Оглавление
- Риски, влияющие на экономический эффект
- Различия между Proof of Stake и Proof-of-Work
- Недостатки Proof-of-stake
- STAY BONUS STAY БОНУС
- Является ли тюльпаномания настоящим «пузырём»?
- Ключевые различия
- Что значит пруфы?
- Proof of Work vs. Proof of Stake Security
- Что такое модель консенсуса Proof-of-Work (PoW)
- Протокол Proof-of-Work (PoW)
- Майнинг
- Различия PoS-like консенсусов
- Что будет с Эфиром после перехода на Casper?
- История улучшенной чеканки
- Доходность PoS майнинга
- Как Proof of Work работает в блокчейне
Риски, влияющие на экономический эффект
Мы получили положительный эффект за счет сокращения числа сотрудников. Число сотрудников мы смогли сократить за счет сокращения числа смен. Число смен мы смогли сократить за счет перераспределения их по предсказанной нагрузке. Нагрузку мы смогли предсказывать с помощью моделирования на основе исторических данных.
Во-первых, если паттерны пользования продуктами, которые обслуживает наш колл-центр, изменятся, исторические данные потеряют актуальность. Шанс того, что паттерны не изменятся в течение ближайших трех лет, достаточно мал. Нужно заложить расходы на дообучение и коррекцию модели по ходу ее жизни.
Во-вторых, мы предсказали нагрузку достаточно точно, но, тем не менее, в 30% случаев ошибаемся больше, чем на 20%. Может оказаться, что такая ошибка в час пик приводит к недопустимому росту длительности ожидания. Супервайзеры примут решение закладывать резервные смены для покрытия рисков.
В-третьих, при проведении PoC’а мы оперировали только сменами, а в реальности окажется, что на сменах работают вполне конкретные люди. Почему-то людей нельзя просто так увольнять и моментально набирать, а смены для сотрудника нужно ставить с учетом рабочего графика, Трудового Кодекса и личных пожеланий сотрудника. Из-за этих факторов придется держать штат чуть больше, чем того хочет машина.
Итого, нам нужно заложить резервные смены в часы пик и поддерживать немного «балласта» в тихие недели. А кроме того, нам нужно будет заложить расходы на поддержание модели.
Настало время поговорить о расходах и рисках, с ними связанных.
Различия между Proof of Stake и Proof-of-Work
Между двумя алгоритмами Proof of Work и Proof of Stake есть существенные отличия, они используют различные концепции. Но все-таки они оба широко применяются сегодня. Чтобы понять, чем они отличаются, нужно детально их рассмотреть.
Что такое Proof of Work (PoW)
Что такое proof of work? Этот алгоритм был создан до появления криптовалюты. Еще в далеком 1993 году Мони Наор и Синтия Двор, известные исследователи, предложили идею доступа к ресурсам сети только после выполнения математической задачи. Спустя три года Адам Бэк, воплотил идею в проекте под названием Hashcash, который создавали для защиты электронных систем от спама.
Уже всем известный Сатоши Накамото (один человек или группа людей, никто не знает), технологию Hashcash в 2004 году воплотил в Bitcoin. Выходит, что Bitcoin не просто первая мировая криптовалюта, но и самая первая PoW-криптовалюта.
Принцип PoW-майнинга
У Proof of Work такой алгоритм работы:
- Транзакции в блокчейне случайным образом группируются в блоки.
- Пользователи должны подтверждать транзакции, решивши при этом сложнейшую задачу (Proof of Work Problem).
- Майнер решивший первым, за закрытие блока получает награду.
- Транзакции, получившие подтверждение добавляются в блокчейн.
Для поиска хэша, майнер должен найти с помощью специализированного и дорогостоящего оборудования (майнинг-программы, фермы, Asic-устройств) одно правильное решение среди огромного количества вариантов.
Недостатки алгоритма PoW
У Proof of Work есть недостатки:
- Слишком большие расходы на электроэнергию. Порой несовместимые с заработком.
- Proof of Work подвержен серьезнейшей угрозе, она называется уязвимость 51%.
- Зависимость от реальных денег. Владельцы ферм, даже имея тысячи монет, должны расплачиваться за электричество и покупать видеокарты за фиатные средства.
Недостатков на первый взгляд, мало, но они значительные, по этой причине появился новый алгоритм, который разработчики долго готовили.
Что такое Proof of Stake (PoS) и как он появился на свет
Что такое Proof of Stake? Впервые идея о принятии новейшего алгоритма консенсуса была озвучена на известном форуме bitcointalk.org – 2011 года. Его суть заключалась в том, что валидаторами теперь становились не пользователи, имеющие мощнейшее оборудование, а те из майнеров, кто обладает большей долей коинов в сети. При добыче с помощью Proof of Work пользователь, решивший первым математическую задачу, получает награду, а закрытый блок транзакций, добавляется при этом в блокчейн. Proof of Stake майнинг отличается тем, что участник, обладающий большей долей, с большей вероятностью, станет «создателем» нового блока.
Работая по алгоритму PoW пользователь получает вознаграждение за то, что подтвердил транзакции, а с технологией POS те пользователи у кого больше монет с большей вероятностью получат право на их подтверждение и за это получат награду.
Принцип POS-майнинга
У Proof of Stake такой принцип действия:
- Пользователь подбирает такую электронную валюту, которая поддерживает алгоритм PoS, покупает коины и после кладет их на электронный кошелек.
- После этого, в некоторых случаях необходимо также скачать дополнительную программу-майнер, которая запускается отдельно, после чего нужно произвести включение электронного кошелька на форжинг.
- Дожидается пока кошелек активируется, скачает весь блокчейн и свяжется с близлежащими узлами, обычно это не занимает много времени, запускает скачанную программу на ПК.
- Утилита производит необходимые вычисления, как при «классическом» майнинге и спустя некоторое время, средства поступают на электронный кошелек.
Программа для форжинга устанавливается на любой ПК, нужна только стабильная и неразрывная связь с сетью.
Недостатки алгоритма POS
У Proof of Stake есть некоторые недостатки:
- Активность может быть ограничена. При перемещении средств с кошелька или разрыве связи.
- Нарастающая централизация. Доход тех инвесторов, кто богаче, постоянно будет большим.
- Угроза большого сговора. Если большая часть владельцев токенов объединится, они могут начать диктовать свои условия работы сети.
Несмотря на недостатки, большинство серьезных экспертов считают, что алгоритм консенсуса PoS практичней, экономней и безопасней чем PoW.
Недостатки Proof-of-stake
Но все же PoS не лишен недостатков:
- Концентрация средств в одних руках может привести к централизации сети. Кроме того, пользователи с наибольшей долей (более 51%) могут манипулировать сетью, например, отменять транзакции и устанавливать новые правила. И хотя такая атака не выгодна, она возможна.
- Кроме того, существует проблема Nothing-at-Stake (“ничего на кону”), которая делает PoS-системы нестабильными в глазах многих криптоэнтузиастов. Злоумышленник может попытаться разветвить блокчейн, то есть создать более длинную альтернативную цепочку, потратив «несуществующие» ресурсы. Более того, другие майнеры могут поддержать его, ведь они тоже не тратят «реальные» ресурсы. С помощью форка злоумышленник может отклонить определенные транзакции и провести атаку с «двойным расходованием».
STAY BONUS STAY БОНУС
Является ли тюльпаномания настоящим «пузырём»?
- В 2006 году вышла статья под названием «Тюльпаномания: факт или артефакт?». Стоит отметить, что автором является известный экономист Эрл А. Томпсон. Он рассказал о том, как тюльпаномания связана с отношением правительства к фьючерсам и опционам на цветы. Это в корне отличается от изначальной концепции безумия на рынке тюльпанов. По словам Томпсона, этот феномен нельзя назвать «пузырём». Дело в том, что пузыри требуют взаимное согласование цен на товары, которые превышают фундаментальную стоимость. Этого на самом деле не было!
- В 2007 году была опубликована книга под названием «Тюльпаномания: деньги, честь и знания в голландском золотом веке». Итак, автором является популярная писательница Анна Голдгар. Она представила доказательства того, что тюльпаномания сопровождается мифами. Опираясь на обширные архивные исследования, Голдгар сумела показать, что взлёт и взрыв цветочного «пузырём» был гораздо меньше. Экономические последствия не привели к полному провалу и количество вовлечённых людей не превышало разумные рамки.
Ключевые различия
Сторонники PoW скажут вам, что это алгоритм позволяет коинам функционировать более эффективно в качестве валюты. По их мнению, модель PoS побуждает пользователей удерживать монеты в течение длительного времени, что делает их неактивными.
Однако поклонники PoS будут защищать общее превосходство своей системы. Во-первых, алгоритм решает проблему потребления энергии, которую создал Bitcoin. По мере того, как в сеть Биткоин добавляются новые транзакции и пользователи, требуется больше вычислительной мощности для обеспечения её роста.
Чем больше мощности нужно, тем выше становится необходимый хешрейт. Растёт объём работы, которую должен проделать компьютер для генерации блоков, что приводит к большему потреблению энергии.
Рост стоимости биткоинов и трудности с добычей экспоненциально связаны с потреблением энергии, и критики считают это неразрешимой проблемой в рамках модели PoW. Именно по этой причине сеть Биткоин потребляет больше энергии, чем 159 стран вместе.
Доказательство доли защищает от 51%-атаки на блокчейн. Как мы видели на примере недавней гражданской войны между Bitcoin Cash и Биткоин, несоразмерная мощность добычи может привести к фактической централизации сети блокчейна.
Чтобы контролировать большую часть цепи PoS, валидатор должен владеть 51% или более от общего объема криптовалюты. Поэтому, чтобы кто-то мог атаковать блокчейн Cardano, он должен купить валюту на 609,286,157,643 долларов. Мы этого не наблюдаем.
У PoS и PoW есть свои плюсы и минусы, и мы будем рады наблюдать, как рынок реагирует на монеты, которые используют какую-то из этих систем либо гибрид обеих.
И последнее, что нужно помнить о PoW — после того, как все монеты будут добыты и распространены, вознаграждения за блок перестанут существовать. Это может стимулировать монеты PoW обновиться до модели PoS, но время покажет, как поведёт себя рынок в этом случае.
Что значит пруфы?
Различные области применения понятия proof
, пришедшего из английского языка, обусловлены тем, что оно имеет сразу несколько значений, одним из которых в переводе на русский язык является «доказательство».
Поскольку дело происходит в сети, то формой такого доказательства может быть пруфлинк
(ссылка на страницу с нужной информацией) либо пруфпик
(такого же рода изображение). Конечно, чем авторитетнее ресурс, на котором находится страничка или картинка, тем больше доверия будет вашим словам. Кстати, в интернете, включая ВК, часто используются связанные с этим мемы, самым известным из которых является «Где пруфы, Билли? Нам нужны пруфы».
Ежели обратиться к другим областям применения этого термина, то, прежде всего, надо отметить нумизматику, где коллекционеры обозначают словом «пруф» редчайшие монеты, отличающиеся особой чеканкой. Обычно такие монеты выпускаются в ограниченных количествах к какому-либо исключительному событию, например, юбилею.
Ну и последнее, о чем можно упомянуть, это то, что «proof» в некоторых англоязычных странах используют в качестве единицы измерения крепости алкогольных напитков (это другое значение данного слова). Например, в США 50% содержания спирта в напитке соответствует 100 пруфам. В качестве дополнения к этой статье посмотрите короткое видео.
Proof of Work vs. Proof of Stake Security
Proof of Work has shown its resilience, at least on Bitcoin, the first and oldest cryptocurrency. In Bitcoin’s existence of more than a decade, Proof of Work has yet to fail. On the other hand, Proof of Stake might seem like a good idea in some respects, but it just isn’t as proven or tested, which isn’t good when peoples’ money is on the line.
One of the biggest security problems that Proof of Stake has is that when a blockchain forks or splits due to things like disagreement between members of the community, PoW miners have to choose where to direct their mining power: the newly forked blockchain or the original blockchain.
Splitting their mining power wouldn’t make sense, since that would give them a lower shot at mining crypto on either of the 2 chains.This discourages constant forking by users who just want to chase newly created money at the cost of the network’s integrity.
The Bitcoin vs. Bitcoin Cash fork was one of the most contentious cryptocurrency forks and showed just how bad forks could be.
Proof of Stake, though, in the case of a fork, lets validators validate the transactions of both blockchains resulting from a fork without any consequences, since it doesn’t take any additional resources, such as more mining power on PoW, to validate transactions on multiple forks of a PoS crypto asset.
Thus, users could simply create tons of forked cryptos with Proof of Stake. Also, they could “double spend” crypto, or spend the same unit of crypto twice by spending it on 1 blockchain, then forking, or splitting from the old blockchain to create a new blockchain where the spending transaction doesn’t exist. This allows them to spend that unit of crypto again (double spend).
One of the main reasons Bitcoin and cryptocurrency are so revolutionary is that Bitcoin solved the double spending problem associated with digital currency, so reversing that achievement would be very bad. Image credit: Coinsutra
This ability to fork without consequence in PoS is the “nothing at stake” problem and solutions like slashing or confiscating stakes for bad behavior, such as signing off on many forks at once, have been proposed.
However, one way in which PoS might be more secure than PoW is that a 51% attack, or when a malicious actor or group gains majority control of the network, would potentially be much more expensive to execute on PoS. In a PoW system, someone would have to buy tons of mining equipment, which of course is expensive.
Nevertheless, buying 51% of a PoS crypto’s outstanding currency might be even more expensive, since buying that much would drastically increase the price, as purchases were being made. This is because it likely wouldn’t be possible to buy all 51% at once. Every purchase would push the crypto’s price higher and higher. Not to mention buying that much of a cryptocurrency from various parties would likely be very difficult or even impossible.
Что такое модель консенсуса Proof-of-Work (PoW)
Это доминирующий алгоритм среди крупнейших криптовалют. Его используют Bitcoin, Ethereum, Litecoin, Dogecoin, Bitcoin Cash и Monero.
Как он работает:
Оборудование майнера решает криптографическую задачу, которую перед ним ставит блокчейн. В частности, так появляются новые блоки в цепи: железо должно «разгадать» задачу, чтобы иметь возможность создать следующий блок.
Разгадывание — это простейший перебор миллионов комбинаций кода, требующий однако огромных вычислительных мощностей и создающих доказательство `работы`. Доказательством `работы` же служит уникальное значение (хэш).
Как только майнер его находит, он отправляет хэш другим компьютерам сети на проверку. Другие участники могут верифицировать хэш на соответствие поставленной задаче, но не использовать его для создания блока. Ключ разгадки хэша принадлежит майнеру, что его создал
Особенность хэша в его асимметрии — он достаточно сложен для нахождения майнеру, но прост для проверки остальным участникам сети на соответствие. При этом каждый хэш несет в себе информацию предыдущих блоков сети. Тем самым образуется подтверждение, что все действия были произведены в рамках одного блокчейна.
Давайте визуализируем:
Допустим, вы знаете номер выигрышного билета в лотерее: 351. Было бы неплохо подойти к кассе и попросить билет с этими номерами. Но вы не можете, поскольку билеты выдаются случайным образом. Все, что вы можете сделать — заплатить за билет и надеяться, что получите счастливое число: 351. Если нет — не повезло. Купите другой билет и попробуйте снова.
Хорошая новость заключается в том, что вы можете пробовать столько раз, сколько хотите. Плохая новость заключается в том, что вам придется платить за каждый новый билет.
В лотерее каждый игрок надеется, что он получит выигрышный номер раньше других. Аналогично, каждый майнер надеется, что он сможет создать `выигрышный` хэш раньше других майнеров.
Если майнер нашёл правильный «ответ» первым — он получает вознаграждение в виде криптовалюты блокчейна.
Какие у PoW минусы:
Первый недостаток — вред экологии. Майнинг поглощает чудовищное количество электроэнергии. Компьютеры быстро изнашиваются, на замену им приходят новые, а старые выбрасываются — так возникают целые свалки деталей.
Второй недостаток — защита. Proof of Work обеспечивает достаточный уровень безопасности только при наличии большой группы майнеров, конкурирующих за вознаграждение за блок. Если сеть небольшая, остается возможность того, что хакер может получить простое большинство вычислительной мощности и реорганизовать блоки по своему усмотрению. Это также называется атакой 51%.
Протокол Proof-of-Work (PoW)
Дословный перевод Proof-of-Work — «Доказательство работы». Эта технология возникла еще до создания первой криптовалюты, впервые она была презентована в 1993 году, после чего, с развитием интернета, начала применяться для защиты компьютеров от хакеров. Для получения доступа к серверу предполагалось необходимость решения дополнительной задачи, что занимало определенное время и ресурсы.
Впоследствии этим механизмом воспользовался (-лись) Сатоши Накомото — создатель (-и) первой криптовалюты биткоин, для защиты сети которой с самого начала и по сей день используется протокол Proof-of-Work.
В данном случае «работой» выступают вычислительные операции, производимые участниками сети, и протокол PoW проверяет, действительно ли она была произведена.
Этот тип протокола основан как раз на майнинге. Технологически это выглядит так: все майнеры системы, используя свое оборудование, ищут в общей сети т.н. хеши — цифровые подписи, с помощью которых закрываются блоки в цепочке блокчейн и создаются новые. Тот майнер, чье оборудование быстрее найдет необходимый хеш, получает вознаграждение на свой кошелек — минимальную долю данной криптовалюты. Чем выше мощность используемого оборудования — тем выше шансы майнера найти нужную подпись и получить свое вознаграждение.
Майнинг
Уровень популярности добычи криптовалюты по алгоритму Пруф оф Стейк ежегодно растет. Разработчики создают и запускают новые сети, а ранее появившиеся монеты постепенно дорожают. Пользователей интересует в первую очередь майнинг без существенных инвестиций в приобретение вычислительных мощностей. Например, добывать Bitcoin или Ethereum без ASIC сегодня невозможно.
Технология Proof of Stake предлагает несколько иной подход. Для эффективной добычи токенов нужно инвестировать в приобретение монет. В дальнейшем их можно продать или конвертировать в другую криптовалюту. Пруф оф Стейк майнинг – это гарантия равномерного и справедливого распределения вознаграждений, то есть новых токенов.
Однако алгоритм Proof of Stake нельзя рассматривать исключительно в контексте добычи криптовалюты. Эта технология стала также гарантией защищенности вложенных в покупку монет денег. Все участники процесса имеют прямую заинтересованность в корректной работе проекта. Стабильность выгодна всем, а вероятность атак сведена к минимуму.
Различия PoS-like консенсусов
Рассмотрим вариации методик доказательства доли владения.
Алгоритм PoS – рассмотрен выше, шанс на открытие блока и получение вознаграждения зависит от доли монет на счету любого пользователя системы.
Leased PoS (LPoS) – механизм, позволяющий пользователям сдавать токены в аренду другим узлам. Переданные в аренду средства увеличивают «вес» ноды, давая ей больше шансов открыть блок и получить вознаграждение. В обмен на токены узел-арендатор делится доходом с арендодателями.
DPoS – Delegated Proof of Stake
Принцип делегированного подтверждения доли подразумевает, что стейкхолдеры выбирают некоторые узлы, которые создают новые блоки и добавляют их в цепочку.
Proof of Importance, или подтверждение важности. Этот принцип был рассмотрен выше, основывается он на комбинации параметров узла – его баланса, активности и сетевого аптайма.
DBFT
Под аббревиатурой скрыто понятие Delegated Byzantine Fault Tolerance, переосмысляющего консенсус PoS. Отказоустойчивый византийский протокол позволяет держателям токенов криптовалюты выбирать т. н. «счетовода» (bookkeeper), а группа нескольких, избранных всей сетью счетоводов будет генерировать новые блоки и отвечать за достижение консенсуса.
Что будет с Эфиром после перехода на Casper?
Прежде чем углубляться в особенности Proof of Stake («доказательство доли владения», или просто PoS), важно прояснить, зачем кому-то вообще использовать такие системы консенсуса. По сути, PoS позволяет создать структуру данных со следующими свойствами:
- Никто не контролирует содержимое данных (распределенного хранения и подтверждения данных недостаточно);
- База данных сможет развиваться («Оживленность», по терминологии Casper);
- Участники смогут договариваться о содержимом данных, потому что у нод (узлов) будет механизм выбора между конфликтующими цепочками подтверждения («Безопасность», по терминологии Casper).
Консенсус PoW, Proof of Work («доказательство выполненной работы»), использует наиболее четкое правило работы для выбора между конкурирующими цепочками подтверждения (fork choice rule, «правило выбора ответвления»). Это не только очевидное решение для выше указанных трех критериев — механизм PoW также сам по себе решает проблему производства блока и времени его создания. При том, что накопленная работа определяет выбор цепочки, производитель блока также должен включить элемент PoW в каждый блок (стохастический процесс), а следовательно вопрос того, кто производит каждый блок и когда производится каждый блок, также решается PoW.
PoS — это общая концепция выбора ответвления цепочки, основанная на накопленной доле владения (то есть, цепочки, за которую проголосовало больше монет или на которую сделало ставку преобладающее их число). Но в отличие от PoW, этот алгоритм не обязательно будет решать вопрос того, кто производит каждый блок или когда эти блоки производятся. Эти проблемы придется решать другим механизмам. PoW также решает вопрос распределения монет, а к системе на основе PoS для этого, вероятно, также потребуется добавлять дополнительное решение.
История улучшенной чеканки
Современная серебряная монета качества пруф
Изначально монеты улучшенного качества выпускались совсем не для коллекционеров или высокопоставленных лиц, а для проверки нового штемпеля, вырезанного гравёром. Нужно было выявить мельчайшие дефекты. Тогда впервые по отношению к монетам применяется слово proof, которое в переводе с английского языка означает «испытание» или «проба». Чеканку производили аккуратнее, чем для рядовых монет, в большинстве случаев использовали более сильное давление. Причём, даже если монеты предполагалось чеканить не идеально круглой формы (по упрощённой технологии из проволоки), то в качестве «подопытных» брали круглые заготовки, чтобы на них пропечатались все детали рисунка и надписи. Часть таких монет могло попадать в государственные музеи, или к частным коллекционерам.
Постепенно монеты улучшенной чеканки теряют смысл как вариант проверки штемпеля, и всё больше считаются коллекционными. В XVIII веке начали полировать заготовку до зеркального блеска, а позже и сам штемпель. Поскольку изображения на штемпеле вдавленные (негатив монеты), то свободные от рисунка области выступают на одном уровне, и их легко отполировать. В 1797 году впервые была использована технология, которой следуют до сих пор: вытравливание штемпеля перед полировкой и двойной удар по заготовке для достижения наилучшего контакта.
Золотые 5 рублей с элементами чеканки пруф (из экспозиции Эрмитажа)
До начала XX века, а в некоторых странах и позже, полированный штемпель после изготовления партии коллекционных монет изнашивался, и его пускали на обычные. Поэтому в обращение попадали монеты с элементами технологии пруф, но несвойственными ему дефектами. Например, в Эрмитаже в нумизматическом собрании можно встретить большое количество монет с характерным матовым рельефом, но не зеркальным полем; или же наоборот – с зеркальным полем, но обычным рельефом. Некоторые подверглись небрежному хранению, поэтому затёрты до потери зеркального блеска. Медные монеты периода Александра II, Александра III и Николая II имеют сильно вдавленные буквы, поэтому при полировке штемпеля зеркальный блеск получался только на этих элементах, в результате весь рисунок оказывался матовым, за исключением букв.
Доходность PoS майнинга
Многие майнеры не считают форжинг прибыльным занятием, в отличие от PoW майнинга. Это ошибочное мнение. Владельцы больших объемов токенов, которые постоянно держат свои кошельки онлайн, получают ощутимый пассивный доход. Преимущество еще в том, что если вы не захотите продолжать форжинг, вы можете в любой момент продать монеты и возместить затраты на майнинг. Кроме того, свою долю владения можно сдать в аренду другому валидатору, получая за это процент от вознаграждения. Вы просто делегируете свою долю и ждете начислений. Никаких дополнительных действий предпринимать не нужно. Единственное, чего необходимо опасаться в PoS майнинге, – это концентрирование большого объема средств в одних руках. Это чревато централизацией сети.
Для создания уникальных платформ используют разные критерии форжинга. Разработчики криптовалют самостоятельно определяют, сколько монет необходимо иметь на счету, чтобы пользователь мог стать валидатором. В сети Waves, например, нижний лимит составляет 10 000 токенов. В сети Ripple вообще платные адреса кошельков, для активации каждого из них нужно внести 20 XRP, которые блокируются на счету и не подлежат выводу. Таким образом, создавать разные адреса кошельков в сети невыгодно.
Для PoS майнинга проще всего использовать платформу Nxt, которая предлагает сниженный порог входа. Для участия в форжинге необходимо иметь разблокированный (открытый) аккаунт, а первая транзакция должна получить 1440 подтверждений. После этого участник получает право генерировать блоки.
Как Proof of Work работает в блокчейне
Впервые использование Proof of Work в блокчейне (распределительном децентрализованном реестре) описано в whitepaper Биткоина. PoW Сатоси Накамото предполагает использование вычислительных ресурсов компьютеров участников системы для валидации транзакций с использованием асимметричной схемы: работа должна быть умеренно сложной (но выполнимой) со стороны запрашивающей стороны, но легко проверяемой поставщиком услуг.
Для этого всех участников системы Биткоин разделили на две группы: майнеры и операторы полного узла.
Майнеры — это участники экосистемы, которые конкурируют между собой за решение математической головоломки, чтобы сгенерировать новый блок (подтвердить последние транзакции) и транслировать его в сеть блокчейна. Победивший майнер получает вознаграждение в виде новых монет (сейчас — 6.25 BTC за блок) и комиссий с подтвержденных транзакций.
Вероятность выигрыша зависит от соотношения вычислительной мощности устройства отдельного майнера к вычислительной мощности всей сети Биткоина. Это правило, как и награда за майнинг, введены, чтобы стимулировать участников к повышению мощности их устройств, что в свою очередь повышает безопасность блокчейна в целом: чем выше суммарная мощность системы, тем больше ресурсов нужно потратить для ее захвата или взлома, например, посредством Атаки-51%.
Операторы полного узла (полная нода) — это обычные пользователи, скачавшие дистрибутив блокчейна Биткоин (около 300 ГБ), который автоматически проверяет и распространяет транзакции и блоки в сети. Такие пользователи — ядро блокчейна, поскольку они являются серверами, обеспечивающими работоспособность системы.
Стать майнером и / или оператором полного узла может любой желающий. При этом один пользователь может выполнять обе эти роли параллельно.