Apa itu proof of work?
Definisi · Proof of work (PoW)
Sistem di mana hak untuk tambah blok diberikan kepada siapa yang mula-mula jumpa hash pengepala blok yang berada di bawah sasaran. Untuk jumpa, perlu jumlah tekaan yang sangat besar. Untuk semak, cuma perlu satu hash.
Satoshi Nakamoto menerangkannya dalam kertas putih Bitcoin pada tahun 2008, berdasarkan Hashcash ciptaan Adam Back, idea lama untuk menjadikan spam e-mel mahal. Hash yang sah ialah buktinya. Anda tak boleh mendapatkannya tanpa melakukan kerja, dan sesiapa sahaja boleh melihat bahawa anda telah melakukannya.
Selebihnya halaman ini menerangkan setiap bahagian, dan kotak di atas membolehkan anda mencubanya: itu format pengepala Bitcoin sebenar yang dihash secara langsung dalam pelayar anda. Untuk gambaran lebih besar tentang perlombongan, lihat panduan lengkap perlombongan Bitcoin.
Apakah masalah yang diselesaikan oleh Proof of Work?
Bitcoin tak ada syarikat, bank atau pelayan yang mengawal. Beribu-ribu komputer simpan salinan lejar mereka sendiri, dan mereka kena setuju blok mana yang seterusnya dan dalam urutan apa bayaran berlaku. Kalau tidak, seseorang boleh belanjakan syiling yang sama dua kali.
Undi ringkas tak jadi di internet, sebab sesiapa pun boleh hidupkan seribu komputer palsu dan mengundi seribu kali. Itu dipanggil serangan Sybil. Proof of work elakkan benda ni: suara kamu diukur dalam hash, dan hash perlukan elektrik dan perkakasan.
Siapa yang berpeluang menentukan blok seterusnya?
Satu undi bagi setiap nod
Seorang penyerang boleh mencipta 60 nod palsu secara percuma lalu mengatasi undian daripada 12 nod yang jujur.
Satu undi bagi setiap hash
pelombong jujur 88%penyerang 12%
Nod 60 yang sama berkongsi perkakasan sebenar penyerang, jadi berat keseluruhannya masih 12%. Salinan percuma, tetapi hash tidak.
Apa yang terkandung dalam pengepala blok Bitcoin?
Pelombong tak hash keseluruhan blok. Mereka hash header 80-bait, yang mengikat kepada semua yang lain. Ini enam medan yang kamu ubah dalam kotak di atas:
| Medan | Bait | Apa yang terkandung di dalamnya | Siapa yang mengubahnya |
|---|---|---|---|
| Versi | 4 | Set peraturan yang diikuti oleh blok | Jarang berubah |
| Hash blok sebelumnya | 32 | Hash blok sebelumnya, yang menghubungkan rantaian | Baharu pada setiap blok |
| Akar Merkle | 32 | Satu cap jari bagi semua transaksi dalam blok | Pelombong, bila transaksi atau extra nonce berubah |
| Masa | 4 | Masa yang dinyatakan pelombong sebagai waktu blok itu dibuat (masa Unix) | Pelombong, dalam had |
| Bit | 4 | Sasaran, dipadatkan kepada 4 bait | Rangkaian, setiap 2,016 blok |
| Nonce | 4 | Nombor percuma untuk cuba lagi | Pelombong, untuk setiap tekaan |
Sebab pengepala mengandungi hash blok sebelumnya, mengubah blok lama akan mengubah hashnya, lalu merosakkan pengepala seterusnya, dan yang selepas itu. Kami semak blok genesis sebenar dari 2009 dengan kod yang sama macam watak hero guna, di pelayan kami, masa halaman ini dibina:
000000000019d6689c085ae165831e934ff763ae46a2a6c172b3f1b60a8ce26f
Macam mana SHA-256 berfungsi dalam Bitcoin?
SHA-256 menukar sebarang input menjadi nombor 256-bit, yang ditulis sebagai 64 aksara heks. Bitcoin menjalankannya dua kali pada pengepala (orang memanggilnya SHA-256d). Sifat yang penting untuk perlombongan mudah sahaja:
Input sama, output sama
Deterministik
Pengepala yang sama sentiasa menghasilkan hash yang sama pada mana-mana komputer. Sebab itu pengesahan boleh dilakukan.
256 bit
Saiz tetap
Sama ada satu baris pendek atau satu buku penuh, hash tetap 64 aksara heks.
Sehala
Tiada jalan pintas untuk kembali
Anda tak boleh mengira input yang akan menghasilkan hash yang anda mahu. Anda hanya boleh mencuba input.
≈ 50%
Avalanche
Tukar satu aksara dan lebih kurang separuh bit akan terbalik. Tengok grid dekat hero.
Sifat terakhir inilah inti bukti kerja. Hash yang hampir dengan sasaran tak memberi sebarang petunjuk tentang tekaan seterusnya, jadi tiada jalan pintas untuk mendapatkan blok yang sah. Setiap pelombong menyertai loteri yang sama, dan lebih banyak hash sesaat cuma memberi lebih banyak peluang.
Apa itu sasaran, dan kenapa ada banyak sifar di depan?
Sasaran ialah nombor 256-bit. Blok sah apabila nilai hash, apabila dibaca sebagai nombor, sama dengan atau lebih kecil daripada sasaran. Nombor kecil bermula dengan sifar, jadi sasaran yang lebih rendah kelihatan seperti mempunyai lebih banyak sifar di hadapan. Setiap sifar heks tambahan bermakna secara purata perlu membuat 16 kali ganda lebih banyak tekaan.
Purata hash yang diperlukan untuk jumpa satu blok yang sah
- Blok contoh dalam bahagian utama · 4 sifar heks di hadapan65,536
- Sasaran paling mudah Bitcoin (2009) · 8 sifar heks di depan, bit 1d00ffff4,294,967,296
- Satu blok Bitcoin hari ini · lebih kurang 20 sifar heks di depan (anggaran langsung)5.7 × 1023
Rangkaian mengubah sasaran setiap 2,016 blok, kira-kira setiap dua minggu. Dengan itu, blok terus muncul kira-kira setiap sepuluh minit walau berapa banyak kuasa hash yang masuk atau keluar dari rangkaian. Sekarang, rangkaian beroperasi pada kira-kira 957 EH/s (data langsung, dikemas kini setiap jam). Panduan kesukaran perlombongan Bitcoin kami menerangkan cara pelarasan ini berfungsi, manakala penerangan kuasa hash menerangkan unitnya.
Apakah nonce dan nonce tambahan?
Nonce (“nombor yang digunakan sekali”) ialah medan 4-bait yang diubah pelombong pada setiap tekaan. Inilah satu-satunya medan yang memang disediakan untuk diubah. Masalahnya, 4 bait hanya menyediakan kira-kira 4.3 bilion nilai, dan mesin moden boleh mencubanya hampir serta-merta.
Kitaran pelombong
- 01
Cuba setiap nonce
0, 1, 2 dan seterusnya hingga 4,294,967,295. Itulah semua nilai yang boleh diwakili oleh 4 bait.
- 02
Cepat habis
Satu mesin 100 TH/s sahaja boleh habiskan semuanya dalam lebih kurang 43 per sejuta saat.
- 03
Tukar extra nonce
Pelombong mengubah medan lebihan dalam transaksi ganjarannya sendiri (coinbase).
- 04
Merkle root baharu
Transaksi itu berubah, jadi akar merkle turut berubah dan setiap nonce menghasilkan hash baharu untuk dicuba.
Jadi, pelombong juga mengubah nonce tambahan, beberapa bait lebihan dalam coinbase, iaitu transaksi pertama dalam blok yang membayar ganjaran kepada pelombong. Coinbase baharu menghasilkan akar merkle baharu, jadi ada berbilion nonce baharu untuk dicuba. Dalam kolam perlombongan, kolam memberikan julat nonce tambahan yang tersendiri kepada setiap pelombong supaya tiada sesiapa mengulangi kerja orang lain.
Mengapa mencari blok memerlukan kos tinggi tetapi mengesahkannya murah?
Untuk mencari blok
≈ 5.7 × 1023 hash
Seluruh rangkaian, semua mesinnya, membuat tekaan selama kira-kira sepuluh minit.
Anggaran masa nyata, dikemas kini setiap jam.
Untuk mengesahkannya
1 hash
Mana-mana nod, walaupun laptop murah, hash pengepala 80-bait sekali dan bandingkan dengan sasaran, jauh bawah satu milisaat.
Pelombong perlu mencuba hash sehingga satu daripadanya berada di bawah sasaran. Orang lain hanya perlu membuat hash pada pengepala sekali dan membandingkannya. Kos yang tak seimbang inilah yang membolehkan ribuan komputer biasa mengesahkan rantaian tanpa mempercayai pelombong yang membinanya.
Cuba sendiri bahagian carian di bawah. Demo ini menggunakan format blok yang lebih ringkas daripada bahagian utama, tetapi masih menggunakan loteri SHA-256 berganda yang sama. Setiap blok yang ditemui dipautkan kepada blok sebelumnya.
Interaktif · lombong satu blok dalam pelayar kamu
Bukti kerja SHA-256d sebenar, pengepala ringkas
Hash blok (SHA-256 berganda)
Ubah transaksi: hash berubah sepenuhnya walaupun cuma satu huruf.
Percubaan: 0
Hashrate kamu: n/a
Masa: 0.0 s
Apakah peraturan rantaian terpanjang dan apakah serangan 51%?
Kadangkala dua pelombong menemui blok hampir pada masa yang sama, lalu rangkaian mempunyai dua versi buat seketika. Nod mengikuti rantaian yang mempunyai jumlah kerja paling banyak di belakangnya. Orang memanggilnya rantaian terpanjang, tetapi sebenarnya rantaian paling berat: beberapa blok dengan kesukaran tinggi boleh mengatasi lebih banyak blok dengan kesukaran rendah.
Untuk membatalkan pembayaran, penyerang perlu membina rantaian yang lebih berat daripada rantaian orang lain, bermula dari sebelum pembayaran itu. Setiap blok baharu di atasnya (pengesahan) membuatkan penyerang semakin ketinggalan. Kertas putih Bitcoin mengira kebarangkaliannya. Gerakkan peluncur untuk melihatnya:
Interaktif · boleh ke penyerang mengejar?
Formula dari kertas putih Bitcoin, seksyen 11
- 0
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
Bilangan blok penyerang ketinggalan (pengesahan). Bar guna skala log, daripada satu dalam sejuta sampai hampir pasti.
Dengan 10% kadar hash, peluang untuk menulis semula pembayaran selepas 6 pengesahan ialah 0.024%, dan selepas 1 pengesahan ialah 20.5%.
Dengan 50% atau lebih, penyerang akhirnya akan menang. Itulah serangan 51%. Serangan ini serius, tetapi ada batasnya:
Dengan sebahagian besar kadar hash, penyerang boleh
- Gantikan blok terkini dengan rantaian mereka sendiri
- Belanja dua kali syiling yang mereka hantar kepada diri sendiri
- Tinggalkan beberapa transaksi daripada blok mereka
Walaupun begitu, mereka tak boleh
- Belanjakan syiling daripada dompet orang lain
- Cipta syiling melebihi ganjaran blok
- Ubah peraturan Bitcoin untuk semua orang lain
Sebab itulah bursa menunggu beberapa pengesahan untuk deposit yang besar. Enam pengesahan ialah panduan umum yang biasa digunakan.
Mengapa Proof of Work menggunakan begitu banyak tenaga?
Sebab tenaga itulah keselamatan. Blok yang sah ialah bukti elektrik sebenar telah dibelanjakan. Untuk tulis semula sejarah, penyerang kena belanja sekurang-kurangnya sebanyak itu lagi, dan terus belanja sementara rangkaian yang jujur bergerak ke depan.
Ke mana tenaga digunakan dan apa yang diperoleh daripadanya
Ganjaran blok dan yuran
BTC baharu plus yuran untuk setiap blok, dibayar kepada sesiapa yang menemuinya.
Mesin dan elektrik
Pelombong belanja sampai had nilai ganjaran bagi mereka.
Hashrate rangkaian
Semua perbelanjaan itu muncul sebagai hash sesaat.
Kos untuk tulis semula sejarah
Penyerang kena belanja lebih daripada semua itu, blok demi blok.
Berapa banyak elektrik yang digunakan, dan dari mana ia datang, memang wajar diperdebatkan. Indeks Cambridge menjejaki anggaran, dan panduan tenaga perlombongan Bitcoin kami kupas nombor-nombor itu. Setiap halving mengurangkan bahagian ganjaran daripada syiling baharu, jadi lama-kelamaan yuran perlu menampung lebih banyak bajet keselamatan itu.
Bukti kerja vs bukti pegangan: apa bezanya?
Bukti pegangan (PoS) memilih pengeluar blok seterusnya daripada kalangan mereka yang mengunci syiling sebagai deposit, bukannya mereka yang menggunakan banyak elektrik. Ethereum beralih daripada bukti kerja kepada bukti pegangan pada 2022. Ini perbandingan seimbang antara kedua-duanya:
| Bukti kerja | Bukti pegangan | |
|---|---|---|
| Siapa yang menambah blok seterusnya | Pelombong pertama yang menemui hash di bawah sasaran | Validator yang dipilih mengikut kadar pegangan (stake) mereka |
| Apa yang melindunginya | Elektrik dan hardware yang dibelanjakan di luar chain | Syiling yang terkunci dalam chain, yang boleh dirampas kalau menipu |
| Penggunaan tenaga | Tinggi, memang begitu rekaannya | Rendah |
| Untuk turut serta | Mesin dan kuasa elektrik murah | Syiling untuk stake |
| Penyelesaian | Makin selamat dengan setiap pengesahan | Checkpoint finaliti yang jelas |
| Kritikan utama | Penggunaan tenaga dan tumpuan mining | Pemusatan pegangan dan reka bentuk yang lebih rumit |
| Rekod prestasi | Bitcoin, sejak 2009 | Ethereum, sejak 2022 |
Pembangun Bitcoin kekalkan proof of work sebab kosnya berada di luar sistem, jadi tiada siapa boleh beli kawalan guna syiling yang mereka dah pegang. Penyokong proof of stake pula tunjuk pada penjimatan tenaga dan finaliti yang lebih cepat.
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.
Bagus untuk kamu tahu: ganjaran ialah anggaran yang berubah ikut rangkaian dan tak dijamin, dan pelan tak beri pemilikan mana-mana mesin atau pool. Had atau pengesahan mungkin diperlukan untuk pengeluaran. Butiran ada dalam peraturan ganjaran dan panduan mining Bitcoin percuma. Tertakluk pada terma.
Soalan lazim
Apakah Proof of Work secara ringkas?
Ini cara untuk jadikan penambahan satu blok memerlukan usaha sebenar. Pelombong buat hash pada header blok berulang kali, menukar satu nombor yang dipanggil nonce, sampai hasilnya jatuh di bawah sasaran. Mencari hash itu perlukan jumlah tekaan yang sangat besar, tapi sesiapa pun boleh semak dengan satu hash sahaja.
Apakah nonce dalam Bitcoin?
Nombor 4 bait dalam pengepala blok yang pelombong tukar pada setiap tekaan. Ia ada lebih kurang 4.3 bilion nilai yang mungkin. Bila dah habis, pelombong akan tukar extra nonce dalam transaksi coinbase, yang bagi akar Merkle baharu dan set hash yang baharu.
Mengapa Bitcoin menggunakan SHA-256 dua kali?
Bitcoin hash pengepala 80-bait dengan SHA-256 kemudian hash hasil itu sekali lagi. Satoshi tak pernah jelaskan sebabnya. Tafsiran biasa: ia melindungi daripada serangan length-extension dan beri margin keselamatan tambahan.
Apakah yang boleh dilakukan oleh serangan 51%?
Sesiapa yang memiliki sebahagian besar kuasa hash boleh membina rantaian yang lebih panjang secara rahsia dan menggantikan blok terkini. Ini membolehkan mereka membelanjakan syiling sendiri dua kali atau menyekat transaksi tertentu. Mereka tak boleh membelanjakan syiling orang lain, mencipta syiling yang melanggar peraturan atau mengubah peraturan untuk semua orang.
Adakah proof of stake lebih baik daripada proof of work?
Ia guna jauh kurang tenaga, dan keselamatan datang daripada syiling yang dikunci sebagai stake. Proof of work pula ikat keselamatan kepada kos luar, elektrik dan perkakasan, dan telah menjalankan Bitcoin sejak 2009. Kedua-duanya ada pertukaran yang berbeza, jadi yang mana lebih baik bergantung pada apa yang kamu utamakan.
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.
Sumber dan bacaan lanjut
- Bitcoin: Sistem Tunai Elektronik Peer-to-Peer (whitepaper) · Satoshi Nakamoto, bitcoin.org
- Panduan rantaian blok: pengepala blok, proof of work, coinbase · Dokumentasi pembangun Bitcoin
- Panduan perlombongan: perlombongan solo, pool, getblocktemplate · Dokumentasi pembangun Bitcoin
- Kesukaran · Bitcoin Wiki
- Pengesahan · Bitcoin Wiki
- Cambridge Bitcoin Electricity Consumption Index · Cambridge Centre for Alternative Finance
- Papan pemuka perlombongan: hashrate, kesukaran, blok terkini · mempool.space
Angka langsung pada halaman ini datang daripada API CloudMineCrypto atau perkhidmatan data rantaian blok awam yang dinyatakan di sebelahnya. Angka ini dikemas kini mengikut jadual dan dilabelkan di tempat ia dipaparkan. Panduan ini untuk tujuan pendidikan sahaja dan bukan nasihat kewangan. CloudMineCrypto bukan produk pelaburan. Ganjaran dalam apl ialah anggaran dan tidak dijamin.
Kamu dah baca macam mana ia berfungsi. Sekarang tengok ia berlaku.
Tuntut pelan perlombongan percuma 8 jam dalam aplikasi CloudMineCrypto dan lihat anggaran BTC kamu meningkat berdasarkan data rangkaian langsung. Tak perlu perkakasan, tak perlu kad.