Как работает механизм консенсуса Proof of Work в криптовалютах?

Механизм консенсуса Proof of Work (PoW) в криптовалютах предполагает решение математических задач, требующих больших вычислительных затрат, для добавления новых блоков или записей в блокчейн. 2 Этот процесс также известен как добыча криптовалют — майнинг. 2

Основные этапы работы PoW: 1

1. Майнеры собирают неподтверждённые транзакции, которые транслируются в режиме реального времени. 1 Вместе эти транзакции формируют новый блок, который необходимо подтвердить. 1
2. Для добавления блока в цепочку майнеру нужно решить трудную и затратную по времени и ресурсам задачу — найти хеш (уникальный идентификатор, который соответствует определённым критериям). 1
3. Для нахождения хеша майнеры изменяют специальный параметр, называемый nonce, который будет добавлен к содержимому блока. 1 Поскольку хеш-функция является детерминированной, небольшие изменения в данных блока или nonce могут привести к совершенно разным значениям хеша. 1
4. Как только майнер находит подходящий хеш, он рассылает блок всем другим участникам сети. 1 Этот процесс называется доказательством работы, так как он требует значительных затрат вычислительной мощности и времени для его выполнения. 1
5. Все участники сети, называемые нодами, проверяют полученный блок и его данные. 1 Если блок действителен и хеш соответствует необходимым условиям, то этот блок добавляется в локальные копии блокчейна всех участников. 1
6. Майнер получает награду в виде новых монет и комиссий за транзакции, содержащиеся в блоке. 1

PoW выполняет несколько важных функций: 1

• Подтверждение транзакций. 1 Proof-of-Work позволяет пользователям проверять и подтверждать свои транзакции, создавая прозрачный и неизменный реестр всех операций. 1
• Экономическое стимулирование. 1 Майнеры, участвующие в процессе, получают вознаграждение за свои усилия. 1
• Поддержание децентрализации. 1 В отличие от централизованных систем, где функции управления сконцентрированы в руках определённых органов, PoW позволяет практически любому желающему стать участником сетевого процесса. 1
• Общий консенсус. 1 Благодаря алгоритму PoW участники сети приходят к единому мнению о том, какие транзакции действительны, а какие нет. 1
• Решение проблемы двойного расходования. 1 Двойное расходование происходит, когда один и тот же актив используется в нескольких транзакциях одновременно. 1 Алгоритм PoW мотивирует майнеров подтверждать каждую транзакцию, перед тем как добавить её в реестр. 1