Mi a proof of work?
Definíció · Proof of work (PoW)
Olyan rendszer, amelyben az adhat hozzá új blokkot, aki elsőként talál a célértéknél kisebb hash-t a blokk fejlécéhez. Ehhez rengeteg próbálkozás kell, az ellenőrzéshez viszont elég egyetlen hash.
Satoshi Nakamoto a Bitcoin fehér könyvében írta le 2008-ban, Adam Back Hashcash ötletére építve. Ez egy régebbi elképzelés volt az e-mailes spam költségessé tételére. Az érvényes hash a bizonyíték. Munka nélkül nem állíthatsz elő ilyet, és bárki láthatja, hogy elvégezted a munkát.
Az oldal további része végigveszi az egyes elemeket, a fenti dobozban pedig ki is próbálhatod őket: ez a valódi Bitcoin-blokkfejléc formátuma, amelynek hashét a böngésződ élőben számítja ki. Ha átfogóbb képet szeretnél a bányászatról, olvasd el a teljes Bitcoin-bányászati útmutatónkat.
Milyen problémát old meg a munkabizonyítás?
A Bitcoint nem irányítja cég, bank vagy szerver. Több ezer számítógép őrzi a főkönyv saját példányát, és meg kell egyezniük abban, melyik blokk következik, és milyen sorrendben történtek a fizetések. Különben valaki kétszer is elkölthetné ugyanazt a coint.
Az egyszerű szavazás nem működik online, mert bárki indíthat ezer hamis számítógépet, és szavazhat ezer alkalommal. Ezt Sybil-támadásnak hívják. A munkabizonyíték megkerüli ezt: a beleszólásod mértékét a hashek száma határozza meg, a hashekhez pedig áram és hardver kell.
Kinek van beleszólása a következő blokkba?
Egy szavazat csomópontonként
Egy támadó ingyen elindít 60 hamis csomópontot, és leszavazza a 12 becsületes csomópontot.
Egy szavazat hash-enként
becsületes bányászok 88%támadó 12%
Ugyanaz a 60 csomópont a támadó valódi hardverét használja, így együtt továbbra is csak 12%-ot képvisel. A másolatok ingyen vannak, a hash-ek nincsenek.
Mi található egy Bitcoin-blokk fejlécében?
A bányászok nem a teljes blokkot hash-elik. A 80 bájtos fejlécét hash-elik, amely rögzíti az összes többi adatot. Ezt a hat mezőt módosítottad a fenti mezőben:
| Mező | Bájtok | Mit tartalmaz | Ki módosítja |
|---|---|---|---|
| Verzió | 4 | Milyen szabályrendszert követ a blokk | Ritkán változik |
| Előző blokk hash-e | 32 | Az előző blokk hash-e, amely összekapcsolja a láncot | Minden blokkban új |
| Merkle-gyökér | 32 | A blokk összes tranzakciójának egyetlen ujjlenyomata | Bányász, amikor megváltoznak a tranzakciók vagy az extra nonce |
| Idő | 4 | Mikor jelezte a bányász, hogy elkészült a blokk (Unix-idő) | Bányász, korlátok között |
| Bitek | 4 | A célérték 4 bájtba tömörítve | A hálózat, minden 2 016. blokknál |
| Nonce | 4 | Egy tetszőleges szám, amivel újra próbálkozhatsz | Bányász, minden próbálkozásnál |
A fejléc tartalmazza az előző blokk hash-ét, ezért ha megváltoztatunk egy régi blokkot, megváltozik a hash-e is. Ez érvénytelenné teszi a következő fejlécet, és az azután következőt is. Amikor ez az oldal készült, a szerverünkön ugyanazzal a kóddal ellenőriztük a 2009-es valódi genesis blokkot, amelyet a kiemelt példa is használ:
000000000019d6689c085ae165831e934ff763ae46a2a6c172b3f1b60a8ce26f
Hogyan működik a SHA-256 a Bitcoinban?
A SHA-256 bármilyen bemenetből 256 bites számot készít, amelyet 64 hexadecimális karakterrel írunk le. A Bitcoin kétszer futtatja le a fejlécen (ezt nevezik SHA-256d-nek). A bányászat szempontjából fontos tulajdonságai egyszerűek:
Ugyanaz a bemenet, ugyanaz a kimenet
Determinisztikus
Ugyanaz a fejléc minden számítógépen mindig ugyanazt a hashértéket adja. Ezért működik az ellenőrzés.
256 bit
Rögzített méret
Akár egy rövid sor, akár egy egész könyv, a hash mindig 64 hexadecimális karakterből áll.
Egyirányú
Nincs visszaút
Nem tudsz kiszámolni olyan bemenetet, amely a kívánt hash-t adja. Csak különböző bemenetekkel próbálkozhatsz.
≈ 50%
Avalanche
Változtass meg egy karaktert, és a bitek körülbelül fele megváltozik. Figyeld a rácsot a nyitóképen.
Ez az utolsó tulajdonság a munkabizonyíték lényege. A célértékhez közeli hash semmit sem árul el a következő próbálkozásról, így nincs ügyes módszer az érvényes blokk megtalálására. Minden bányász ugyanabban a lottóban vesz részt, és másodpercenként több hash csak több szelvényt jelent.
Mi a target, és miért vannak elöl a nullák?
A célérték egy 256 bites szám. Egy blokk akkor érvényes, ha a hashértéke számként kiolvasva legfeljebb ekkora. Mivel a kisebb számok elején több nulla van, az alacsonyabb célérték több kezdő nullát jelent. Minden további hexadecimális nulla átlagosan 16-szer annyi próbálkozást jelent.
Egy érvényes blokk megtalálásához átlagosan szükséges hash-ek száma
- A nyitó szekció játékblokkja · 4 kezdő hexadecimális nullával65,536
- A Bitcoin legegyszerűbb célértéke (2009) · 8 kezdő hexadecimális nulla, 1d00ffff bit4,294,967,296
- Egy mai Bitcoin-blokk · körülbelül 20 kezdő hexadecimális nulla (élő becslés)5.7 × 1023
A hálózat 2 016 blokkonként módosítja a célértéket, nagyjából kéthetente. Így a blokkok továbbra is körülbelül tízpercenként érkeznek, függetlenül attól, mennyi hashráta csatlakozik vagy lép ki. A hálózat jelenleg körülbelül 957 EH/s teljesítménnyel működik (élő adat, óránként frissítve). A módosítás működését a Bitcoin-bányászat nehézségéről szóló útmutatónk mutatja be, a hashrátáról szóló magyarázónk pedig az egységeket ismerteti.
Mi az a nonce, és mi az extra nonce?
A nonce (azaz „egyszer használt szám”) az a 4 bájtos mező, amelyet a bányászok minden próbálkozásnál módosítanak. Ez az egyetlen mező, amelynek kizárólag az a szerepe, hogy változtassák. A gond az, hogy 4 bájt csak körülbelül 4,3 milliárd értéket tesz lehetővé, a modern gépek pedig szinte azonnal végigpróbálják őket.
A bányászat ciklusa
- 01
Próbálj végig minden nonce-ot
0, 1, 2 és így tovább egészen 4 294 967 295-ig. Ennyi értéket tud tárolni 4 bájt.
- 02
Gyorsan elfogy
Egyetlen 100 TH/s-os gép körülbelül 43 milliomod másodperc alatt végigpróbálja mindet.
- 03
A nonce kiegészítő részének módosítása
A bányász módosít egy szabad mezőt a saját jutalomtranzakciójában (a coinbase-ben).
- 04
Új Merkle-gyökér
Ez a tranzakció megváltozott, ezért a Merkle-gyökér is megváltozik, és minden nonce új hash-eket eredményez.
A bányászok ezért egy extra nonce-ot is módosítanak: ez néhány szabad bájt a coinbase-ben, a blokk első tranzakciójában, amely kifizeti a bányászt. Az új coinbase új Merkle-gyökeret jelent, így újabb milliárdnyi nonce-ot lehet kipróbálni. Egy bányászt poolban a pool mindenkinek saját extra nonce-tartományt ad, hogy senki ne végezze el más munkáját újra.
Miért drága megtalálni egy blokkot, de olcsó ellenőrizni?
Blokk kereséséhez
≈ 5.7 × 1023 hash
Az egész hálózat, az összes gépével együtt, körülbelül tízpercnyi próbálkozás.
Élő becslés, óránként frissítve.
Ellenőrzéshez
1 hash
Bármelyik csomópont, még egy olcsó laptop is, egyszer kiszámítja a 80 bájtos fejléc hash-ét, majd jóval egy ezredmásodperc alatt összeveti a célértékkel.
A bányásznak addig kell hash-eket próbálnia, amíg egy a célérték alá nem kerül. Mindenki másnak elég egyszer kiszámítania a fejléc hash-ét, majd összehasonlítania az eredménnyel. Ez az aránytalan költség teszi lehetővé, hogy több ezer átlagos számítógép ellenőrizze a láncot anélkül, hogy megbízna az azt felépítő bányászokban.
Próbáld ki lent a keresést. Ez a bemutató egyszerűbb blokkformátumot használ, mint a fenti, de ugyanaz a dupla SHA-256-es lottó, és minden megtalált blokk az előzőhöz kapcsolódik.
Interaktív · bányássz blokkot a böngésződben
Valódi SHA-256d proof of work, egyszerűsített fejléc
Blokk hash (dupla SHA-256)
Módosítsd a tranzakciókat: a hash egyetlen betűtől is teljesen megváltozik.
Próbálkozások: 0
A hashrátered: n/a
Idő: 0,0 s
Mi a leghosszabb lánc szabálya, és mi az a 51%-os támadás?
Néha két bányász szinte egyszerre talál blokkot, és a hálózaton rövid időre két változat jelenik meg. A csomópontok azt a láncot követik, amely mögött a legtöbb összesített munka áll. Ezt leghosszabb láncnak hívják, de valójában a legnehezebb: néhány nagy nehézségű blokk többet nyomhat a latban, mint több kisebb nehézségű.
Egy fizetés visszafordításához a támadónak mindenki másénál több munkát végző láncot kellene építenie, még a fizetés előtti pontról indulva. Minden újabb blokk a lánc tetején (vagyis minden megerősítés) tovább növeli a támadó lemaradását. A white paper kiszámította ennek az esélyét. Mozgasd a csúszkát, és nézd meg:
Interaktív · utolérheti a támadó?
A Bitcoin whitepaperének 11. szakaszában szereplő képlet
- 0
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
Ennyi blokkal van lemaradva a támadó (megerősítések). Az oszlopok logaritmikus skálát használnak, az egymillióból egy esélytől a biztosig.
A hashrate 10%-ával 6 megerősítés után 0,024%, 1 megerősítés után pedig 20,5% az esélye annak, hogy átírja a fizetést.
50% vagy annál nagyobb hashrate-tel a támadó előbb-utóbb győz. Ez a 51%-os támadás. Komoly fenyegetés, de vannak korlátai:
A hashrate nagyobb részével a támadó képes
- A közelmúlt blokkjainak lecserélése a saját láncukra
- Kétszer elköltik a saját maguknak küldött érméket
- Hagyjanak ki néhány tranzakciót a blokkjaikból
Még így sem tudják
- Mások tárcájából coinokat költeni
- A blokkjutalmon felüli érmék létrehozása
- Megváltoztatni a Bitcoin szabályait mindenki más számára
Ezért várnak a tőzsdék több megerősítést a nagyobb befizetéseknél. Általános ökölszabály a hat megerősítés.
Miért használ a munkabizonyítás ennyi energiát?
Mert az energia jelenti a biztonságot. Egy érvényes blokk bizonyítja, hogy valódi elektromos energiát használtak fel. A történelem átírásához a támadónak legalább ugyanennyit újra el kell költenie, és folytatnia kell a költést, miközben a becsületes hálózat halad tovább.
Mire megy el az energia, és mit érünk el vele
Blokkjutalom és díjak
Minden blokkért új BTC és tranzakciós díjak járnak annak, aki megtalálja.
Gépek és áram
A bányászok legfeljebb annyit költenek, amennyit számukra a jutalom ér.
Hálózati hashráta
Mindez a másodpercenkénti hash-ek számában jelenik meg.
A múlt átírásának költsége
A támadónak blokkról blokkra túl kell költenie ezt az összeget.
Az, hogy mennyi áramot használ, és honnan származik, jogos vita tárgya. A Cambridge-index követi a becsléseket, a Bitcoin-bányászat energiaigényéről szóló útmutatónk pedig áttekinti a számokat. Minden felezés csökkenti a jutalom új bitcoinokból álló részét, ezért idővel a díjaknak kell fedezniük a biztonsági keret egyre nagyobb részét.
Munkabizonyíték vagy tétbizonyíték: mi a különbség?
A tétbizonyíték (PoS) a következő blokk létrehozóját azok közül választja ki, akik letétként lekötik az érméiket, nem pedig azok közül, akik energiát használnak fel. Az Ethereum 2022-ban váltott munkabizonyítékról tétbizonyítékra. Íme a két rendszer korrekt összehasonlítása:
| Proof of work | Tétbizonyíték | |
|---|---|---|
| Ki adja hozzá a következő blokkot | Az első bányász, aki a célértéknél kisebb hash-t talál | A tétjével arányosan kiválasztott validátor |
| Mi biztosítja a biztonságát | A hálózaton kívül felhasznált áram és hardver | A blokkláncban lekötött érmék, amelyeket csalásért elvehetnek |
| Energiafelhasználás | Magas, szándékosan | Alacsony |
| Részvételhez | Gépek és olcsó áram | Lekötendő érmék |
| Elszámolás | Minden megerősítéssel biztonságosabbá válik | Kifejezett finalitási ellenőrzőpontok |
| Fő kritika | Energiafelhasználás és a bányászat koncentrációja | A részesedés koncentrációja és összetettebb kialakítás |
| Eddigi teljesítmény | Bitcoin, 2009 óta | Ethereum, 2022 óta |
A Bitcoin fejlesztői azért tartották meg a proof of worköt, mert annak költsége a rendszeren kívül keletkezik, így senki sem vásárolhat irányítást a már birtokában lévő coinokkal. A proof of stake támogatói az energiamegtakarítást és a gyorsabb véglegességet emelik ki.
Can you get mining rewards without running proof of work yourself?
Yes. With CloudMineCrypto you mine bitcoin for free from your phone or browser, with no hardware, noise or power bill. Claim the free 8-hour plan, and add more free plans by watching ads, playing games, completing offers and checking in daily. Your estimated BTC ticks up while your plans run, and you withdraw to your own wallet, Lightning included.
Each plan has a hashrate, and your estimate is that hashrate’s share of the whole network, times 6 blocks an hour, times the block reward. That’s the formula the app uses to estimate your rewards (rules and limits apply). Want more speed? Paid plans are an optional boost for fun. They usually mine less than they cost, and the price is shown before you confirm.
Jó tudni: a jutalmak csak becslések, a hálózattal együtt változnak, és nem garantáltak. A csomag nem jelent tulajdonjogot egyetlen gép vagy pool felett sem. A kifizetésekre limitek vonatkozhatnak, és ellenőrzésre is szükség lehet. A részleteket a jutalmak szabályai és az ingyenes Bitcoin-bányászati útmutató tartalmazza. A feltételek érvényesek.
Gyakran ismételt kérdések
Mi az a munkabizonyítás, egyszerűen?
A munkabizonyítás valódi erőfeszítést követel meg egy blokk hozzáadásához. A bányászok újra és újra hash-elik a blokk fejlécét, közben egy nonce nevű számot változtatnak, amíg az eredmény a célérték alá nem kerül. Ennek a hashnek a megtalálásához rengeteg próbálkozás kell, de bárki ellenőrizheti egyetlen hasheléssel.
Mi az a nonce a Bitcoinban?
A blokk fejlécében lévő 4 bájtos szám, amelyet a bányászok minden próbálkozásnál megváltoztatnak. Körülbelül 4,3 milliárd lehetséges értéke van. Ha mindet felhasználták, a bányászok megváltoztatnak egy extra nonce-ot a coinbase-tranzakcióban. Ez új merkle-gyökérhez és új hash-ekhez vezet.
Miért alkalmazza a Bitcoin kétszer a SHA-256-et?
A Bitcoin a 80 bájtos fejléc hash-ét SHA-256-gyel számítja ki, majd még egyszer hash-eli az eredményt. Satoshi sosem magyarázta meg, miért ezt választotta. Az elterjedt magyarázat szerint ez véd a hosszabbításos támadások ellen, és további biztonsági tartalékot ad.
Mit tehet valaki egy 51%-os támadással?
Aki a hashrate többségével rendelkezik, titokban hosszabb láncot építhet, és lecserélheti vele a közelmúlt blokkjait. Így kétszer költheti el a saját coinjait, vagy blokkolhat bizonyos tranzakciókat. Mások coinjait nem költheti el, nem hozhat létre a szabályokon felül új coinokat, és nem változtathatja meg mindenki számára a szabályokat.
A tétbizonyítás jobb, mint a munkabizonyítás?
Jóval kevesebb energiát használ, a biztonságot pedig tétként lekötött érmék adják. A munkabizonyítás a biztonságot külső költségekhez, az áramhoz és a hardverhez köti, és 2009 óta ezt használja a Bitcoin. Mindkettő más kompromisszumokkal jár, így attól függ, melyik a jobb, hogy te mit tartasz fontosnak.
Can I get bitcoin mining rewards without my own hardware?
Yes. In the CloudMineCrypto app you claim free mining plans (the free plan, ads, games, offers and a daily check-in) and your estimated BTC ticks up while they run, then you withdraw to your own wallet. Rewards are estimates based on your plan’s hashrate and live network data, they aren’t guaranteed, and a plan doesn’t give ownership of any hardware.
Források és további olvasnivaló
- Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System (a whitepaper) · Satoshi Nakamoto, bitcoin.org
- Blokklánc útmutató: blokkfejlécek, proof of work, coinbase · Bitcoin fejlesztői dokumentáció
- Bányászati útmutató: egyéni bányászat, poolok, getblocktemplate · Bitcoin fejlesztői dokumentáció
- Nehézség · Bitcoin Wiki
- Megerősítés · Bitcoin Wiki
- Cambridge Bitcoin Electricity Consumption Index · Cambridge Centre for Alternative Finance
- Bányászati áttekintő: hashráta, nehézség, legutóbbi blokkok · mempool.space
Az ezen az oldalon látható élő adatok a CloudMineCrypto API-ból vagy a mellettük megnevezett nyilvános blokkláncadat-szolgáltatásokból származnak, ütemezetten frissülnek, és fel vannak tüntetve ott, ahol megjelennek. Ez az útmutató tájékoztató jellegű, és nem pénzügyi tanács. A CloudMineCrypto nem befektetési termék. Az alkalmazásban látható jutalmak becslések, és nem garantáltak.
Már tudod, hogyan működik. Most nézd meg működés közben.
Igényelj egy ingyenes, 8 órás bányászati csomagot a CloudMineCrypto appban, és nézd, ahogy a becsült BTC-d valós hálózati adatok alapján ketyeg felfelé. Nincs hardver, nincs kártya.