Большинство впервые видит аббревиатуру PoW (или словосочетание Proof of Work — доказательство работы), когда сталкивается с информацией о битойне или некоторых других криптовалютах. Зачастую речь идёт о том, что это очень энергозатратная и потому неэкологичная технология. Так ли это, и что на самом деле собой представляет доказательство работы в цифровом мире?
Что такое доказательство работы?
Это какое-либо программное решение, которое требует от компьютера-исполнителя решить задачу определённой сложности, которая потребует определённых вычислительных усилий, но при этом от проверяющего результат работы компьютера не потребует почти никаких усилий для того, чтобы удостовериться, что работа выполнена. Такие решения могут использоваться для программной борьбы со спамом или DDoS-атаками: при полезном использовании сайта или электронной почты выполнение небольшой дополнительной вычислительной работы практически не скажется на результате, и, в то же время, для массовых незапрошенных действий это сильно усложнит и удорожит задачу, сделав злоупотребление менее привлекательным.
Соответственно, в криптовалютах такой принцип используется для того, чтобы более-менее равномерно распределять награды, и чтобы было сложнее сконцентрировать в одних руках контроль за всей сетью.
Правда ли, что PoW требует очень много электроэнергии?
И да, и нет. Изначально тот же биткойн можно было майнить на обычных домашних компьютерах, и количество майнеров было небольшое, поэтому вся работа сети была почти незаметна для энергосистемы. Позднее, с ростом популярности криптовалют, число майнеров стало расти, для майнинга стали производить специализированное вычислительное оборудование, и конкуренция за награду возрасла, а сама награда со временем стала меньше. В коде биткойна для того, чтобы распределять награды равномерно, заложен принцип усложнения работы, которую необходимо выполнить, при росте конкуренции за награду. Соответственно, с ростом числа майнеров и сложности оборудования начинает требоваться больше мощностей для получения такой же награды, которую раньше можно было получить прямо на домашнем компьютере. Соответственно, необходимая для этого вычислительная техника нуждается в электроэнергии.
Таким образом, PoW необязательно требует огромных расходов электроэнергии, но вполне может оказываться, что из-за роста конкуренции за награды и с ростом стоимости криптовалюты, которую майнят с помощью этого принципа, может требоваться всё больше электричества.
Высокое потребление энергии нередко подвергается критике за неэкологичность, поэтому идёт попытка разработать метод, при котором проводимые вычисления могли бы служить не только для доказательства выполнения работы, но и для решения прикладных и научных задач. При решении этой проблемы майнинг криптовалют мог бы приносить дополнительную пользу, не связанную с работой сети. К сожалению, пока нет рабочего решения для массового внедрения полезных вычислений в PoW-майнинг.
Что такое Hashcash?
Hashcash это алгоритм доказательство работы, разработанный в 1997 году Адамом Бэком для борьбы со спамом. Этот алгоритм создатель биткойна Сатоси Накомото выбрал для майнинга биткойна. Это не единственный возможный алгоритм для подобной задачи, но многие криптовалюты по-прежнему использует его или его производные.
Другие алгоритмы майнинга
Для снижения нагрузки на электросети продолжается попытка выработки альтернативных алгоритмов для майнинга криптовалют, однако те или иные уязвимости находятся у любого варианта. На сегодня, помимо PoW, наиболее популярным является также алгоритм PoS (Proof of Stake — доказательство доли), в котором распределение вознаграждения не требует решения сложных задач, а зависит только от доли владения данной критовалютой (многочисленные варианты PoS предполагают разные варианты учёта доли, которая будет использоваться для расчёта вознаграждения).
