How does Proof-of-work (PoW) work?

Proof of Work (PoW) क्या है?

प्रूफ-ऑफ़-वर्क (PoW) एक ऐसी system प्रणाली होती है

जिसके लिए कंप्यूटिंग power के तुच्छ या नगण्य लेकिन व्यवहार्य effort की आवश्यकता होती है, जैसे कि spam email भेजना या 'denial of service attacks' लॉन्च करना। इस concept को बाद में SHA-256 हैशिंग अल्गोरिथम का उपयोग करके "reusable प्रूफ-ऑफ़-वर्क" के विचार के माध्यम से 2004 में Hal Finney द्वारा डिजिटल money प्राप्त करने के लिए अनुकूलित किया गया था।

2009 में इसकी शुरुआत के बाद, बिटकॉइन Finney के poW विचार का पहला व्यापक रूप से अपनाया गया application बन गया (Finney पहले बिटकॉइन ट्रांजैक्शन का प्राप्तकर्ता भी थे)। प्रूफ-ऑफ़-वर्क कई अन्य crypto का भी आधार है, जिससे सुरक्षित, डिसेंट्रलाइज्ड सहमति की अनुमति मिलती है। .

Proof of Work को समझे :-

यह Explanation poW पर based होगा क्योंकि यह बिटकॉइन network में कार्य करता है। बिटकॉइन एक डिजिटल currency है जिसे "Blockchain" के रूप में जाना जाने वाला एक प्रकार का distributed खाता-बही है। इस खाता-बही में सभी बिटकॉइन ट्रांजैक्शन का रिकॉर्ड होता है, जो क्रमिक "Block" में व्यवस्थित होता है, ताकि किसी भी user को अपनी किसी भी होल्डिंग को double spend करने की अनुमति न हो। cheating को रोकने के लिए, बही-खाता public रहता है, या "distributed" है; एक modified version अन्य users द्वारा तुरंत अस्वीकार कर दिया जाता है।

जिस तरह से user व्यवहार में cheating(टैंपरिंग) का पता लगाते हैं, वह हैश के माध्यम से होता है, संख्याओं के लम्बी स्ट्रिंग जो प्रूफ-ऑफ़-वर्क के रूप में काम करते हैं। डेटा का एक सेट hash function के माध्यम से रखें (बिटकॉइन SHA-256 का उपयोग करता है), और यह केवल एक हैश जेनरेट करता हैं। "avalanches effect" के कारण, हालांकि, original डेटा के किसी भी हिस्से में एक छोटा सा change भी पूरी तरह से unknown hash के रूप में परिणाम देगा। Original डेटा सेट का आकार जो भी हो, किसी दिए गए function द्वारा जनरेट हैश की लंबाई समान होगी। हैश one-way function है: इसका उपयोग original डेटा प्राप्त करने के लिए नहीं किया जा सकता है, केवल यह जांचने के लिए कि हैश जनरेट करने वाला डेटा original डेटा से मेल खाता है।

बिटकॉइन ट्रांजैक्शन के एक सेट के लिए किसी भी हैश को जेनरेट करना एक modern कंप्यूटर के लिए तुच्छ होगा, इसलिए process को "work" में बदलने के लिए, बिटकॉइन नेटवर्क "difficulty" का एक निश्चित स्तर निर्धारित करता है। इस सेटिंग को adjust किया जाता है ताकि एक नया ब्लॉक "mine" हो— एक valid hash जनरेट करके blockchain में जोड़ा जाता है— लगभग हर 10 मिनट। हैश के लिए "टारगेट" स्थापित करके difficulty को पूरा किया जाता है: target जितना कम होगा, valid hash का सेट जितना छोटा होता है, उसे जनरेट करना उतना ही कठिन होता है। व्यवहार में, इसका अर्थ है एक हैश जो zero की एक बहुत लंबी string से शुरू होता है।

Fast Fast:-

"प्रूफ-ऑफ़-वर्क शुरू में spam email की बढ़ती समस्या के समाधान के रूप में बनाया गया था। "

विशेष ध्यान देने योग्य:

चूंकि डेटा का एक set केवल एक हैश जनरेट कर सकता है, miner कैसे सुनिश्चित करते हैं कि वे target के नीचे हैश जनरेट कर रहे हैं? वे एक Integer जोड़कर इनपुट को बदलते हैं, जिसे एक nonce ("एक बार use की गई संख्या") कहा जाता है। एक बार valid hash मिलने के बाद, इसे नेटवर्क पर broadcast किया जाता है, और block को ब्लॉकचैन में जोड़ा जाता है।

Mining एक competitive process है, लेकिन यह एक race से ज्यादा एक lottery है। औसतन, कोई व्यक्ति हर दस मिनट में acceptable प्रूफ-ऑफ़-वर्क जनरेट करेगा, लेकिन यह कौन होगा यह किसी का अनुमान नहीं है। Mining ब्लॉकों की संभावना बढ़ाने के लिए miner एक साथ pool करते हैं, जो ट्रांजैक्शन charges जनरेट करता है, जो सीमित समय के लिए, नए बनाए गए बिटकॉइन का एक रिवार्ड होता है।

प्रूफ-ऑफ़-वर्क ब्लॉकचैन के किसी भी पहलू को बदलना बेहद complex बनाता है, क्योंकि इस तरह के changes के लिए बाद के सभी ब्लॉकों को फिर से mine करने की आवश्यकता होगी। यह user या users के pool के लिए नेटवर्क की computing power पर एकाधिकार करना भी मुश्किल बना देता है, क्योंकि हैश function को पूरा करने के लिए आवश्यक मशीनरी और power महंगी होती है।

Important:-

" यदि mining नेटवर्क का हिस्सा प्रूफ-ऑफ़-वर्क के alternative को स्वीकार करना शुरू कर देता है, तो इसे hard-fork' के रूप में जाना जाता है। "

Proof of work का उदाहरण:-

प्रूफ-ऑफ़-वर्क के लिए कंप्यूटर को hashing फ़ंक्शन में रैंडम्ली ढंग से संलग्न होने की आवश्यकता होती है जब तक कि यह output पर सही न्यूनतम मात्रा में leading zeros के साथ नहीं आता। उदाहरण के लिए, 4 दिसंबर, 2020 को माइन किए गए ब्लॉक #660000 के लिए हैश 00000000000000000008eddcaf078f12c69a439dde30dbb5aac3d9d94e9c18f6है। उस सफल हैश के लिए ब्लॉक इनाम 6.25 BTC था

उस block में हमेशा 745 लेन-देन होंगे जिसमें 1,666 से अधिक bitcoin शामिल होंगे, साथ ही पिछले ब्लॉक का header भी होगा। यदि किसी ने ट्रांजैक्शन की राशि को 0.000001 बिटकॉइन से भी बदलने की कोशिश की, तो परिणामी हैश unknown होगा और नेटवर्क tampering के प्रयास को अस्वीकार कर देगा।