21/12/21 Co je to proof-of-work?

Mechanismus proof of work na  bitcoinu zajišťuje síť a zároveň generuje nové bloky a mince jako odměny. Pojďme na to.

Úvod

Blockchain je technologie, která kromě bitcoinu pohání i mnoho jiných kryptoměn. Je to určitý typ databáze, ale je odlišnější než jakákoli typická centralizovaná účetní kniha. Je decentralizován a poháněn určitými uzly, které jsou rozmístěny po celém světě, bez dohledové pravomoci a pravidel, která by je určovala.

Jak můžeme tedy zajistit decentralizovanou síť a zajistit, aby byla shoda na obsahu účetní knihy? To je čas, kdy přichází na scénu bitcoinový algoritmus proof of work.

Tento algoritmus spolu s kryptografií veřejného klíče zajišťuje distribuovanou účetní knihu a chrání síť před útoky typu „double spend“, to vše se děje při přidávání nových bloků transakcí do řetězce a generování odměn BTC.

Proof of work mechanismus vyžaduje, aby těžaři bitcoinů soutěžili o řešení nelehkých matematických rovnic pomocí svých počítačů. Tento proces je energeticky velmi náročný. Navzdory náročnosti mohou být bitcoinové odměny velmi cenné.

Pro fungování bitcoinu je proof of woork velmi důležitý, nicméně jeho spotřeba energie byla řádně a důkladně prozkoumána. Kvůli této vysoké spotřebě energie některé jiné kryptoměny přijaly velmi odlišný model proof of stake. Níže se dozvíte, jaké nevýhody má proof od work, proč je nezbytný pro bitcoin a na jakém principu funguje.

Co je mechanismus konsensu?

Veřejný blockchain je zcela odlišný od tradiční databáze, na kterou dává pozor správce. Blockchain funguje na principu peer-to-peer (klient-klient) – je to decentralizovaná síť, do které může přispět kdokoli. Pro fungování takové distribuované sítě je konsensus velmi důležitý vzhledem k potencionálním tisícům operátorům uzlů. Aby správně fungovala, všichni se musí shodnout na stavu sítě.

Síť automaticky a spolehlivě určuje, který blok odeslaný účastníkům - což je záznam nedávných transakcí - bude přidán do řetězce, čímž se souběžně těží a odměňují kryptoměnou.

Také si přečtěte: 18/12/21 Největší konkurenti OpenSea v odvětví NFT

Jak funguje proof of work a co to vlastně je?

Je to mechanismus konsensu, jehož tvůrcem je Satoshi Nakamoto a navrhl jej pro Bitcoin. Podobný model využívá také Ethereum, Dogecoin, Litecoin a jiné kryptoměny. V modelu proof of work těžaři provozují na svých počítačích hashovací software využívající sílu jejich hardwarů k řešení složitých matematických rovnic.

Výsledkem je matematika: těžaři pracují, aby utráceli za výpočetní stroje výměnou za potencionální odměnu v podobě krytoměny. Tento proces je záměrně obtížný, jeho úloha je zabránit potencionálním útokům na síť. Od začátku bitcoinové sítě probíhaly závody mezi těžaři. K těžbě bitcoinu využívali těžaři zpočátku CPU svého počítače, později přešli na špičkové grafické karty a nakonec vyhrazený těžební hardware ASIC.

Do blockchainu vysílají uživatelé bitcoinu transakce, těžaři je shromažďují v bloku a soutěží v proof of work, kdo jako první vyřeší pomocí hashování matematickou rovnici. Pokud je blok přijat, těžaři dostávají odměnu v podobě bitcoinu. Původní odměna byla 50 BTC, aktuálně je však odměna stanovena na 6,25 BTC a každé čtyři roky se odměna snižuje na polovinu. Proces se opakuje každých 10 minut, než se zapisují nové bloky a efektivně se těží nové bitcoiny.

Proč je to důležité?

Kritickou součástí bitcoinové sítě je právě zmiňovaný proof of work, bez něhož by bylo velmi snadné zaútočit na síť a zdvojnásobit bitcoiny. Je to takzvaný 51% útok, ve kterém skupina těžařů ovládá většinu celkové hashovací sítě (výpočetní výkon), to umožňuje skupině využívat systém a manipulovat s bloky. Je však skoro nemožné, aby těžařská skupina nebo samotný těžař ovládal tak velkou výpočetní sílu, protože je proof of work bitcoinu velmi náročný na zdroj.

Kryptoměny používající proof of work

Proof of work je rozhodujícím konsensuálním modelem mezi kryptoměnami a je využíván především dvěma největšími coinami, kterými jsou Bitcoin a Ethereum. Tento model využívají také menší coiny jako například Litecoin, Bitcoin Cash, Dogecoin a Monero.

Nevýhody proof of work

Snad největší nevýhodou tohoto modelu je enormní množství energie, která je nutná k těžbě. Digiconomist píše, že těžba bitcoinů má velký dopad na životní prostředí, což byl důvod proč Tesla, výrobce automobilů, se rozhodl v květnu 2021 přestat přijímat platby v bitcoinech, a že celá bitcoinová síť má uhlíkovou stopu srovnatelnou s Marokem.

Také si přečtěte: 19/12/21 Co je decentralizovaná autonomní organizace (DAO)?

Vzhledem k odměnám a hodnotě bitcoinu není překvapením, že jde o kontroverzní téma. Fanoušci bitcoinů naznačují, že odhady spotřeby energie modelu proof of work jsou nadhodnocené a zavádějící.

Někteří si myslí, že tažení bitcoinů pobízí k využívání obnovitelné energie nebo nepřímo dávají najevo, že těžba využívá generovanou energii, která by byla za jiných okolností promarněna. Rozhovor se nesoustřeďuje na to, zda těžba bitcoinů rozšiřuje enormní množství kolektivní energie – pracuje, a to je záměr. Jelikož v současné dobe protokol funguje, je velmi důležité bitcoiny udržovat. Velká část debaty směřuje na typy používané energie, zda se to v konečném důsledku vyplatí. Fanoušci stejně jako těžaři věří, že ano.

Těžba Ethereum

Těžba této kryptoměny vyvolala obrovský zájem po výkonných grafických kartách pro PC nebo GPU. Tato zvýšená pozornost způsobila rozměrný nedostatek a zvýšení cen, což vedlo výrobce k oslabení těžebních dispozic svých grafických karet, aby byly pro těžaře méně požadovány.

Bitcoinová síť je chráněna svým obrovským rozsahem, to znamená, že 51% útok je asi nemožný, to však neplatí pro menší blockchainové sítě, které prokazují funkčnost. Takovému útoku museli čelit například v roce 2020 Bitcoin Cash a Ethereum Classic.

Proof of work x proof of stake

V důsledku obav velké energetické spotřeby sítě proof of work se v blockchainovém průmyslu ujal náhradní mechanismus konsensu – proof of stake. Tento systém se spoléhá na ověřovatele, který drží velké množství nativní kryptoměny v síti. Právě tito uživatelé ověřují transakce a získávají odměny.

Algorand, Binance Coin, Cosmos, Cardano jsou mince, které využívají nějakou formu modelu pro proof of stake. V současné době přichází Ethereum s upgradem na Ethereum 2.0, díky čemuž se odhaduje, že nová síť spotřebuje o 99,95% méně energie než současná.

Výhodou proof of stake je, že nevyžaduje těžební zařízení ani vysoce výkonné počítače, čímž síť využívá méně energie než mateřský model proof of work. Kritici však tvrdí, že modely proof of stake pomáhají zbohatnout bohatým. Aby se mohli ověřovatelé účastnit, musí vsadit velké množství coinů a to demotivuje uživatele, aby si své coiny drželi.

Také si podívejte: Návod na Bitsgap

Zdroje: https://www.investopedia.com, https://decrypt.co/, https://digiconomist.net/