integritását.

• Bizalom nélküli konszenzus: A kriptovalutáknak általában nincs központi hatóságuk, amely kezeli a tranzakciókat és érvényesíti az információkat. Szükség volt egy mechanizmusra, amely lehetővé teszi a hálózat résztvevői számára, hogy egyetértésre jussanak a blockchain állapotáról anélkül, hogy egy harmadik félbe vetett bizalomra lenne szükség.

Várt megoldás

Itt jön képbe a PoW konszenzus, amely egy bányászokat ösztönző mechanizmust vezetett be ezen problémák megoldására:

• Ösztönzők: A bányászok versenyeznek egy összetett matematikai probléma megoldásáért, és kriptovalutával jutalmazzák őket ezért.
• Számítási nehézség: A probléma elég nehéz ahhoz, hogy valószínűtlen legyen, hogy egyetlen szereplő irányíthassa a hálózatot.

Előnyök

• ✅ Biztonság: Megnehezíti a hamisítást a magas számítási költségek miatt.
• ✅ Megváltozhatatlanság: A hozzáadott blokkokat nagyon nehéz módosítani vagy eltávolítani, a további megerősítések növelik az értéket és a hitelességet.
• ✅ Decentralizáció: Lehetővé teszi egy globális hálózat működését központi hatóság nélkül, mely a megfelelő energiaforrással, internettel és bányászati eszközökkel bárki számára elérhető.

Hátrányok

• ❌ Energiafogyasztás: A bányászat sok energiát fogyaszt, ami környezeti aggodalmakat vet fel, bár a zöld energia használata növekszik.
• ❌ Skálázhatóság: Korlátozások a tranzakciók feldolgozási sebességében, amely körülbelül 10 perc blokkonként.

Proof os work (PoW) vs. proof of stake (PoS): A természetes evolúció

Mint minden jó technológiai történetben, mindig van hely az innovációnak. Itt jön képbe a Proof of Stake. A PoS-t használó hálozatokon ahelyett, hogy matematikai problémák megoldásáért versenyeznének, az új blokkok létrehozására és érvényesítésére validátorokat választanak ki, az alapján, hogy mennyi kriptovalutával rendelkeznek, és mennyit hajlandóak "stake-ként", azaz egyfajta garanciaként felajánlani.

Tehát miért kellene figyelnünk a PoS-re? Nos, először is, energiatakarékosabb, mint a PoW. Ez azt jelenti, hogy kevesebb energiát igényel a működéshez, ami nagyszerű a környezet és az elektromos számla szempontjából.

Ezenkívül a PoS is elősegíti a nagyobb részvételt a hálózatban, mivel azok az emberek, akik már rendelkeznek ilyen konszenzus mechanizmust használó kriptovalutával, lehetőséget kapnak arra, hogy több kriptovalutát generáljanak kamat formájában. Szinte bárki számára elérhető lehetőség, nagy pénzügyi kiadás nélkül.

A PoS-nek azonban bizonyos hátrányai is vannak a PoW-hez képest. Sokan attól tartanak, hogy a PoS nagyobb centralizációhoz vezethet azok által, akik nagy mennyiségű kriptovalutával rendelkeznek, ami alááshatja a valódi decentralizációt.

Tehát mi a végső ítélet? Nos, nincs egyértelmű válasz. Mindkét protokollnak megvannak az előnyei és hátrányai, és valószínű, hogy mindkettőről sokat fogunk még hallani a jövőben.

Összességében a proof of work (PoW) ereje túlmutat a blokklán technológiában történő gyakorlati alkalmazásán. Egy decentralizációra és autonómiára épülő filozófiát képvisel, amely alternatívát kínál a mai napig fennálló hatalmi struktúrákkal szemben. Egy olyan világban, ahol a pénzügyi és kormányzati intézmények hosszú ideje uralják a gazdasági világot, a PoW olyan utat kövez ki a befektetők és felhasználók előtt, ahol a bizalom a matematikán és a kriptográfián alapul, nem pedig egy központosított hatóságon.

Freedom24

• Fektess be világszerte több mint 43 000 részvénybe és ETF-be
• Nyiss számlát, töltsd fel, és szerezz akár 20 ajándék részvényt.
• Növekedj magabiztosan egy brókerrel, amelyben több mint 500 000 ügyfél bízik.

Látogatás

A befektetés veszteség kockázatával jár.

eToro

• Valós és származtatott termékekkel rendelkező részvények, ETF-ek és kriptovaluták.
• Közösségi kereskedés és másolásos kereskedés.
• Felhasználóbarát platform és demo fiók.

Látogatás

A kiskereskedelmi befektetők 71%-a veszít pénzt CFD-kkel való kereskedés során.

Elérhető TBSZ és magyar részvények

Lightyear

• 0% jutalék részvény/ETF ügyletekre
• Frakcionált részvényvétel
• Egyszerű, gyors web + mobil app
• Kamat a szabad készpénzre

Látogatás

A befektetett tőkéd kockázatnak van kitéve.