Давайте поговорим о алгоритме  Proof-of-Work, или сокращенно PoW. Для тех, кто сталкивается с этим термином впервые, объясняем. Proof-of-Work – это оригинальный алгоритм консенсуса в сети Blockchain. Его используют для подтверждения транзакций и создания новых блоков в цепочке. Именно с его помощью майнеры могут конкуририровать друг с другом, кто быстрее завершит транзакцию и в итоге получит вознаграждение. Вместе с тем, алгоритм консенсуса Proof-of-Work будет рассмотрен в данной статье.

Основными принципами работы алгоритма являются сложная математическая головоломка и возможность легко доказать решение. Для начала давайте разберемся в том, что такое математическая головоломка – это проблема, требующая большое количество вычислительной мощности для решения. К примеру, это могут быть хеш-функции или протокол головоломки. Хешем же называется математическое уравнение или ответ на проблему PoW.

Конечно, по мере роста сети сложность математических головоломок также возрастает, а алгоритмы нуждаются во все большей мощности хеширования. Имено от него зависит скорость и точность работы системы Blockchain.

Суть в том, что головоломка или проблема не должна быть ни сильно легкой, ни сильно сложной – в первом случае она будет уязвима к спаму и DoS-атакам, во втором случае генерирование блока займет слишком много времени.

Алгоритм PoW реализуется в Blockchain следующим образом – майнеры решают головоломку, тем самым формируют новый блок и подтверждают транзакции. Сложность задачи зависит от вычислительной мощности, количества пользователей и нагрузки на сеть.

После решения майнером каждой головоломки формируется новый блок криптовалюты

Наиболее известным применением алгоритма консенсуса PoW является Bitcoin, в нем головоломка имеет название Hashcash. В среднем, блок криптовалюты формируется за 10 минут.

Почему все-таки стоит использовать алгоритм PoW? В первую очередь, для получения надежной защиты от DoS-атак предоставления больше возможностей для майнинга. Но у него также есть свои недостатки:

• огромные расходы – майнинг криптовалюты требует покупки специального компьютерного оборудования, потребляющего огромное количество лектроэнергии;
• бесполезность вычислений – для добычи блоков майнеры выполняют огромное количество работы, н их вычисления больше нигде нельзя применить, ни в бизнесе, ни в науке;
• 51% атаки – эта ситуация возникает тогда, когда группа пользователей контролирует большую часть вычислительной мощности. Они могут монополизировать создание новых блоков, мешать другим майнерам их добывать, отменять транзакции.

Но, к счастью, 51% атака не является выгодным вариантом, так как требует огромного количества майнеров. Тем более, когда о ней все узнают, сеть автоматически считается скомпрометированной, что неизбежно приводит к оттоку пользователей. Соответственно, и добываемая криптовалюта теряет свою ценность.