Что такое Proof of Work (PoW)

Proof of Work (PoW) — это механизм консенсуса, который помогает сети выбрать единую версию истории без центра управления. Право добавить следующий блок получает тот, кто доказал работу вычислениями, а остальные узлы быстро проверяют результат. За счет этого подтвержденные транзакции становятся тем надежнее, чем больше новых блоков появляется сверху.

В реальной жизни пользователей чаще интересует как работает PoW в блокчейне и почему подтверждения не мгновенные. Сеть может на короткое время увидеть две ветки, но затем победит та, где накоплено больше общей работы, и история снова становится общей для всех участников.

Чтобы понять что такое майнинг криптовалют, достаточно представить очередь транзакций. Майнеры собирают их в кандидатный блок и ищут редкое решение, которое удовлетворяет правилу сложности. Если объяснять хеширование в майнинге простыми словами, то майнер много раз пересчитывает хеш блока, каждый раз слегка меняя вспомогательные данные, пока не получит результат, подходящий под требования сети. Остальным узлам не нужно повторять эти попытки, им достаточно один раз проверить, что найденный хеш действительно корректный.

Стабильный темп блоков обеспечивает сложность сети в майнинге. Когда майнеров и вычислительной мощности становится больше, протокол повышает сложность, чтобы среднее время блока оставалось близким к целевому. Когда мощности меньше, сложность снижается.
При получении нового блока узлы проверяют не только соответствие хешу.

Обычно проверка включает несколько вещей:

• корректность подписей и отсутствие двойной траты;
• соблюдение лимитов и правил формирования блока;
• правильность награды и комиссий по правилам протокола;
• соответствие найденного решения требованию сложности.

Это важно, потому что PoW защищает не отдельный перевод, а целостность всей цепочки.

Безопасность блокчейна на PoW опирается на экономику атаки. Чтобы переписать историю, злоумышленнику нужно долго удерживать огромную долю вычислительной мощности, а это означает затраты на оборудование, электричество и инфраструктуру. Отсюда следует энергопотребление майнинга: сеть постоянно выполняет работу, которая делает подмену истории крайне дорогой.

На практике майнинг часто ведут на специализированных устройствах, поэтому важно понимать, что такое ASIC майнинг. ASIC — это оборудование, созданное для вычисления хешей конкретного алгоритма быстрее и эффективнее обычных устройств. Плюс в эффективности, минус в том, что участие концентрируется у крупных операторов и пулов, если экосистема уходит в профессиональный уровень.

Разница между PoW и PoS в источнике безопасности. В PoW система платит за защиту реальными вычислениями, а в PoS валидаторы отвечают своим экономическим залогом и могут быть наказаны штрафами. PoW проще проверять каждому узлу, PoS обычно снижает энергозатраты и меняет стимулы участников.

Если смотреть, какие криптовалюты работают на PoW, то в первую очередь это Bitcoin, Litecoin, Dogecoin, Monero и другие сети, которые выбирают консервативную модель с акцентом на проверяемость и устойчивость истории.

Proof of Work дает простую и проверяемую модель безопасности, где устойчивость истории оплачивается вычислениями. Это делает PoW надежной основой для консервативных сетей, но цена такой защиты выражается в энергозатратах и конкуренции за место в блоке.