Hva er proof of work?
Definisjon · Proof of work (PoW)
Et system der retten til å legge til en blokk går til den som først finner en hash av blokkhodet som er lavere enn et mål. Det krever enormt mange forsøk å finne en slik hash, men bare én hash å kontrollere den med.
Satoshi Nakamoto beskrev det i Bitcoin-whitepaperet i 2008, med utgangspunkt i Adam Backs Hashcash, en eldre idé for å gjøre søppelpost dyrt å sende. Den gyldige hashen er beviset. Du kan ikke få en uten å gjøre arbeidet, og alle kan se at du har gjort det.
Resten av denne siden går gjennom hver del, og boksen ovenfor lar deg prøve selv. Der ser du et ekte Bitcoin-blokkhodeformat som hashes direkte i nettleseren din. Hvis du vil ha det store bildet av mining, kan du lese den komplette guiden vår til Bitcoin-mining.
Hvilket problem løser proof of work?
Bitcoin har ikke noe selskap, noen bank eller noen server som bestemmer. Tusenvis av datamaskiner har hver sin kopi av hovedboken, og de må bli enige om hvilken blokk som kommer neste, og i hvilken rekkefølge betalingene skjedde. Ellers kunne noen brukt de samme myntene to ganger.
En enkel avstemning fungerer ikke på nettet, fordi hvem som helst kan starte tusen falske datamaskiner og stemme tusen ganger. Det kalles et Sybil-angrep. Proof of work omgår problemet: innflytelsen din måles i hasher, og hasher krever strøm og maskinvare.
Hvem får påvirke neste blokk?
Én stemme per node
Én angriper starter 60 falske noder gratis og får flertall over de 12 ærlige.
Én stemme per hash
ærlige minere 88%angriper 12%
De samme 60 nodene deler angriperens faktiske maskinvare, så samlet utgjør de fortsatt 12 %. Kopier er gratis, hashberegninger er det ikke.
Hva inneholder en Bitcoin-blokks header?
Minere hasher ikke hele blokken. De hasher blokkheaderen på 80 byte, som forplikter til alt annet. Dette er de seks feltene du redigerte i boksen øverst:
| Felt | Byte | Hva den inneholder | Hvem endrer den |
|---|---|---|---|
| Versjon | 4 | Hvilket regelsett blokken følger | Endres sjelden |
| Hashen til forrige blokk | 32 | Hashen til blokken før, som lenker sammen kjeden | Ny for hver blokk |
| Merkle-rot | 32 | Ett fingeravtrykk av alle transaksjonene i blokken | Miner, når transaksjonene eller den ekstra nonce-en endres |
| Tid | 4 | Når mineren sier at blokken ble laget (Unix-tid) | Miner, innenfor grensene |
| Bits | 4 | Målverdien, pakket inn i 4 byte | Nettverket, hver 2 016. blokk |
| Nonce | 4 | Et tall du kan prøve på nytt med, uten kostnad | Miner, ved hvert forsøk |
Fordi headeren inneholder hashen til den forrige blokken, vil en endring i en gammel blokk endre hashen. Da stemmer ikke den neste headeren lenger, og heller ikke den etter. Da denne siden ble laget, sjekket vi den ekte genesis-blokken fra 2009 på serveren vår med den samme koden som brukes i hero-seksjonen:
000000000019d6689c085ae165831e934ff763ae46a2a6c172b3f1b60a8ce26f
Hvordan fungerer SHA-256 i Bitcoin?
SHA-256 gjør alle typer inndata om til et tall på 256 bit, skrevet med 64 heksadesimale tegn. Bitcoin kjører den to ganger på headeren (ofte kalt SHA-256d). Egenskapene som betyr noe for utvinning, er enkle:
Samme input, samme output
Deterministisk
Det samme blokkhodet gir alltid samme hash, på alle datamaskiner. Derfor fungerer verifiseringen.
256 bits
Fast størrelse
Enten det er en kort linje eller en hel bok, består hashen alltid av 64 heksadesimale tegn.
Énveis
Ingen snarvei tilbake
Du kan ikke regne ut en inndata som gir hashen du ønsker. Du kan bare prøve ulike inndata.
≈ 50%
Snøskred
Endre ett tegn, så snus omtrent halvparten av bitene. Følg med på rutenettet i hero-seksjonen.
Den siste egenskapen er kjernen i proof of work. En hash som ligger nær målverdien, sier ingenting om neste forsøk. Derfor finnes det ingen snarvei til en gyldig blokk. Alle minere deltar i det samme lotteriet, og flere hash per sekund gir bare flere lodd.
Hva er målverdien, og hvorfor kommer nullene først?
Målverdien er et 256-bitstall. En blokk er gyldig når hashen, lest som et tall, er lik eller lavere enn målverdien. Små tall begynner med nuller, så en lavere målverdi vises som flere innledende nuller. Hver ekstra heksadesimale null betyr i gjennomsnitt 16 ganger flere forsøk.
Gjennomsnittlig antall hasher som trengs for å finne én gyldig blokk
- Demoblokken i toppfeltet · 4 innledende heksadesimale nuller65,536
- Bitcoins enkleste mål (2009) · 8 innledende heksadesimale nuller, bits 1d00ffff4,294,967,296
- En Bitcoin-blokk i dag · omtrent 20 ledende heksadesimale nuller (løpende estimat)4.3 × 1023
Nettverket justerer målverdien hver 2 016. blokk, omtrent annenhver uke, slik at blokkene fortsatt kommer omtrent hvert tiende minutt, uansett hvor mye hashrate som kommer til eller forsvinner fra nettverket. Akkurat nå kjører nettverket på omtrent 712 EH/s (live, oppdateres hver time). Du kan lese om hvordan justeringen fungerer i den komplette guiden vår til Bitcoin-mining, og forklaringen vår på hashrate går gjennom måleenhetene.
Hva er en nonce, og hva er en ekstra nonce?
Nonce («brukt én gang») er feltet på 4 byte som minere endrer for hvert forsøk. Det er det eneste feltet som bare er der for å kunne endres. Problemet er at 4 byte gir bare rundt 4,3 milliarder verdier, og moderne maskiner går gjennom dem nesten umiddelbart.
Minernes løkke
- 01
Prøv alle nonce-verdiene
0, 1, 2 og helt opp til 4 294 967 295. Det er alle verdiene 4 byte kan romme.
- 02
Tar raskt slutt
Én maskin på 100 TH/s kommer gjennom alle sammen på omtrent 43 milliondels sekund.
- 03
Endre ekstra nonce
Mineren redigerer et ledig felt i sin egen belønningstransaksjon (coinbase).
- 04
Ny merkle-rot
Transaksjonen ble endret, så Merkle-roten endres, og hver nonce gir nye hashverdier.
Derfor endrer utvinnere også en ekstra nonce, noen ledige byte i coinbase-transaksjonen, den første transaksjonen i blokken som betaler utvinneren. En ny coinbase gir en ny Merkle-rot, og det betyr milliarder av nye noncer å prøve. I en utvinningspool gir poolen hver utvinner sitt eget område med ekstra noncer, så ingen gjentar andres arbeid.
Hvorfor er det dyrt å finne en blokk, men billig å sjekke den?
For å finne en blokk
≈ 4.3 × 1023 hasher
Alle maskinene i hele nettverket gjetter i omtrent ti minutter.
Løpende estimat, oppdateres hver time.
For å kontrollere den
1 hash
Enhver node, selv en billig bærbar datamaskin, hasher blokkhodet på 80 byte én gang og sammenligner det med målet på godt under ett millisekund.
Mineren må prøve hashverdier til en av dem er under målverdien. Alle andre trenger bare å hashe blokkhodet én gang og sammenligne. Denne skjeve kostnadsfordelingen gjør at tusenvis av vanlige datamaskiner kan verifisere kjeden uten å stole på minerne som bygde den.
Prøv selv å finne en blokk nedenfor. Denne demoen bruker et enklere blokkformat enn hovedeksempelet, men det er det samme dobbelt SHA-256-lotteriet, og hver blokk som blir funnet, lenkes til den forrige.
Interaktivt · min en blokk i nettleseren
Ekte SHA-256d proof of work, forenklet header
Blokkhash (dobbel SHA-256)
Rediger transaksjonene: Hashen endres fullstendig med én eneste bokstav.
Forsøk: 0
Hashraten din: ikke tilgjengelig
Tid: 0,0 s
Hva er regelen om lengste kjede, og hva er et angrep på 51 %?
Noen ganger finner to utvinnere en blokk nesten samtidig, og nettverket har kortvarig to versjoner. Nodene følger kjeden med mest samlet arbeid bak seg. Folk kaller den den lengste kjeden, men det er egentlig den tyngste: Noen få blokker med høy vanskelighetsgrad kan veie tyngre enn flere blokker med lav vanskelighetsgrad.
For å reversere en betaling måtte en angriper bygge en tyngre kjede enn alle andre, med utgangspunkt i et tidspunkt før betalingen. Hver ny blokk på toppen (en bekreftelse) gjør at angriperen sakker mer akterut. Hvitboka regnet ut sannsynlighetene. Flytt på glidebryteren for å se dem:
Interaktivt · kan en angriper ta igjen forspranget?
Formel fra Bitcoin-hvitboken, del 11
- 0
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
Hvor mange blokker angriperen ligger bak (bekreftelser). Stolpene bruker logaritmisk skala, fra én av en million til helt sikkert.
Med 10% av hashraten er sjansen for å skrive om en betaling etter 6 bekreftelser 0,024%, og etter 1 bekreftelse er den 20,5%.
Med 50% eller mer vinner angriperen før eller siden. Det er et 51%-angrep. Det er alvorlig, men har sine begrensninger:
Med mesteparten av hashraten kan en angriper
- Erstatte nylige blokker med sin egen kjede
- Dobbelbruk av mynter de sendte til seg selv
- Utelate noen transaksjoner fra blokkene sine
Selv da kan de ikke
- Bruk mynter fra andres lommebøker
- Opprette mynter utover blokkbelønningen
- Endre Bitcoins regler for alle andre
Derfor venter børser på flere bekreftelser ved store innskudd. Seks er en vanlig tommelfingerregel.
Hvorfor bruker proof of work så mye energi?
Fordi energien er sikkerheten. En gyldig blokk er et bevis på at det er brukt ekte strøm. For å skrive om historikken må en angriper bruke minst like mye strøm en gang til, og fortsette å bruke strøm mens det ærlige nettverket går videre.
Hvor energien går, og hva den brukes til
Blokkbelønning og gebyrer
Nye BTC pluss gebyrer for hver blokk, utbetalt til den som finner den.
Maskiner og strøm
Minere bruker opptil det de selv mener belønningen er verdt.
Nettverkets hashrate
Alt dette ressursforbruket vises som hasher per sekund.
Kostnaden ved å skrive om historikken
En angriper må bruke mer enn alle andre, blokk etter blokk.
Hvor mye strøm dette krever, og hvor den kommer fra, er et rimelig diskusjonstema. Cambridge-indeksen følger estimater, og i guiden vår om energibruk ved Bitcoin-mining går vi gjennom tallene. Hver halvering kutter delen av belønningen som består av nye mynter, så gebyrene må stå for en større del av sikkerhetsbudsjettet over tid.
Arbeidsbevis vs. proof of stake: Hva er forskjellen?
Proof of stake (PoS) velger hvem som skal lage neste blokk, blant dem som låser coins som depositum, i stedet for dem som bruker strøm. Ethereum gikk over fra arbeidsbevis til proof of stake i 2022. Her er en rettferdig sammenligning:
| Bevis på arbeid | Proof of stake | |
|---|---|---|
| Hvem legger til neste blokk | Den første mineren som finner en hash under målverdien | En validator valgt ut fra hvor mye vedkommende har satt inn |
| Hva sikrer det | Strøm og maskinvare brukt utenfor blokkjeden | Mynter låst i blokkjeden, som kan beslaglegges ved juks |
| Energibruk | Høyt, med vilje | Lav |
| For å delta | Maskiner og billig strøm | Mynter som skal settes inn som innsats |
| Oppgjør | Blir tryggere for hver bekreftelse | Eksplisitte finalitetssjekkpunkter |
| Hovedkritikk | Energibruk og konsentrasjon av mining | Konsentrasjon av innsats og et mer komplekst design |
| Historikk | Bitcoin siden 2009 | Ethereum, siden 2022 |
Utviklerne av Bitcoin har beholdt proof of work fordi kostnaden ligger utenfor systemet. Dermed kan ingen kjøpe seg kontroll med mynter de allerede eier. Tilhengerne av proof of stake peker på lavere energibruk og raskere endelig bekreftelse.
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.
Greit å vite: Belønningene er estimater som varierer med nettverket, og de er ikke garantert. En plan gir deg ikke eierskap til noen maskin eller miningpool. Uttak kan ha grenser eller kreve verifisering. Du finner detaljene i belønningsreglene og den gratis guiden til Bitcoin-mining. Vilkår gjelder.
Vanlige spørsmål
Hva er arbeidsbevis, enkelt forklart?
Det er en måte å gjøre det kostbart å legge til en blokk på, ved å kreve reell innsats. Minere hasher blokkheaderen om og om igjen og endrer et tall som kalles nonce, helt til resultatet er lavere enn en måleverdi. Det krever enorme mengder gjetninger å finne en slik hash, men alle kan sjekke den med én enkelt hash.
Hva er en nonce i Bitcoin?
Et tall på 4 byte i blokkhodet som minere endrer for hvert forsøk. Det har omtrent 4,3 milliarder mulige verdier. Når alle er brukt, endrer minerne en ekstra nonce i coinbase-transaksjonen. Det gir en ny merkle-rot og et nytt sett med hasher.
Hvorfor bruker Bitcoin SHA-256 to ganger?
Bitcoin hasher headeren på 80 byte med SHA-256, og hasher deretter resultatet én gang til. Satoshi forklarte aldri hvorfor. Den vanlige forklaringen er at dette beskytter mot lengdeutvidelsesangrep og gir en ekstra sikkerhetsmargin.
Hva kan noen gjøre med et angrep på 51 %?
Den som har mesteparten av hashkraften, kan bygge en lengre kjede i hemmelighet og erstatte nylige blokker. Da kan vedkommende bruke sine egne coins to ganger eller blokkere enkelte transaksjoner. Vedkommende kan ikke bruke andres coins, lage coins utover det reglene tillater eller endre reglene for alle.
Er proof of stake bedre enn proof of work?
Det bruker langt mindre energi, og sikkerheten kommer fra mynter som er låst som innsats. Proof of work knytter sikkerheten til en ekstern kostnad, strøm og maskinvare, og har sikret Bitcoin siden 2009. De innebærer ulike avveininger, så hva som er best, kommer an på hva du legger vekt på.
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.
Kilder og videre lesning
- Bitcoin: Et elektronisk kontantsystem fra person til person (hvitboken) · Satoshi Nakamoto, bitcoin.org
- Guide til blokkjeden: blokkheadere, proof of work og coinbase · dokumentasjon for Bitcoin-utviklere
- Miningguide: solo-mining, miningpooler, getblocktemplate · dokumentasjon for Bitcoin-utviklere
- Vanskelighetsgrad · Bitcoin Wiki
- Bekreftelse · Bitcoin Wiki
- Cambridge-indeksen for Bitcoins strømforbruk · Cambridge Centre for Alternative Finance
- Miningoversikt: hashrate, vanskelighetsgrad, nylige blokker · mempool.space
Sanntidstallene på denne siden kommer fra CloudMineCrypto API eller fra de offentlige blokkjedetjenestene som er navngitt ved siden av dem. De oppdateres etter en fast plan og merkes der de vises. Denne veiledningen er til opplæring og er ikke økonomisk rådgivning. CloudMineCrypto er ikke et investeringsprodukt. Belønningene i appen er estimater og er ikke garantert.
Du har lest hvordan det fungerer. Nå kan du se det i praksis.
Hent en gratis miningplan på 8 timer i CloudMineCrypto-appen, og se det estimerte BTC-beløpet øke basert på live nettverksdata. Ingen maskinvare, ingen kort.