Co je Proof of Work (PoW): mechanismus konsensu Bitcoinu

Ptáte se sami sebe: co je to důkaz práce? Vysvětlíme vám to v tomto článku. V dnešní době nemůže bitcoin a kryptoměny nikdo minout a i ti, kteří se již s jednotlivými mincemi blíže seznámili, se nadále setkávají s ne zcela jasnými pojmy.

Zejména rozdíl mezi Proof of Work (PoW), Proof of Stake (PoS) a Proof of Importance (PoI) pravidelně způsobuje zmatek. V následujících řádcích bychom se chtěli zaměřit právě na tyto pojmy a co nejjednodušeji a nejsrozumitelněji je vysvětlit.

V zásadě se jedná o protokoly, které jsou nutné k těžbě nebo generování kryptoměn. Různé mince se generují různými způsoby – a čím populárnějšími se virtuální měny stávají, tím více vývojáři přemýšlejí o zjednodušení těchto metod a jejich směřování ekologičtějším směrem.

Je dobře známo, že těžba bitcoinů spotřebovává spoustu energie, a tak stále více příznivců kryptoměn hledá nové způsoby generování mincí.

Co je Proof of Work (PoW)

Nyní však vysvětlíme, co znamená proof of work: jak víte, bitcoin se těží. Těžař musí vyřešit kryptografický výpočet, aby našel další blok. Musíte vyřešit složitý aritmetický problém nebo hádanku skládající se z velmi obtížných posloupností čísel. Pokud je tento problém vyřešen, zodpovědní těžaři obdrží odměnu ve výši jednoho bitcoinu.

Vyřešením těchto problémů lze v blockchainu ověřovat transakce a vytvářet nové bloky. Jakmile jeden těžař problém vyřeší, jeho řešení zkontrolují všichni ostatní těžaři, aby bylo dosaženo konsensu. Tomuto procesu se také říká Proof of Work, zkráceně PoW.

Největší a nejznámější kryptoměny jsou založeny na mechanismu proof-of-work. Tímto způsobem se těží Bitcoin i Ethereum. I když druhý jmenovaný se po příchodu Etherium 2.0 nyní spoléhá také na Proof of Stake. Různé mince však používají různý algoritmus PoS.

Použití dokladu o práci

Jedním z nejznámějších blockchainů s PoW je určitě Bitcoin. Bitcoin vznikl v roce 2009 a je průkopníkem v oblasti decentralizovaných digitálních kryptoměn. K dnešnímu dni je Bitcoin jasným lídrem v tržní kapitalizaci.

Bitcoin používá jako hashovací funkci SHA-256 a těžaři řeší problém nalezení hashe, který začíná určitým počtem nul. Obtížnost těžby se upravuje každých 2016 bloků. Doba blokování je ve srovnání s jinými blockchainy poměrně dlouhá – 1 blok každých 10 minut. Těžba bitcoinů se obvykle provádí pomocí speciálního hardwaru – takzvaných ASIC (Application Specific Integration Circuits).

Řešení kryptografických hádanek stojí hodně energie a vysoká spotřeba energie je často uváděna jako jeden z hlavních problémů blockchainu s předky. Tak jednoduché to však není. Spotřeba je sice skutečně vysoká a bitcoin může dokonce dosáhnout roční spotřeby některých zemí, ale velká část z ní pochází z obnovitelných zdrojů energie. Aby se minimalizovaly náklady na energii, těžební centra se často nacházejí v oblastech s levnou elektřinou. Ta se nejčastěji projevuje ve vodních elektrárnách nebo jiných obnovitelných zdrojích. Příkladem je čínská provincie Sečuán, Island nebo kanadský Quebec, Rusko atd. Dobrým plusem je, že v těchto regionech je také chladnější klima, což vyžaduje méně zdrojů na chlazení strojů.

Proof of Work – 51% riziko útoku

Podle základní myšlenky je proof-of-work založen na vysoce distribuovaném výpočetním výkonu mnoha účastníků v celém systému. To by mělo zaručit stabilitu a bezpečnost sítě. Zejména pro bitcoin to však platí stále méně. Vzhledem ke stále rostoucí ceně bitcoinu a odpovídajícím způsobem rostoucí ziskovosti těžby se výrazně zvýšil počet těžebních poolů. To představuje nebezpečí tzv. 51% útoku. Pokud těžař vlastní po delší dobu alespoň 51 % těžebního výkonu v síti, hrozí riziko manipulace s blockchainem, a tedy i s minulými transakcemi.

Těžba bitcoinů navíc není z ekologického hlediska příliš jistá. Generování bloku trvá přibližně 10 minut. Časopis Mainboard odhaduje, že spotřeba energie na jednu transakci v síti odpovídá průměrné denní spotřebě energie 1,57 domácnosti.

Přichází důkaz o sázce

Na druhou stranu protokol PoS (Proof of Stake) je mnohem jednodušší a levnější. Z tohoto důvodu společnost Ethereum zvažuje přechod na algoritmus Proof of Stake.

Protokol Proof of Stake (PoS) však zvýhodňuje ty účastníky, kteří vlastní obzvláště velké množství dané kryptoměny. Například investoři, kteří vlastní 1 000 USD v dané kryptoměně, mohou validovat desetkrát více bloků než investoři, kteří vlastní pouze 100 USD v dané kryptoměně.

Stručně řečeno, výsledkem je, že protokol PoW (Proof of Work) je mnohem energeticky náročnější a nákladnější, takže se „těžba“ v zemích s vysokými cenami elektřiny (např. v Bulharsku) téměř nevyplatí.

U protokolu Proof of Stake (PoS) by investoři měli mít na paměti, že různé kryptoměny vyžadují určitý minimální počet mincí, aby o ně byl zájem. V konečném důsledku je protokol Proof of Stake (PoS) považován za výrazně energeticky úspornější a v odborných kruzích i bezpečnější než koncept Proof of Work (PoW).

Důkaz o práci: shrnutí

Pravděpodobně existují lepší mechanismy a algoritmy než důkaz práce. Nicméně algoritmus proof of work pro proof of work je nejlépe zavedený a nejlépe chráněný před útoky. Zejména s ohledem na to, že bitcoin a technologie blockchainu, která za ním stojí, jsou stále relativně mladé. Vysoké náklady jsou také faktorem, který podporuje konsensus a odrazuje účastníky sítě od využívání jejich zdrojů na jiných blockchainech. Proto je vysoká šance, že algoritmus Proof of Work budou vývojáři i nadále neustále vylepšovat a nedostatky odstraňovat.

Často kladené dotazy k důkazu práce (PoW)

Mezi kryptoměny založené na protokolu PoW (Proof of Work) patří Bitcoin, Etherium, Lightcoin a Monero. Algoritmus Proof of Work (PoW) má však některé nevýhody.

Това са:

  • Bitcoin
  • Ethereum
  • Dogecoin
  • Litecoin
  • Bitcoin cache
  • Ethereum classic
  • Monero
  • Zcash
  • SiaCoin
  • DigiBajty
  • Ergo et al.

Důkaz práce je konsensuální algoritmus, který je základem bitcoinového blockchainu. Nazývá se „důkaz práce“, protože zúčastněné uzly (těžaři) v bitcoinové síti musí vykonat nějakou práci – obvykle vynaložením výpočetního výkonu.

Existuje mnoho alternativ k důkazu práce (PoW), například hybridní důkaz práce/zástavy (DASH), delegovaný důkaz podílu (EOS), důkaz autority (VeChain Coin), důkaz důležitosti (NEM Coin) atd.

Adam Fuksa

Adam Fuksa

Adam je český finanční expert s doktorátem z ekonomie a více než 15 lety odborných zkušeností v oblasti fintech a kryptoměn. Je členem prestižních ekonomických asociací a jeho výzkum se objevuje v mezinárodně uznávaných časopisech se zaměřením na technologii blockchain a oceňování kryptoaktiv. Je nejen pravidelným řečníkem na významných světových fórech, ale také vyhledávaným poradcem několika blockchainových startupů ve střední Evropě. Adam získal ocenění, jako je například "Crypto Innovator of the Year". Adam je velmi hrdý na to, že mentoruje novou generaci fintech lídrů.