Proof of Work – co to jest i jak działa?

Proof of Work (w skrócie PoW) jest algorytmem konsensusu, na którym oparta jest większość kryptowalut – w tym Bitcoin. Zapobiega podwójnemu wydawaniu tych samych monet, uniemożliwiając oszustwo. Jak działa Proof of Work? Zapraszamy do naszego krótkiego i konkretnego poradnika.

Algorytm konsensusu Proof of Work funkcjonuje w większości kryptowalut. Był bowiem pierwszym algorytmem, na którym opierał się Bitcoin – a potem kolejne altcoiny, które powstawały po nim. Sam algorytm pojawił się jednak przed 2008 rokiem i debiutem Bitcoina. Używany był między innymi do ograniczania spamu, bo obliczenia za jego pomocą są szybkie, niezawodne i tanie.

Przeczytaj koniecznie: Proof of Stake – co to takiego i jak działa?

Ochrona przed podwójnym wydatkowaniem

Podstawową funkcją algorytmu konsensusu Proof of Work jest ochrona przed podwójnym wydatkowaniem (ang. double-spend). To po prostu podwójne wydawanie tych samych funduszy – w wyniku błędu lub świadomego oszustwa.

Oczywiście ten termin funkcjonuje przede wszystkim w zakresie kryptowalut – nie da się bowiem dwa razy zapłacić tym samym fizycznym banknotem np. za bilet do kina, a potem za taksówkę do domu. Teoretycznie jest to jednak możliwe w przypadku cyfrowych pieniędzy. Są one przecież „tylko” zapisem komputerowym, który może być skopiowany. Właśnie dlatego stworzono algorytm konsensusu PoW – by taka możliwość była wyłącznie teoretyczna, a w praktyce niemożliwa do wykonania.

Proof of Work jest konieczny

Wszystkie transakcje za pomocą kryptowalut trafiają do sieci. To jest właśnie ich podstawa – każda zmiana właściciela jest odnotowywana w bloku i obie strony muszą ją potwierdzić. Bez tego transakcja nie zostanie uznana za prawidłową i nie trafi do łańcucha bloków. Blockchain jej nie zapisze i po prostu nie zostanie zrealizowana.

Blockchain jest bowiem otwartą bazą, którą każdy może sprawdzić – np. prześledzić drogę każdej monety od początku jej istnienia. Stąd wiadomo np. o tzw. „wielorybach”, czyli osobach, które od lat przetrzymują na swoich portfelach kryptowaluty o ogromnej wartości, liczonej w milionach dolarów. Dzięki temu wiadomo gdzie są (tzn. na jakim portfelu) i jaką drogę pokonały poszczególne jednostki kryptowalut.

Algorytm konsensusu Proof of Work automatycznie wykrywa transakcje, które są nieprawidłowe i je zatrzymuje. Nikt nie wyda więc nie swoich pieniędzy, ani nie wyda dwa razy tych samych, bo PoW zabezpiecza się, korzystając z połączenia teorii gier i kryptografii.

Jak działa Proof of Work

W blockchainie wszystkie transakcje dołączane są jako blok do poprzednich. Odbywa się to publicznie, więc każdy może sprawdzić poprawność bloku, by wykryć czy np. kryptowaluta nie została już użyta do innej transakcji. Dopóki potwierdzenie nie nadejdzie, blok jest kandydującym, dopiero po nim staje się potwierdzonym, czyli transakcja jest zakończona i kryptowaluty mogą wędrować dalej dzięki kolejnym transakcjom.

Każdy blok musi być przepuszczony przez funkcję hashującą, aby wygenerować hash bloku. To taki „odcisk palca” – niepodrabialne dane wejściowe, które są odrębne dla każdego z bloków. Jeśli są one znane, można potwierdzić prawdziwość bloku. Ale dane nie są znane, bo są kryptograficznie zaszyfrowane. Tego kodu nie da się złamać, bo wymagałoby to mocy obliczeniowej wszystkich komputerów istniejących obecnie na świecie. Trzeba więc przepuścić dane przez algorytm Proof of Work.

Tu nie ma miejsca na pomyłkę czy uznaniowość. Tylko prawidłowa transakcja zostanie zatwierdzona i stanie się to tylko raz. Co więcej, nie można jej już cofnąć – jak np. wycofać przelewu bankowego tuż po jego nadaniu. Aby środki wróciły w drugą stronę, trzeba wykonać kolejną transakcję, która będzie potwierdzana w ten sam sposób. Algorytm sprawdzi czy klucze publiczne pasują do prywatnych, czy rzeczywiście środki należą do Ciebie i czy nie wydałeś ich już wcześniej. Jeśli tak – kolejna potwierdzona transakcja trafi do blockchaina.