In breve
- La prova del lavoro è l'algoritmo di consenso che protegge la rete blockchain decentralizzata di Bitcoin.
- I minatori di Bitcoin tentano di risolvere complesse equazioni matematiche con il processo ad alta intensità energetica, il tutto per generare nuovi blocchi e guadagnare ricompense BTC.
I blockchain tecnologia che alimenta Bitcoin e molte altre criptovalute sono essenzialmente un database, ma è molto diverso da qualsiasi tipico registro centralizzato. È decentralizzato e alimentato da nodi gestiti da peer distribuiti in tutto il mondo, senza alcuna autorità di supervisione per dettare legge o impostare le regole.
Quindi, come proteggere una rete decentralizzata e assicurarsi che tutti siano d'accordo sul contenuto del libro mastro? Ecco dove sono i Bitcoin prova di lavoro entra in gioco l'algoritmo di consenso.
In combinazione con crittografia a chiave pubblica, l'algoritmo di consenso proof of work protegge il registro distribuito e protegge la rete da attacchi di "doppia spesa", il tutto aggiungendo nuovi blocchi di transazioni alla catena e generando ricompense BTC.
Il meccanismo di prova del lavoro richiede Bitcoin minatori competere per risolvere complesse equazioni matematiche usando i loro computer, un processo molto dispendioso in termini di energia. È difficile di proposito, ma i premi Bitcoin risultanti possono essere davvero incredibilmente preziosi.
La prova del lavoro è essenziale per il funzionamento continuato di Bitcoin, ma il suo consumo di energia ha ricevuto un controllo considerevole e alcune altre criptovalute hanno adottato un approccio molto diverso prova di palo modello invece. Ecco come funziona la prova del lavoro, perché è necessaria per Bitcoin e quali sono gli svantaggi.
Che cos'è un meccanismo di consenso?
A differenza di un database tradizionale supervisionato da un amministratore, una blockchain pubblica è una rete decentralizzata peer-to-peer a cui qualsiasi partecipante può potenzialmente contribuire. Il consenso è essenziale per il funzionamento di una rete così distribuita, date le potenzialmente migliaia di operatori di nodi: devono essere tutti d'accordo sullo stato della rete affinché funzioni correttamente.
Un meccanismo di consenso è il processo mediante il quale la rete determina in modo affidabile e automatico quale blocco inviato dal partecipante, che è un record di transazioni recenti, verrà aggiunto alla catena, coniando e ricompensandolo con nuovi criptovaluta nel processo.
Che cos'è la prova di lavoro e come funziona?
La prova di lavoro è il meccanismo di consenso progettato per Bitcoin dal suo creatore, Satoshi Nakamoto. Un modello simile è stato utilizzato da Ethereum, Litecoin, Dogecoin e altre criptovalute da allora. Nel modello proof of work, i minatori eseguono software di hashing sui loro computer, che sfrutta la potenza del loro hardware per risolvere complesse equazioni matematiche.
In definitiva, la matematica è arbitraria: i minatori stanno facendo del lavoro per il gusto di spendere preziose risorse informatiche in cambio di una potenziale ricompensa. È un processo intenzionalmente difficile prevenire potenziali attacchi alla rete, ma ciò significa che i computer più potenti hanno un vantaggio. Fin dai primi giorni della rete Bitcoin, c'è stata una "corsa agli armamenti" tra i minatori, che inizialmente hanno utilizzato la CPU del loro computer per estrarre Bitcoin, prima di passare a schede grafiche di fascia alta e infine a hardware di mining ASIC dedicato.
"La prova del lavoro ha la bella proprietà di poter essere trasmessa tramite intermediari non fidati."
Satoshi Nakamoto
Gli utenti di bitcoin trasmettono le transazioni alla blockchain e i miner le raccolgono in un blocco e competono in prove di lavoro per essere i primi a risolvere l'equazione tramite un processo chiamato hashing. Il minatore o il pool di mining il cui blocco è accettato guadagna Bitcoin come ricompensa. La ricompensa è attualmente fissata a 6.25 BTC; originariamente era 50 BTC e metà ogni quattro anni. Questo processo si ripete ogni 10 minuti circa, poiché vengono scritti nuovi blocchi e nuovi Bitcoin vengono effettivamente coniati e assegnati.
Lo sapevate?
Il processo di mining di Bitcoin deriva da Hashcash, un sistema di prova del lavoro inventato da Adam Back nel 1997 per combattere lo spam e-mail e gli attacchi denial-of-service. Back, uno dei primi Bitcoiner, ha negato di essere il creatore della criptovaluta, Satoshi Nakamoto.
Perché è importante?
La prova del lavoro è una componente fondamentale della rete Bitcoin. Senza un tale processo ad alta intensità energetica, sarebbe facile per i cattivi attori attaccare la rete e "doppio speso" Bitcoin. Questo si chiama attacco del 51%, in cui un gruppo di mining comanda la maggior parte dell'hash rate totale della rete (potenza di calcolo), permettendogli così di manipolare i blocchi e sfruttare il sistema.
"La catena del proof-of-work è la soluzione al problema della sincronizzazione e per sapere qual è la visione condivisa a livello globale senza doversi fidare di nessuno".
Satoshi Nakamoto
Tuttavia, poiché la prova del lavoro di Bitcoin è così dispendiosa in termini di risorse, è quasi impossibile per qualsiasi minatore o gruppo comandare così tanto potere totale.
Quali criptovalute utilizzano la prova di lavoro?
La prova del lavoro è il modello di consenso dominante tra le criptovalute, con le due monete più grandi, Bitcoin ed Ethereum, che lo usano entrambe, insieme ad altre monete come Litecoin, Dogecoin, Bitcoin Cashe Monero.
Lo sapevate?
Ethereum è attualmente in fase di transizione da un modello di prova del lavoro a un modello di prova del palo con il lancio di Ethereum 2.0.
Quali sono gli svantaggi della prova di lavoro?
Il più grande svantaggio del modello proof of work di Bitcoin è il puro e semplice quantità di energia richiesto per l'estrazione mineraria. Digiconomist suggerisce che l'intera rete Bitcoin ha un'impronta di carbonio paragonabile al paese del Marocco e il produttore di auto elettriche Tesla ha citato l'impatto ambientale dell'attività mineraria quando ha deciso di smetti di accettare pagamenti Bitcoin Maggio 2021.
Dato il valore di Bitcoin e le ricompense in gioco, non sorprende che questo sia un argomento fortemente contestato e controverso. I sostenitori di Bitcoin spesso suggeriscono che tali stime del suo consumo energetico sono fuorvianti o esagerate, o negano che le banche e i servizi di pagamento centralizzati non ricevano lo stesso livello di controllo.
Alcuni credono che il mining di Bitcoin incentiva l'uso di energie rinnovabili, o suggerire che il mining di Bitcoin utilizzi l'energia generata altrimenti sarebbe stato sprecato. Il dibattito non è tanto incentrato sul fatto che il mining di Bitcoin espanda un'enorme quantità di energia collettiva, ma lo fa, e questo è in base alla progettazione. È anche fondamentale per mantenere Bitcoin mentre il protocollo attualmente opera. Piuttosto, gran parte del dibattito si concentra sui tipi di energia utilizzati e se ne valga la pena. I minatori e i fan di Bitcoin, ovviamente, credono che lo sia.
Inoltre, con grande dispiacere dei giocatori, l'estrazione di criptovalute come Ethereum è iniziata immensa richiesta per potenti schede grafiche per PC (o GPU), causando carenze diffuse e aumenti di prezzo. Questo ha portato i produttori a farlo indebolire le capacità minerarie delle loro schede grafiche per renderle meno appetibili per i minatori.
Mentre l'immensa scala della rete di Bitcoin significa che un attacco del 51% è probabilmente impossibile, non è vero per le reti blockchain di prova del lavoro più piccole. Tutti e due Ethereum Classic ed Bitcoin Cash ha affrontato tali attacchi nel 2020, ad esempio.
Prova di lavoro vs prova di partecipazione
Tra le preoccupazioni sul consumo di energia delle reti di prova di lavoro, un meccanismo di consenso alternativo ha messo radici nel settore blockchain: prova di palo. Un sistema proof of stake si basa sui validatori per detenere una grande quantità di criptovaluta nativa all'interno della rete e quegli utenti convalidano le transazioni e guadagnano premi.
Le monete piacciono Cardano, Algorand, cosmo ed Binance Coin tutti usano una qualche forma di modello di prova del palo. Come accennato in precedenza, Ethereum sta attualmente passando a tale approccio con il suo Ethereum 2.0 aggiornamento; si stima che la nuova rete consumi il 99.95% in meno di energia rispetto a quella attuale.
La prova di partecipazione non richiede computer ad alta potenza o piattaforme minerarie, quindi la rete complessiva utilizza molta meno energia di un sistema di prova del lavoro. D'altro canto, i detrattori affermano che i modelli di prova di puntata aiutano i "ricchi a diventare più ricchi", poiché i validatori devono puntare un'enorme quantità di monete per partecipare e che incentiva gli utenti a non spendere le loro monete.
Fonte: https://decrypt.co/73344/what-is-proof-of-work-how-the-bitcoin-network-is-maintained
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