Mikä on Proof of Work?

Proof of Work (PoW) on alkuperäinen ja tunnetuin konsensusmekanismi, jota käytetään lohkoketjuverkkojen suojaamiseen ja transaktioiden validoimiseen. Bitcoin on tunnetuin esimerkki Proof of Workiin perustuvasta lohkoketjusta.

Konsensusmekanismit mahdollistavat sen, että hajautettu verkko voi päättää, mitkä transaktiot ovat kelvollisia, ilman keskitettyä tahoa tai kolmatta osapuolta. Proof of Work otettiin käyttöön Bitcoinin yhteydessä vuonna 2009, ja siitä on tullut perusta monille maailman suurimmista kryptovaluutoista.

Miten Proof of Work toimii?

Proof of Work perustuu siihen, että louhijat kilpailevat keskenään ratkaistakseen vaativia matemaattisia ongelmia laskentatehon avulla.

Tavoitteena on löytää hash arvo, joka täyttää verkon ennalta määrittämän vaatimuksen.

Louhija, joka löytää oikean ratkaisun ensimmäisenä, saa oikeuden lisätä uuden lohkon lohkoketjuun ja saa palkkioksi uusia kolikoita sekä transaktiomaksut.

Alla on selitetty, miten prosessi etenee käytännössä.

Proof of Workin prosessi

1. Louhijat keräävät transaktioita yhdeksi lohkoksi.
2. Jotta lohko hyväksytään, sen hash arvon on oltava pienempi kuin verkon määrittämä kynnysarvo.
3. Louhijat muuttavat lohkossa olevaa nonce-kenttää ja testaavat sitä yhä uudelleen, kunnes oikea hash-arvo löytyy.
4. Louhija, joka löytää hyväksyttävän ratkaisun ensimmäisenä, saa lisätä lohkon ketjuun ja vastaanottaa palkkion.
5. Samalla verkon solmut tarkistavat, että ratkaisu on oikea ja että kaikki lohkon transaktiot ovat kelvollisia.

Hyödyt ja haitat

Proof of Work on ollut käytössä vuodesta 2009 lähtien ja se tunnetaan erittäin turvallisena konsensusmekanismina. Siitä huolimatta sillä on myös rajoituksia ja heikkouksia verrattuna muihin ratkaisuihin.

Proof of Workin tärkeimmät edut

• Bitcoin ja muut Proof of Workiin perustuvat lohkoketjut ovat toimineet ilman merkittäviä tietoturvaongelmia vuodesta 2009 lähtien.
• PoW on hajautettu järjestelmä, jossa kuka tahansa, jolla on sopiva laitteisto ja pääsy sähköön, voi ryhtyä louhijaksi ja osallistua verkon toimintaan.
• Verkkoon kohdistuvat hyökkäykset vaativat valtavia määriä laskentatehoa ja ovat useimmiten epärealistisen kalliita.
• Louhijoilla on taloudellinen kannustin noudattaa sääntöjä ja tuottaa vain kelvollisia lohkoja.

Proof of Workin tärkeimmät haitat

• Proof of Work -verkot, kuten Bitcoin, kuluttavat suuria määriä sähköä, mikä aiheuttaa merkittävää ympäristökuormitusta.
• Louhijat, joilla on tehokkain ja kallein laitteisto, saavat etulyöntiaseman, mikä lisää keskittämisen riskiä.
• PoW:n skaalautuvuus on rajallinen, ja verkko pystyy käsittelemään vain rajallisen määrän transaktioita sekunnissa, mikä voi aiheuttaa viiveitä.
• Korkeat transaktiomaksut verkon ruuhkautuessa.

Mitkä suositut lohkoketjut käyttävät Proof of Workia?

Proof of Work on useiden maailman suurimpien ja käytetyimpien kryptovaluuttojen perusta. Alla on muutamia tunnetuimpia esimerkkejä.

Bitcoin

Bitcoin on tunnetuin Proof of Workiin perustuva lohkoketju. Käytännössä Bitcoinin turvallisuus ja transaktioiden validointi perustuvat tähän konsensusmekanismiin.

Litecoin

Litecoin toimii pitkälti Bitcoinin kevyempänä versiona, jossa on nopeammat lohkoajat ja pienemmät transaktiokustannukset.

Bitcoin Cash

Bitcoin Cash on Bitcoinista haarautunut lohkoketju, joka käyttää myös Proof of Workia saavuttaakseen konsensuksen ja turvatakseen verkon.

Dogecoin

Dogecoin on toinen tunnettu kryptoprojekti, joka perustuu Proof of Workiin. Se tunnetaan erityisesti yksinkertaisuudestaan ja nopeammista lohkoajoistaan verrattuna Bitcoiniin.

Mikä on ero Proof of Workin ja Proof of Staken välillä?

Proof of Work ja Proof of Stake ovat kaksi yleisintä tapaa saavuttaa turvallisuus ja konsensus lohkoketjuverkoissa, mutta ne toimivat hyvin eri tavoin.

Proof of Workissa louhijat kilpailevat keskenään laskentatehon avulla, mikä vaatii paljon sähköä ja kallista laitteistoa.

Proof of Stake perustuu siihen, että osallistujat lukitsevat kryptovaluuttaa verkkoon. Mitä enemmän valuuttaa on lukittuna, sitä suurempi on todennäköisyys tulla valituksi validoijaksi. Proof of Stake on huomattavasti energiatehokkaampi eikä vaadi kallista laitteistoa.

Taulukko Proof of Workin ja Proof of Staken eroista

Ominaisuus	Proof of Work	Proof of Stake
Lohkot validoi	Louhijat	Validoijat
Valintaperuste	Laskentateho	Lukitun panoksen määrä
Laitteistovaatimukset	Erikoistunut laitteisto	Tavallinen tietokone tai palvelin
Energiankulutus	Erittäin korkea	Huomattavasti matalampi
Osallistumiskynnys	Korkeat aloituskustannukset	Matalammat pääomavaatimukset
Palkkiot	Lohkopalkkio ja maksut	Transaktiomaksut, joskus uusia tokeneita
51 prosentin hyökkäys	Laskentatehon hallinta	Lukitun valuutan hallinta
Esimerkkejä	Bitcoin, Litecoin	Ethereum, Cardano

Taulukko Proof of Workin (PoW) ja Proof of Staken (PoS) välisistä eroista.

Proof of Workin turvallisuus

Proof of Workia pidetään yleisesti erittäin turvallisena mekanismina hyökkäyksiä ja manipulointia vastaan, erityisesti suurissa verkoissa.

Korkea turvallisuustaso perustuu siihen, että verkon haltuunotto vaatisi valtavia määriä laskentatehoa ja sähköä. Erityisesti suurissa lohkoketjuissa, kuten Bitcoinissa, tällainen hyökkäys olisi äärimmäisen kallis ja vaikea toteuttaa.

Lisäksi verkko on rakennettu siten, että kaikki solmut validoivat lohkot ja transaktiot. Jos virheellinen lohkoketju yrittäisi levitä verkkoon, muut solmut hylkäisivät sen automaattisesti.

Yhteenveto

Proof of Work on ollut lohkoketjuteknologian kasvun ja turvallisuuden perusta jo vuosien ajan.

Järjestelmä on hyvin testattu ja osoittautunut kestäväksi erilaisia hyökkäyksiä vastaan.

Samaan aikaan Proof of Work on erittäin energiaintensiivinen, minkä vuoksi uudemmat ratkaisut, kuten Proof of Stake, ovat kasvattaneet suosiotaan.

Proof of Work soveltuu parhaiten tilanteisiin, joissa maksimaalinen turvallisuus on etusijalla eikä energiankulutus ole ratkaiseva tekijä.

Usein kysytyt kysymykset Proof of Workista