Ce este proof of work?
Definiție · Proof of work (PoW)
Un sistem în care dreptul de a adăuga un bloc îi revine celui care găsește primul un hash al antetului blocului sub o anumită țintă. Găsirea lui necesită un număr enorm de încercări, iar verificarea lui, un singur hash.
Satoshi Nakamoto l-a descris în cartea albă Bitcoin, în 2008, pornind de la Hashcash al lui Adam Back, o idee mai veche de a face spamul prin e-mail costisitor. Hashul valid este dovada. Nu poți obține unul fără să faci munca, iar oricine poate vedea că ai făcut-o.
Restul paginii explică fiecare componentă, iar caseta de mai sus îți permite să încerci: acesta este formatul real al unui antet Bitcoin, al cărui hash este calculat în timp real în browser. Pentru imaginea de ansamblu despre minare, consultă ghidul nostru complet despre minarea Bitcoin.
Ce problemă rezolvă dovada muncii?
Bitcoin nu are nicio companie, bancă sau server care să-l controleze. Mii de computere păstrează fiecare propria copie a registrului și trebuie să cadă de acord asupra blocului următor și ordinii în care au avut loc plățile. Altfel, cineva ar putea cheltui aceeași monedă de două ori.
Un vot simplu nu funcționează online, fiindcă oricine poate porni o mie de computere false și poate vota de o mie de ori. Asta se numește atac Sybil. Dovada de lucru ocolește problema: influența ta se măsoară în hash-uri, iar hash-urile consumă energie electrică și necesită hardware.
Cine poate influența ce intră în următorul bloc?
Un vot pentru fiecare nod
Un singur atacator pornește gratuit 60 noduri false și le depășește la vot pe cele 12 cinstite.
Un vot pentru fiecare hash
mineri onești 88%atacator 12%
Aceleași 60 noduri împart hardware-ul real al atacatorului, așa că împreună tot însumează 12%. Copiile sunt gratuite, hash-urile nu.
Ce conține antetul unui bloc Bitcoin?
Minerii nu calculează hash-ul întregului bloc. Ei calculează hash-ul antetului său de 80 octeți, care include toate celelalte informații. Acestea sunt cele șase câmpuri pe care le-ai modificat în caseta de mai sus:
| Câmp | Octeți | Ce conține | Cine îl modifică |
|---|---|---|---|
| Versiune | 4 | Ce set de reguli respectă blocul | Se schimbă rar |
| Hashul blocului anterior | 32 | Hashul blocului anterior, care leagă lanțul | Nou la fiecare bloc |
| Rădăcina Merkle | 32 | O singură amprentă pentru toate tranzacțiile blocului | Minerul, când se schimbă tranzacțiile sau nonce-ul suplimentar |
| Timp | 4 | Când spune minerul că a fost creat blocul (ora Unix) | Minerul, în limitele permise |
| Biți | 4 | Ținta, codificată în 4 octeți | Rețeaua, la fiecare 2.016 blocuri |
| Nonce | 4 | Un număr gratuit cu care poți încerca din nou | Minerul, la fiecare încercare |
Pentru că antetul include hashul blocului anterior, modificarea unui bloc vechi îi schimbă hashul, ceea ce invalidează antetul următor și apoi pe cel de după acesta. Când am construit această pagină, am verificat pe server blocul genesis real, din 2009, folosind același cod ca în secțiunea principală:
000000000019d6689c085ae165831e934ff763ae46a2a6c172b3f1b60a8ce26f
Cum funcționează SHA-256 în Bitcoin?
SHA-256 transformă orice intrare într-un număr pe 256 de biți, scris cu 64 caractere hexazecimale. Bitcoin îl aplică de două ori antetului (proces numit SHA-256d). Proprietățile importante pentru minare sunt simple:
Aceeași intrare, același rezultat
Determinist
Același antet produce mereu același hash, pe orice computer. De aceea funcționează verificarea.
256 biți
Dimensiune fixă
Un șir scurt sau o carte întreagă, hash-ul are întotdeauna 64 caractere hexazecimale.
Într-un singur sens
Nu există scurtătură înapoi
Nu poți calcula o intrare care să dea hash-ul dorit. Poți doar să încerci diferite intrări.
≈ 50%
Efect de avalanșă
Schimbă un singur caracter și aproximativ jumătate dintre biți se inversează. Urmărește grila din imaginea principală.
Această ultimă proprietate este esența proof of work. Un hash apropiat de țintă nu spune nimic despre următoarea încercare, deci nu există o cale ingenioasă de a găsi un bloc valid. Toți minerii participă la aceeași loterie, iar mai multe hashuri pe secundă înseamnă doar mai multe bilete.
Ce este ținta și de ce sunt zerouri la început?
Ținta este un număr pe 256 de biți. Un bloc este valid când hash-ul lui, citit ca număr, este mai mic sau egal cu ținta. Numerele mici încep cu zerouri, așa că o țintă mai mică se vede prin mai multe zerouri la început. Fiecare zero hexazecimal în plus înseamnă, în medie, de 16 ori mai multe încercări.
Numărul mediu de hashuri necesare pentru a găsi un bloc valid
- Blocul demonstrativ din imaginea principală · 4 zerouri hexazecimale la început65,536
- Cea mai ușor de atins țintă a Bitcoinului (2009) · 8 zerouri hexazecimale la început, biți 1d00ffff4,294,967,296
- Un bloc Bitcoin astăzi · aproximativ 20 zerouri hexazecimale la început (estimare în timp real)5.7 × 1023
Rețeaua ajustează ținta la fiecare 2.016 blocuri, cam o dată la două săptămâni, astfel încât blocurile să continue să apară cam la fiecare zece minute, indiferent de câtă putere de hashing se alătură rețelei sau o părăsește. În prezent, rețeaua funcționează la aproximativ 957 EH/s (date live, actualizate la fiecare oră). Găsești explicații despre această ajustare în ghidul nostru despre dificultatea minării Bitcoin, iar explicația despre hashrate prezintă unitățile de măsură.
Ce este un nonce și ce este nonce-ul suplimentar?
Nonce-ul („număr folosit o singură dată”) este câmpul de 4 octeți pe care minerii îl schimbă la fiecare încercare. Este singurul câmp creat exclusiv pentru a fi schimbat. Problema este că 4 octeți oferă doar aproximativ 4,3 miliarde de valori, iar mașinile moderne le parcurg aproape instantaneu.
Bucla minerului
- 01
Încearcă fiecare nonce
0, 1, 2 și tot așa până la 4.294.967.295. Acestea sunt toate valorile pe care le pot reprezenta 4 octeți.
- 02
Se epuizează repede
O singură mașină de 100 TH/s le parcurge pe toate în aproximativ 43 milionimi de secundă.
- 03
Schimbă nonce-ul suplimentar
Minerul modifică un câmp de rezervă din propria tranzacție de recompensă (coinbase).
- 04
Rădăcină Merkle nouă
Tranzacția s-a schimbat, așa că se schimbă și rădăcina Merkle, iar fiecare nonce generează din nou hashuri noi.
Așa că minerii schimbă și un nonce suplimentar, câțiva octeți de rezervă din coinbase, prima tranzacție a blocului, care îl plătește pe miner. O coinbase nouă înseamnă o rădăcină Merkle nouă, iar asta oferă miliarde de nonce-uri noi de încercat. Într-un pool de minare, poolul îi atribuie fiecărui miner propriul interval de nonce-uri suplimentare, ca nimeni să nu repete munca altcuiva.
De ce e costisitor să găsești un bloc, dar ieftin să-l verifici?
Pentru a găsi un bloc
≈ 5.7 × 1023 hash-uri
Întreaga rețea, cu toate mașinile ei, cam zece minute de încercări.
Estimare în timp real, actualizată din oră în oră.
Pentru a verifica
1 hash
Orice nod, chiar și un laptop ieftin, calculează o singură dată hashul antetului de 80 octeți și îl compară cu ținta în mult mai puțin de o milisecundă.
Minerul trebuie să încerce hashuri până când obține unul sub țintă. Toți ceilalți trebuie doar să calculeze hashul antetului o singură dată și să-l compare. Acest dezechilibru al costurilor le permite miilor de calculatoare obișnuite să verifice lanțul fără să aibă încredere în minerii care l-au creat.
Încearcă mai jos chiar tu partea de căutare. Această demonstrație folosește un format de bloc mai simplu decât cel din imaginea principală, dar este aceeași loterie cu dublu SHA-256, iar fiecare bloc găsit trimite la cel anterior.
Interactiv · minează un bloc în browser
Proof of work SHA-256d real, antet simplificat
Hash de bloc (SHA-256 dublu)
Editează tranzacțiile: hash-ul se schimbă complet cu o singură literă.
Încercări: 0
Hashrate-ul tău: n/a
Timp: 0,0 s
Ce este regula celui mai lung lanț și ce este un atac de 51%?
Uneori, doi mineri găsesc un bloc aproape în același timp, iar rețeaua are temporar două versiuni. Nodurile urmează lanțul susținut de cea mai mare cantitate totală de muncă. I se spune lanțul cel mai lung, dar, de fapt, e cel mai greu: câteva blocuri cu dificultate mare pot cântări mai mult decât mai multe blocuri cu dificultate mică.
Pentru a anula o plată, un atacator ar trebui să construiască un lanț mai greu decât cel al tuturor celorlalți, pornind de la un moment anterior acelei plăți. Fiecare bloc nou adăugat deasupra, adică o confirmare, îl lasă pe atacator și mai în urmă. Cartea albă a calculat probabilitățile. Mută glisorul ca să le vezi:
Interactiv · poate un atacator să recupereze diferența?
Formula din secțiunea 11 a documentului Bitcoin
- 0
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
Numărul de blocuri cu care atacatorul este în urmă (confirmări). Barele folosesc o scară logaritmică, de la o șansă dintr-un milion până la certitudine.
Cu 10% din puterea de hashing, probabilitatea de a rescrie o plată după 6 confirmări este de 0,024%, iar după 1 confirmări este de 20,5%.
Cu 50% sau mai mult, atacatorul câștigă în cele din urmă. Acesta este atacul de 51%. E grav, dar are limite:
Cu cea mai mare parte a puterii de hashing, un atacator poate
- Înlocuirea blocurilor recente cu propriul lor lanț
- Cheltui de două ori monedele pe care și le-au trimis singuri
- Lasă unele tranzacții în afara blocurilor
Chiar și atunci, nu pot
- Cheltuie monede din portofelele altora
- Creează monede în plus față de recompensa de bloc
- Schimbă regulile Bitcoin pentru toți ceilalți
De aceea, bursele așteaptă mai multe confirmări pentru depunerile mari. Șase este regula orientativă obișnuită.
De ce consumă dovada muncii atât de multă energie?
Pentru că energia asigură securitatea. Un bloc valid dovedește că s-a consumat energie electrică reală. Ca să rescrie istoricul, un atacator trebuie să cheltuiască cel puțin încă pe atât și să continue să cheltuiască în timp ce rețeaua onestă merge mai departe.
Unde se duce energia și ce obții în schimb
Recompensa blocului și comisioanele
BTC noi plus comisioane pentru fiecare bloc, plătite celui care îl găsește.
Mașini și electricitate
Minerii cheltuie cel mult cât valorează recompensa pentru ei.
Hashrate-ul rețelei
Toată această cheltuială se reflectă în hashuri pe secundă.
Costul rescrierii istoricului
Un atacator trebuie să depășească această cheltuială, bloc după bloc.
Câtă electricitate se folosește și de unde provine, este un subiect de dezbatere legitimă. Indicele Cambridge urmărește estimările, iar ghidul nostru despre energia folosită la minarea Bitcoin trece în revistă cifrele. Fiecare înjumătățire reduce partea din recompensă care vine din monede noi, așa că, în timp, comisioanele trebuie să acopere o parte mai mare din bugetul de securitate.
Proof of work vs. proof of stake: care este diferența?
Proof of stake (PoS) alege următorul producător de bloc dintre cei care blochează monede ca depozit, în locul celor care consumă energie electrică. Ethereum a trecut de la proof of work la proof of stake în 2022. Iată o comparație echilibrată:
| Proof of work | Proof of stake | |
|---|---|---|
| Cine adaugă următorul bloc | Primul miner care găsește un hash sub țintă | Un validator ales proporțional cu miza sa |
| Ce îl securizează | Costuri cu energia electrică și hardware-ul, suportate în afara blockchainului | Monede blocate în blockchain, care pot fi confiscate în caz de fraudă |
| Consum de energie | Mare, prin proiectare | Scăzut |
| Pentru a participa | Mașini și energie ieftină | Monede de mizat |
| Decontare | Devine mai sigură cu fiecare confirmare | Puncte de control explicite pentru finalitate |
| Critica principală | Consumul de energie și concentrarea minării | Concentrarea deținerilor și un design mai complex |
| Istoric | Bitcoin, din 2009 | Ethereum, din 2022 |
Dezvoltatorii Bitcoin au păstrat dovada de lucru deoarece costul acesteia există în afara sistemului, așa că nimeni nu poate cumpăra controlul folosind monede pe care le deține deja. Susținătorii dovezii de miză invocă economia de energie și finalitatea mai rapidă.
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.
De reținut: recompensele sunt estimări, variază în funcție de rețea și nu sunt garantate, iar un plan nu îți dă dreptul de proprietate asupra vreunui echipament sau pool. Se pot aplica limite pentru retrageri sau poate fi necesară verificarea. Găsești detaliile în regulile privind recompensele și în ghidul gratuit de minare Bitcoin. Se aplică termeni și condiții.
Întrebări frecvente
Ce este dovada muncii, pe înțelesul tuturor?
Este o metodă prin care adăugarea unui bloc presupune un efort real. Minerii calculează hash-ul antetului blocului iar și iar, schimbând un număr numit nonce, până când rezultatul este sub o anumită țintă. Găsirea acelui hash necesită un număr uriaș de încercări, dar oricine îl poate verifica printr-un singur calcul de hash.
Ce este un nonce în Bitcoin?
Un număr de 4 octeți din antetul blocului, pe care minerii îl schimbă la fiecare încercare. Are aproximativ 4,3 miliarde de valori posibile. Când se epuizează, minerii schimbă un nonce suplimentar în tranzacția coinbase, ceea ce generează o nouă rădăcină Merkle și un set nou de hashuri.
De ce aplică Bitcoin SHA-256 de două ori?
Bitcoin aplică funcția hash SHA-256 antetului de 80 octeți, apoi aplică din nou funcția hash rezultatului. Satoshi nu a explicat niciodată de ce a ales această metodă. De obicei, se consideră că protejează împotriva atacurilor de extensie a lungimii și oferă o marjă suplimentară de siguranță.
Ce îi permite cuiva să facă un atac de 51%?
Cineva care deține cea mai mare parte din puterea de hashing poate construi în secret un lanț mai lung și poate înlocui blocuri recente. Astfel, își poate cheltui monedele de două ori sau poate bloca anumite tranzacții. Nu poate cheltui monedele altora, crea monede în afara regulilor sau schimba regulile pentru toată lumea.
Este proof of stake mai bun decât proof of work?
Folosește mult mai puțină energie, iar securitatea vine din monedele blocate ca miză. Proof of work leagă securitatea de un cost extern, electricitatea și hardware-ul, și asigură funcționarea Bitcoin din 2009. Fiecare implică compromisuri diferite, așa că alegerea depinde de ce contează pentru tine.
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.
Surse și lecturi suplimentare
- Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System (whitepaper-ul) · Satoshi Nakamoto, bitcoin.org
- Ghid despre blockchain: header-e de bloc, proof of work, coinbase · Documentația pentru dezvoltatori Bitcoin
- Ghid de minare: minare solo, pool-uri, getblocktemplate · Documentația pentru dezvoltatori Bitcoin
- Dificultate · Bitcoin Wiki
- Confirmare · Bitcoin Wiki
- Cambridge Bitcoin Electricity Consumption Index · Cambridge Centre for Alternative Finance
- Tablou de bord pentru minare: rata de hash, dificultate, blocuri recente · mempool.space
Cifrele actualizate de pe această pagină provin din API-ul CloudMineCrypto sau din serviciile publice de date blockchain menționate lângă ele. Se actualizează după un program și sunt etichetate acolo unde apar. Acest ghid are scop educativ și nu reprezintă sfaturi financiare. CloudMineCrypto nu este un produs de investiții; recompensele din aplicație sunt estimări și nu sunt garantate.
Ai citit cum funcționează. Acum vezi cum se întâmplă.
Revendică un plan de mining gratuit de 8 ore în aplicația CloudMineCrypto și vezi cum crește BTC-ul tău estimat pe baza datelor live din rețea. Fără hardware, fără card.