среда, 17 января 2018 г.

Proof-of-Work - определение
января 17, 2018

Proof-of-Work - определение


Proof-of-Work, или PoW, является оригинальным консенсусным алгоритмом в сети Blockchain.





В Blockchain этот алгоритм используется для подтверждения транзакций и создания новых блоков в цепочке. С помощью PoW майнеры конкурируют друг с другом за завершение транзакций в сети и получают вознаграждение.

В сети пользователи отправляют друг другу цифровые маркеры. Децентрализованная бухгалтерская книга собирает все транзакции в блоки. Однако следует проявлять осторожность, чтобы подтвердить транзакции и организовать блоки.

Эта ответственность лежит на специальных узлах, называемых майнерами, а процесс называется «майнинг».

Основными принципами работы являются сложная математическая головоломка и возможность легко доказать решение.


Что значит «математическая головоломка»?

Это проблема, которая требует много вычислительной мощности для решения.

Их много, например:
хеш-функции , или как найти вход, зная выход.
целое число , разложение , другими слова, как представить ряд как произведение двух других чисел.
протокол головоломки.

Если сервер подозревает DoS-атаку, он требует вычисления хеш-функций для некоторых узлов в определенном порядке. 
В этом случае это «как найти цепочку значений хэш-функций».

Ответ на проблему PoW или математическое уравнение называется хешем .

По мере роста сети она сталкивается с все большими и большими трудностями. Алгоритмы нуждаются в большей и большей мощности хеширования. Таким образом, сложность задачи является чувствительной проблемой.

Как так?

От этого зависит точная работа и скорость системы Blockchain.

Но проблема не должна быть слишком сложной. Если это так, генерация блока занимает много времени. Операции застревают без выполнения, и в результате рабочий процесс зависает в течение некоторого времени. Если проблема не может быть решена в определенные сроки, генерация блоков будет своего рода чудом.

Но если проблема слишком проста, она подвержена уязвимостям, DoS-атакам и спаму.

Решение должно быть легко проверено. В противном случае не все узлы могут анализировать, правильно ли вычисляются.


Тогда вам придется доверять другим узлам, и это нарушает одну из самых важных функций Blockchain - прозрачность.


Как этот алгоритм реализован в Blockchain?


Майнеры решают головоломку, формируют новый блок и подтверждают транзакции.

Насколько сложна головоломка зависит от количества пользователей, текущей мощности и сетевой нагрузки. Хэш каждого блока содержит хэш предыдущего блока, что повышает безопасность и предотвращает любое нарушение блока.


Если майнер сумеет решить головоломку, формируется новый блок. Транзакции размещаются в этом блоке и считаются подтвержденными.




И где обычно используется PoW?

Доказательство работы используется во множестве криптовалют.

Наиболее известным применением PoW является биткойн
Именно Биткойн заложил основу такого консенсуса. 
Головоломка - Хэш. Этот алгоритм позволяет изменить сложность головоломки на основе общей мощности сети.
Среднее время формирования блока составляет 10 минут.
 Подобные системы на основе биткоинов, такие как Litecoin , имеют сходную систему.

Другим крупным проектом с PoW является Ethereum.
Учитывая, что на платформе Ethereum реализовано почти три из четырех проектов, можно с уверенностью сказать, что большинство приложений Blockchain используют модель консенсуса PoW.


Зачем использовать в первую очередь консенсусный алгоритм PoW?

Основными преимуществами являются защита от DoS-атак и низкое влияние доли на возможности добычи.

Защита от DoS-атак. PoW накладывает определенные ограничения на действия в сети. Им нужно много усилий для выполнения. Эффективная атака требует много вычислительной мощности и много времени для выполнения вычислений. Поэтому атака возможна, но бесполезна, поскольку затраты слишком высоки.

Возможности добычи. Неважно, сколько денег у вас в кошельке . Важно иметь большие вычислительные возможности для решения головоломок и формирования новых блоков. Таким образом, держатели огромных денег не отвечают за принятие решений по всей сети.



Любые недостатки в консенсусном алгоритме PoW?

Основными недостатками являются огромные расходы, «бесполезность» вычислений и 51-процентная атака.

Огромные расходы . Для разработки сложных алгоритмов для разработки требуется высокоспециализированное компьютерное оборудование. 
Расходы неуправляемы. Добыча становится доступной только для специальных майнинг пулов. Эти специализированные машины потребляют большое количество энергии для запуска, что увеличивает затраты. Большие затраты угрожают централизации системы, поскольку она приносит пользу. Это легко увидеть в случае биткойна.


«Бесполезность» вычислений . Шахтеры делают много работы, чтобы генерировать блоки и потреблять много энергии. Однако их вычисления не применимы нигде. Они гарантируют безопасность сети, но не могут применяться к бизнесу, науке или в любой другой области.


51% атаки, о чем вы говорите?

Атака на 51 процент или атака большинства - это случай, когда пользователь или группа пользователей контролируют большую часть мощности.

Нападающие получают достаточную мощность для управления большинством событий в сети.

Они могут монополизировать создание новых блоков и получать вознаграждение, поскольку они могут помешать другим шахтерам завершить блоки.

Они могут отменять транзакции.

Предположим, Алиса послала Бобу деньги с помощью Blockchain. Алиса участвует в 51-процентной атаке, Боб - нет. Эта транзакция помещается в блок. Но нападавшие не пускают деньги. В цепи есть вилка.


Кроме того, шахтеры присоединяются к одной из ветвей. И поскольку у них есть большая часть вычислительной мощности , их цепочка содержит больше блоков.


В сети продолжается ветка, которая длится дольше, а более короткая - отклонена. Таким образом, сделка между Алисой и Боба не состоится. Боб не получает деньги.


После этих шагов злоумышленники могут отменить транзакции.

51-процентная атака не является выгодным вариантом. Это требует огромного количества мощностей. И как только он становится публичным, сеть считается скомпрометированной, что приводит к оттоку пользователей. Это неизбежно приведет к снижению цены криптовалюты. 
Следовательно, криптовалюта потеряет свою ценность.




0 коммент.:

Отправить комментарий