Wat is Proof of Work (PoW)? New Premier Guide 2024

Proof of Work (PoW) is het eerste consensusmechanisme dat op de blockchain verscheen en wordt gebruikt door veel openbare ketens zoals Bitcoin, Litecoin, Ethereum (dat in 2022 overschakelde op PoS) en vele andere.

Wat is Proof of Work (PoW)?

Proof of Work (PoW) beschrijft een consensusmechanisme dat een netwerk van apparaten vereist om een significante hoeveelheid rekenwerk uit te voeren. Hal Finney paste het concept van “herbruikbaar bewijs van werk” aan met behulp van een 160-bits veilig hash-algoritme 1 (SHA-1) in 2004 om het concept van digitale tokens opnieuw te verbeelden.

Bitcoin, gelanceerd in 2009, werd de eerste wijdverspreide toepassing van Finney’s PoW-concept (Finney was ook de eerste ontvanger van een Bitcoin-transactie). Proof of Work vormt de basis voor veel andere cryptocurrencies en maakt veilige consensus mogelijk.

• Proof of Work (PoW) is een gedecentraliseerd consensusmechanisme waarbij netwerkdeelnemers energie moeten verbruiken om cryptografische hexadecimale getallen op te lossen.
• Proof of Work, ook bekend als mining, verwijst naar het verdienen van beloningen voor het voltooien van werk.
• Proof of Work maakt veilige peer-to-peer transactieverwerking mogelijk zonder de noodzaak voor vertrouwde derde partijen.
• Grootschalig Proof of Work vereist een aanzienlijk energieverbruik, dat alleen maar toeneemt naarmate meer miners zich bij het netwerk aansluiten.

Kernpunten

Proof of Work (PoW) begrijpen

Deze uitleg richt zich op de rol die Proof of Work speelt in het Bitcoin-netwerk. Bitcoin wordt meestal een cryptocurrency genoemd; technisch gezien is het een token – een weergave van eigendom van waarde op de Bitcoin-blockchain. Het eigendom van tokens kan worden geruild voor equivalente items, net als iemand een dollar geven voor een snoepje – hij bezit nu de dollar en u bezit het snoepje.

Bewijs van werk (PoW) Blockchain

De blockchain is een gedistribueerd grootboek dat alle Bitcoin-transacties vastlegt, vergelijkbaar met het invoeren van transacties in een spreadsheet. Elk blok is als een cel. Informatie zoals transactiebedragen, portemonneeadressen, tijd en datum wordt vastgelegd en versleuteld in de blokkop – een hexadecimaal getal dat wordt gecreëerd door de hashfunctie van de blockchain.

Bij het creëren van een hashwaarde wordt de hashwaarde van elk blok gebruikt in het volgende blok. Dit creëert een onveranderlijke keten van blokken, aangezien informatie van elk blok wordt opgenomen in de hash van het laatste blok.

HASH-waarde

Wanneer een blok wordt gesloten, moet de hashwaarde worden geverifieerd voordat een nieuw blok kan worden geopend. Dit is waar Proof of Work om de hoek komt kijken. De hashwaarde is een 64-bits versleuteld hexadecimaal getal. Met moderne technologie kan een grote hoeveelheid gegevens in milliseconden worden gehasht. Miners proberen echter de hashwaarde te raden, wat rekenkundig veel tijd kost.

Mining is het proces van het valideren van transacties en het verdienen van beloningen door het oplossen van hashwaarden.

Willekeurig getal

De hashwaarde bevat een reeks getallen die een nonce wordt genoemd, wat staat voor “eenmalig gebruikt getal”. Wanneer een miner (een programma op een node dat gebruikt wordt om hashwaarden op te lossen) begint met mijnen, gebruikt het een nonce van nul om de hashwaarde te genereren uit publiek beschikbare informatie.

Het oplossen van het hashprobleem

Als de hashwaarde lager is dan het huidige netwerkdoel, heeft de miner de hashwaarde met succes opgelost. Het netwerkdoel is het wiskundige resultaat omgezet in een hexadecimaal getal dat de moeilijkheidsgraad van het delven bepaalt.

Als de hashwaarde groter is dan de doelwaarde, verhoogt het mijnprogramma de nonce met 1 en genereert de hashwaarde opnieuw. Miners over het hele netwerk proberen het hashprobleem op deze manier op te lossen. Miners die hashwaarden oplossen op de Bitcoin-blockchain ontvangen beloningen voor het huidige werk dat is voltooid.

Proof of Work vs. Proof of Stake

De twee populairste consensusmechanismen zijn Proof of Work en Proof of Stake. De belangrijkste concurrent van Bitcoin, Ethereum, gebruikte Proof of Work op zijn blockchain tot september 2022, toen het overstapte op Proof of Stake. Hier zijn enkele belangrijke verschillen tussen de twee:

Bewijs van werk	Proof of Stake
Verificatie wordt gedaan door het miner netwerk	Verificatie wordt gedaan door deelnemers die Ether als onderpand geven
Bitcoin beloont miners met zowel blokbeloningen als transactiekosten	Ether wordt alleen gebruikt voor het betalen van transactiekosten
Concurrerend en vereist aanzienlijke energie en rekenkracht	Vereist minder rekenkracht en energie

Overwegingen

Mijnbouw is een competitief proces, waardoor het een competitie is tussen degenen met de sterkste rekenkracht. Daarom sluiten mijnwerkers zich aan bij mijnpools om hun kansen op beloningen te vergroten, aangezien competitief rekenwerk vereist is.

Proof of Work staat ook bekend om zijn energieverbruik. Cambridge University houdt het energieverbruik van het Bitcoin-netwerk bij en gebruikt “best guess schattingen” om het verbruik te bepalen. Het energieverbruik van het netwerk is vergelijkbaar met dat van sommige kleine landen; het is echter de moeite waard om op te merken dat het energieverbruik van industriële datanetwerken en datacenters veel hoger is dan dat van het Bitcoin-netwerk.

Proof of Work is ook een veel langzamere validatiemethode dan andere. Het aantal transacties is bijvoorbeeld groter dan de verwerkingscapaciteit van het Bitcoin-netwerk. Transacties zitten in de mempool te wachten op validatie, met gemiddelde bevestigingstijden tussen 1 januari en 9 februari 2023, variërend van 7 tot 91 minuten (bevestiging verwijst naar het tijdstip waarop uw transactie wordt bevestigd). De gemiddelde blokkeertijd voor Bitcoin blijft 10 minuten, terwijl de gemiddelde blokkeertijd voor het Ethereum PoS netwerk sinds september 2022 12 seconden is.

Voorbeeld van bewijs van werk

Proof of Work vereist dat computers hashfuncties willekeurig uitvoeren totdat ze een uitvoer produceren met het juiste minimum aantal voorloopnullen. Bijvoorbeeld, de hashwaarde voor Blok #842.533 gemijnd op 8 mei 2024 is:

000000000000000000004f0f4988d6dee8c9d60100830d3d7633fffde5fdd986

De succesvol gehashte blokbeloning is 3,125 BTC en 0,17220833 BTC aan vergoedingen.

De nonce is 3.391.347.343 en er zijn 1.636 transacties in dit blok. Onthoud dat de hashwaarde wordt gegenereerd en dat de nonce op nul begint. Dit blok is 3,3 miljard keer gehasht door miners totdat een getal onder het doel werd bereikt.

Wat betekent Proof of Work (PoW)?

PoW vereist dat knooppunten op het netwerk bewijs leveren dat ze rekenkracht (d.w.z. werk) hebben gebruikt op een gedecentraliseerde manier om consensus te bereiken en te voorkomen dat kwaadwillende actoren het netwerk overnemen.

Waarom hebben cryptocurrencies een bewijs van werk nodig?

Omdat netwerken zoals cryptocurrency blockchains ontworpen zijn om gedecentraliseerd en peer-to-peer te zijn, is er een methode nodig om consensus en veiligheid te bereiken. Proof of Work is een resource-intensieve methode die het netwerk beveiligt. Er zijn ook andere, minder middelenintensieve bewijsmechanismen. Zonder een bewijsmechanisme zouden het netwerk en de gegevens die erin opgeslagen zijn kwetsbaar zijn voor aanvallen of diefstal.

Gebruikt Bitcoin een bewijs van werk?

Ja. Het gebruikt een PoW-algoritme gebaseerd op de SHA-256 hashfunctie om transacties te valideren en bevestigen en nieuwe bitcoins uit te geven.

Bottom Line

Proof of Work is een consensusmechanisme dat door veel cryptocurrencies wordt gebruikt om transacties op de blockchain te valideren en tokens te belonen voor deelname aan het netwerk. Proof of Work is een competitief proces dat een hexadecimaal getal onder het netwerkdoel probeert te genereren met behulp van publiek beschikbare transactie-informatie.

Onder PoW-consensus werken duizenden mijnbouwprogramma’s aan een blok totdat de hashwaarde is opgelost, waarna ze naar het volgende blok gaan.