ניווט מהיר בפוסט
הוכחת עבודה (PoW) היא צורה של הוכחה קריפטוגרפית שבה צד אחד מוכיח לאחרים שהושקעה כמות מסוימת של מאמץ חישובי ספציפי.
המאמתים יכולים לאחר מכן לאשר הוצאה זו במינימום מאמץ מצידם.
מה זה הוכחת העבודה
הקונספט הומצא על ידי מוני נאור וסינתיה דוורק ב-1993 כדרך להרתיע מתקפות מניעת שירות וניצול לרעה של שירותים כמו דואר זבל ברשת על ידי דרישת עבודה מסויימת ממבקש השירות, כלומר בדרך כלל זמן עיבוד על ידי מחשב.
המונח "הוכחה לעבודה" הוטבע והתגבש לראשונה במאמר משנת 1999 על ידי מרקוס יאקובסון וארי יולס.
הוכחת העבודה לשימוש חוזר (RPoW)
מדען המחשב האל פיני בנה על רעיון הוכחת העבודה, והניב מערכת שניצלה את הוכחת העבודה לשימוש חוזר.
הרעיון להפוך את הוכחות העבודה לשימוש חוזר למטרה מעשית כלשהי כבר הוקם ב-1999. מטרתו של פיני ל-RPoW הייתה ככסף טוקן.
בדיוק כפי שערכו של מטבע זהב מקושר לעלות כריית זהב, ערכו של אסימון RPoW מובטח על ידי הערך של המשאבים בעולם האמיתי הנדרשים כדי 'להטביע' אסימון PoW.
אתר אינטרנט יכול לדרוש אסימון PoW בתמורה לשירות. דרישת אסימון PoW ממשתמשים ימנע שימוש קליל או מוגזם בשירות, יחסוך את המשאבים הבסיסיים של השירות, כגון רוחב פס לאינטרנט, מחשוב, שטח דיסק, חשמל והוצאה כללית.
מערכת ה-RPoW של פיני שונה ממערכת PoW בכך שאפשרה החלפה אקראית של אסימונים מבלי לחזור על העבודה הנדרשת ליצירתם.
לאחר שמישהו "בזבז" אסימון PoW באתר אינטרנט, מפעיל האתר יכול היה להחליף את אסימון ה-PoW ה"מבוזבז" לאסימון RPoW חדש שלא בוזבז, שאותו ניתן לבזבז באיזה אתר של צד שלישי המצויד באופן דומה לקבל אסימוני RPoW.
הדבר יחסוך את המשאבים הדרושים כדי 'להטביע' אסימון PoW.
נכס נגד זיוף של אסימון RPoW הובטח על ידי אישור מרחוק.
שרת RPoW המחליף אסימון PoW או RPoW משומש לאחד חדש בעל ערך שווה משתמש בהצהרה מרחוק כדי לאפשר לכל בעל עניין לאמת איזו תוכנה פועלת בשרת RPoW.
מכיוון שקוד המקור של תוכנת RPoW של פיני פורסם, כל מתכנת בעל ידע יכול, על ידי בדיקת הקוד, לוודא שהתוכנה מעולם לא הנפיקה אסימון חדש למעט תמורת אסימון הוצא שווה ערך.
הוכחת העבודה בביטקוין
בשנת 2009, רשת הביטקוין עלתה לרשת. ביטקוין הוא מטבע דיגיטלי המשתמש בהוכחת עבודה, שבדומה ל-RPoW של האל פיני, גם הוא מבוסס על Hashcash PoW.
אבל בביטקוין, הגנת הוצאה כפולה מסופקת על ידי פרוטוקול עמית לעמית מבוזר למעקב אחר העברות של מטבעות, במקום פונקציית המחשוב האמינה בחומרה המשמשת RPoW.
התקפת הוצאה כפולה
אחת הבעיות שמנעו בעבר התפתחות של מטבע דיגיטלי יעיל נקראה בעיית ההוצאה הכפולה.
מטבעות קריפטו הם רק נתונים, ולכן צריך להיות מנגנון שימנע ממשתמשים להוציא את אותן יחידות במקומות שונים לפני שהמערכת תוכל לתעד את העסקאות.
על מנת למנוע חבלה, ספר החשבונות פומבי, או "מבוזר"; גרסה ששונתה תידחה במהירות על ידי משתמשים אחרים.
הדרך שבה משתמשים מזהים חבלה בפועל היא באמצעות גיבוב, מחרוזות ארוכות של מספרים המשמשות כהוכחה לעבודה.
מערכת נתונה של נתונים באמצעות פונקציית Hash (ביטקוין משתמש ב-SHA-256), תיצור רק Hash אחד. עם זאת, בשל "אפקט המפולת", אפילו שינוי קטנטן בכל חלק מהנתונים המקוריים יביא ל-hash בלתי מזוהה לחלוטין.
לא משנה מה גודל מערך הנתונים המקורי, ה-hash שנוצר על ידי פונקציה נתונה יהיה באותו אורך.
ה-hash הוא פונקציה חד-כיוונית: לא ניתן להשתמש בו כדי להשיג את הנתונים המקוריים, רק כדי לבדוק שהנתונים שיצרו את ה-hash תואמים לנתונים המקוריים.
קושי הוכחת העבודה (כרייה) נקבע במספר האפסים שתוצאת הגיבוב צריכה להתחיל איתם. הקושי משתנה בהתאמה לכוח הכרייה, כך שבממוצע יווצר בלוק אחד כל 10 דקות.
כריית מטבעות
אם תפקידו צ'ק בחשבון הבנק שלכם, איך תדעו שיזכו אתכם בסכום המדויק?
כיצד סומך כותב הצ'ק על כך שהוא יחויב רק בסכום שרשם על השיק?
הערך של בנק הוא שכל הצדדים לעסקה סומכים על הבנק שיעביר כסף במדויק.
עם מטבעות קריפטוגרפים, אין בנקאים או מוסדות פיננסיים שיבטיחו אמון. במקום זאת, כורים והוכחת עבודה מבטיחים עסקאות שקופות ומדויקות.
עבור בלוקצ'יין המשתמשים בהוכחת עבודה, הכורים הם האפוטרופוסים והמנחים שגורמים למערכת לפעול בצורה חלקה ומדויקת.
מנגנון הוכחת העבודה מחייב את הכורים להשתמש במשאבי מחשוב עבור ההרשאה.
ככה זה עובד:
- עסקאות חדשות מקובצות יחד – משתמשים קונים ומוכרים מטבעות קריפטוגרפים, והנתונים מהעסקאות הללו מצטברים לבלוק.
- כורים מתחרים על עיבוד הבלוק החדש – כורי קריפטו מתחרים להיות הראשונים לפתור בעיה מתמטית מורכבת. על ידי הצגת הוכחה שהם ביצעו את עבודת החישוב – המכונה hash – מקבל הכורה זכות לעבד את בלוק העסקאות.
- כורה אחד נבחר להוסיף את הבלוק החדש – יש מידה של אקראיות בהחלטה איזה כורה זוכה בזכות לעבד את הבלוק. המנצח זוכה למטבעות קריפטוגרפיים חדשים, ומוסיף בלוק חדש לבלוקצ'יין.
הוכחת העבודה VS הוכחת ההחזקה
כדי לפתור את בעיית האנרגיה, הועלו במשך השנים מספר רעיונות אלטרנטיביים למנגנון הוכחת העבודה, הפופולרי ביותר מביניהם הינו מנגנון הוכחת ההחזקה.
בניגוד להוכחת העבודה ותהליך הכרייה, כדי ליצור בלוק חדש בתוך הבלוקצ'יין, יש צורך בנעילה של מטבעות.
