BUKTI MEKANIK KERJA DIJELASKAN
Penjelasan terperinci tentang mekanik PoW termasuk cara pencincangan berfungsi, maksud kesukaran perlombongan dan cara ganjaran diedarkan dalam bahasa yang mudah dan jelas.
Proof of Work (PoW) ialah komponen asas bagi banyak sistem mata wang kripto, terutamanya Bitcoin. Ia berfungsi sebagai mekanisme konsensus, bermakna ia adalah cara untuk rangkaian komputer (atau nod) yang terdesentralisasi untuk bersetuju dengan kandungan blokchain—lejar digital yang tidak boleh diubah. PoW memastikan bahawa peserta, juga dipanggil pelombong, membelanjakan sumber pengiraan untuk mengesahkan dan merekodkan transaksi. Ini menghalang penipuan dan melindungi rangkaian tanpa memerlukan pihak berkuasa pusat.
Dari segi praktikal, PoW memerlukan peserta menyelesaikan teka-teki matematik yang kompleks. Teka-teki ini tidak dimaksudkan untuk diselesaikan dengan usaha manusia tetapi dengan mesin—komputer yang melaksanakan pengiraan kriptografi. Sebaik sahaja teka-teki diselesaikan, hasilnya ("bukti") boleh disahkan dengan mudah oleh nod lain, membenarkan pelombong menambah blok data baharu—biasanya mengandungi transaksi yang disahkan—kepada rantaian blok.
PoW menggabungkan tiga mekanik utama: pencincangan, pelarasan kesukaran dan ganjaran perlombongan. Setiap satu daripada ini memainkan peranan penting dalam mengekalkan integriti, keselamatan dan keadilan rangkaian blockchain. Sistem ini direka bentuk untuk menghalang aktiviti spam dan berniat jahat dengan menjadikannya mahal dan memakan masa untuk menghasilkan blok yang sah.
Pada asalnya dicadangkan pada awal 1990-an sebagai cara untuk memerangi spam e-mel, PoW mendapati penggunaan revolusionernya dalam Bitcoin pada tahun 2009. Sejak itu, ia telah berfungsi sebagai sistem yang terbukti untuk kedua-dua melindungi rangkaian rantaian blok dan mengawal selia pengeluaran syiling digital baharu dengan cara yang adil dan boleh diramal.
Mari kita periksa setiap komponen utama sistem PoW untuk memahami cara ia benar-benar berfungsi dari sudut pandangan praktikal.
Di tengah-tengah Bukti Kerja ialah proses yang dipanggil pencincangan. Cincang ialah rentetan aksara panjang tetap yang dijana oleh fungsi kriptografi daripada data input pada sebarang panjang. Dalam kebanyakan sistem PoW yang popular, seperti Bitcoin, fungsi cincang yang digunakan dipanggil SHA-256 (Secure Hash Algorithm 256-bit).
Fikirkan pencincangan seperti cap jari digital: tiada dua set data yang berbeza harus menghasilkan cincangan yang sama, malah perubahan kecil dalam input—seperti menukar satu nombor atau huruf—akan menghasilkan cincangan yang berbeza sama sekali. Ini penting kerana matlamat perlombongan PoW adalah untuk mencari jenis cincang tertentu yang memenuhi kriteria yang sangat ketat, yang dikenali sebagai kesukaran sasaran.
Begini cara pencincangan berfungsi dalam perlombongan:
- Pelombong mengumpulkan sekumpulan urus niaga blok yang belum disahkan.
- Pelombong menambah metadata, yang termasuk data seperti cap waktu dan cincang blok sebelumnya.
- Keseluruhan blok ini dicincang berulang kali dengan pembolehubah yang dipanggil nonce (nombor hanya digunakan sekali).
- Setiap kali nonce ditukar, cincangan baharu dihasilkan daripada keseluruhan data blok.
- Objektifnya adalah untuk mencari cincang yang bermula dengan set bilangan sifar pendahuluan—atau berada di bawah ambang berangka tertentu.
Oleh kerana setiap percubaan untuk mencari cincang yang boleh diterima adalah berdasarkan percubaan dan kesilapan—dan kerana sasarannya sangat sempit—pelombong perlu membuat trilion tekaan sesaat. Jumlah pengiraan yang banyak ini menggunakan sejumlah besar tenaga elektrik dan kuasa pemprosesan, menjadikan perlombongan yang berjaya benar-benar berasaskan merit.
Keselamatan dan kebolehubahan blockchain berpunca daripada proses pencincangan ini. Setelah cincangan yang betul ditemui, blok itu diedarkan ke seluruh rangkaian. Pelombong dan nod lain kemudiannya boleh mengesahkan blok dengan mudah dengan menyemak cincang—proses yang sangat pantas berbanding dengan kerja yang diperlukan untuk mencarinya di tempat pertama. Ini mengesahkan "bukti" dalam Bukti Kerja.
Salah satu teras teras sistem Bukti Kerja yang mampan ialah mekanisme pelarasan kesukaran. Ia memastikan bahawa blok baharu ditambahkan pada blok pada selang masa yang tetap, tanpa mengira bilangan pelombong atau jumlah kuasa pengiraan yang mengambil bahagian.
Dalam kes Bitcoin, sasarannya adalah untuk menghasilkan satu blok setiap 10 minit. Walau bagaimanapun, apabila lebih ramai pelombong menyertai rangkaian dan menyumbang kuasa pengkomputeran, mereka secara kolektif menjadikannya lebih mudah, secara teori, untuk menyelesaikan teka-teki kriptografi dengan lebih cepat. Untuk mengatasi masalah ini dan mengekalkan jadual yang konsisten, rangkaian menyemak dan menentukur semula tahap kesukaran kira-kira setiap 2,016 blok (kira-kira setiap dua minggu).
Pelarasan ini dikira menggunakan masa blok yang lalu:
- Jika blok dilombong lebih cepat daripada jangkaan, kesukaran akan bertambah.
- Jika blok dilombong lebih perlahan, kesukaran akan berkurangan.
Kesukaran dilaraskan dengan menukar cincang sasaran. Semakin rendah nombor sasaran, semakin banyak sifar pendahuluan diperlukan dalam cincang, menjadikannya lebih sukar untuk mencari gabungan yang sah. Sistem kawal selia sendiri ini mengekalkan rentak penciptaan blok dan membantu mencegah sama ada inflasi mengejut atau kelewatan transaksi yang lama.
Selain itu, kesukaran berfungsi sebagai mekanisme brek untuk pemusatan. Jika satu entiti perlombongan atau kumpulan memperoleh terlalu banyak kawalan ke atas kuasa pencincangan rangkaian, kesukaran yang meningkat memerlukan lebih banyak sumber secara berkadar daripada mereka untuk mengekalkan atau meningkatkan pengaruh mereka. Ini bertindak sebagai semakan terhadap monopoli.
Kesukaran juga menstabilkan ekonomi mata wang kripto dengan mempengaruhi seberapa cepat syiling baharu dikeluarkan. Jika kesukaran terlalu rendah, lebih banyak syiling akan dilombong dengan lebih cepat, yang berpotensi membawa kepada lonjakan bekalan yang tidak terkawal. Dengan menguatkuasakan masa blok yang diukur dan boleh diramal, tahap kesukaran menguatkan kekurangan dan cadangan nilai jangka panjang.
Yang penting, semua ini berlaku secara automatik. Protokol tidak memerlukan pihak berkuasa berpusat untuk menggubal perubahan ini; ia mengikut kod, bertindak balas kepada statistik rangkaian dunia sebenar.
Ringkasnya, pelarasan kesukaran adalah penting untuk mengekalkan keseimbangan operasi dan ekonomi rangkaian PoW, memastikan keadilan, keselamatan dan kebolehramalan walaupun keadaan luaran berubah secara dinamik.