Apa itu Proof of Work

PoW (Proof of Work) adalah salah satu mekanisme konsensus paling dasar di ruang blockchain. Proyek blockchain awal seperti Bitcoin, Ethereum, dan Litecoin menggunakan PoW untuk memastikan konsistensi dan sifat blockchain yang tahan terhadap kerusakan.

Penjelasan sederhana tentang PoW adalah bahwa semua node jaringan berebut untuk menjawab pertanyaan matematika yang sama. Siapa pun yang mengetahuinya terlebih dahulu akan dapat mencatat transaksi dan mendapatkan hasil yang sesuai (mata uang kripto baru yang dikeluarkan oleh blockchain).

Pada tahun 1993, dua perintis kriptografi, Cynthia Dwork dan Moni Naor, pertama kali mengusulkan PoW dalam sebuah makalah. Pada tahun 2008, Satoshi Nakamoto memilih PoW sebagai mekanisme konsensus untuk Bitcoin. Saat harga Bitcoin meroket, kekuatan PoW secara bertahap terlihat oleh dunia. Saat ini, PoW telah menjadi salah satu mekanisme konsensus arus utama.

Pada tanggal 7 Agustus 2010, Satoshi Nakamoto memposting di forum Bitcoin Talk bahwa “Proof-of-work memiliki properti bagus yang dapat disampaikan melalui perantara yang tidak dapat dipercaya.” Proof of Work membutuhkan banyak energi, yang pada gilirannya memberi blockchain kemampuan yang kuat untuk menahan serangan. Jadi sangat mahal untuk mengutak-atik blockchain di bawah PoW.

Bagaimana cara kerja PoW?

Untuk mencapai konsensus tentang transaksi dalam jangka waktu tertentu, PoW membutuhkan node untuk berpartisipasi dalam perlombaan akuntansi. Dalam proof-of-work, apa yang disebut "kerja" sebenarnya adalah perhitungan matematis, di mana daya komputasi (laju hash) memainkan peran yang menentukan.

Satu-satunya cara untuk memecahkan masalah di PoW adalah membangun daya komputasi, mencoba berulang kali untuk akhirnya menemukan satu-satunya jawaban yang benar. Setelah hasil yang tepat tercapai, dapat dengan mudah diverifikasi oleh semua node melalui penyiaran. Kemudian transaksi di blok ini akan diverifikasi oleh seluruh jaringan. Akhirnya, jaringan melanjutkan ke babak kompetisi berikutnya. Seluruh proses ini disebut "penambangan".

Meskipun hanya satu node yang bisa mendapatkan hadiah di setiap putaran kompetisi, setiap putaran independen satu sama lain, jadi pertarungan untuk mencatat transaksi sebenarnya adalah perang tentang daya komputasi. Semakin tinggi tingkat hash yang dikendalikan oleh sebuah node, semakin banyak hadiah yang akan diterimanya. Semakin banyak jumlah node, dan semakin banyak energi yang dikonsumsi oleh seluruh jaringan, semakin aman blockchain tersebut.

PoW dirancang dengan jelas dan Bitcoin menggunakan PoW secara teoritis adalah cryptocurrency paling terdesentralisasi. Tanpanya, jaringan Bitcoin tanpa kepercayaan tidak akan pernah berfungsi.

Kelebihan PoW:

1. Sederhana, andal, dan mudah diimplementasikan.
2. Sangat terdesentralisasi. Tidak diperlukan otoritas pusat. Node dapat dengan bebas masuk dan keluar dari blockchain.
3. Biaya teoretis untuk menyerang sangat tinggi, yang membuat blockchain PoW aman dan andal. Seorang penyerang dalam rencana untuk merusak informasi di blockchain harus mengendalikan lebih dari setengah daya komputasi seluruh jaringan (51% dari tingkat hash).

Kekurangan Pow:

1. Energi intensif.

Mengandalkan hanya pada persaingan komputasi membuat energi PoW intensif.

Seiring pertumbuhan tingkat hash jaringan Bitcoin, konsumsi energi penambangan telah menjadi perhatian global. Pusat Keuangan Alternatif Cambridge memperkirakan bahwa pada 10 Mei 2021, konsumsi daya tahunan global untuk penambangan bitcoin mencapai 149,37 TWh. Jika membandingkan angka ini dengan negara, Bitcoin mengkonsumsi lebih banyak energi daripada 100 negara seperti Malaysia dan Ukraina, dan hampir sama dengan Vietnam yang berada di peringkat ke-25.

Selain itu, sebagian besar daya yang dikonsumsi Bitcoin berasal dari sumber energi tak terbarukan seperti batu bara, yang menyebabkan masalah lingkungan. Akibatnya, beberapa negara, termasuk China, telah sepenuhnya melarang penambangan bitcoin.

1. Tidak efisien

Dengan PoW, transaksi di blockchain Bitcoin membutuhkan waktu lama untuk dikonfirmasi, dan throughput di jaringan sangat rendah.

Karena kesulitan yang ditetapkan oleh PoW, waktu blok bitcoin adalah sekitar 10 menit, yang berarti dibutuhkan waktu hingga satu jam (setelah sekitar 6 blok) untuk sebuah transaksi benar-benar dikonfirmasi. TPS jaringan Bitcoin sekitar 7, artinya hanya 7 transaksi yang dapat diproses per detik.

1. Kebutuhan peralatan dan sentralisasi

Sementara CPU pribadi adalah peralatan penambangan yang paling umum di masa-masa awal Bitcoin, karena harga Bitcoin naik, persaingan untuk daya komputasi semakin meningkat. Kartu grafis berperforma tinggi dan bahkan penambang ASIC yang berdedikasi menjadi arus utama penambangan. Saat ambang peralatan untuk penambangan semakin tinggi, kumpulan penambangan profesional mengendalikan sebagian besar tingkat hash, yang bertentangan dengan maksud awal desentralisasi.

Blockchain lain yang menggunakan PoW

Bitcoin dan Litecoin

Bitcoin adalah cryptocurrency pertama dalam sejarah manusia dan tempat kelahiran mekanisme PoW; pada gilirannya, mekanisme PoW yang memakan energi telah menjadi label unik Bitcoin. Di masa mendatang, Bitcoin akan terus berjalan dengan mekanisme konsensus PoW.

Selain Bitcoin, banyak mata uang awal yang dipinjam dari Bitcoin dan mengadopsi mekanisme PoW, seperti Litecoin (LTC). Selain itu, beberapa garpu Bitcoin juga mengadopsi mekanisme PoW, seperti Bitcoin Classic (BGH), Bitcoin Cash (BCH), dll.

Ethereum

Ethereum, lahir pada tahun 2014, juga menggunakan mekanisme konsensus PoW. Namun, mengingat beberapa kekurangan dari mekanisme PoW, Ethereum akan beralih ke mekanisme konsensus PoS (Proof of Stake), yang mengkonsumsi lebih sedikit energi dan lebih efisien, dan proses ini persis seperti yang mereka sebut ETH 2.0.
Pada akhir tahun 2020, Ethereum telah aktif dengan rantai suar menggunakan mekanisme konsensus PoS, dan diharapkan rantai utama Ethereum akan bergabung dengan rantai suar selama tahun 2022, sehingga sepenuhnya berubah menjadi mekanisme konsensus PoS.
Selain Ethereum, beberapa cryptocurrency yang sebelumnya menggunakan mekanisme konsensus PoW juga sedang dipertimbangkan untuk dikonversi ke mekanisme PoS, seperti Dogecoin (DOGE).

Kesimpulan

Sebagai mekanisme konsensus blockchain paling awal, PoW digunakan secara luas dan telah menginspirasi semua proyek blockchain berikutnya. Mekanisme PoW memiliki kelebihan yang tak tergantikan dan kerugian yang signifikan. Ketika industri blockchain tumbuh dan jumlah pengguna meningkat, masalah pemborosan energi dan kurangnya efisiensi mekanisme PoW juga muncul.
Saat ini, berbagai rantai publik baru telah muncul di bawah panji lebih terdesentralisasi, hemat energi dan efisien, memanen sejumlah pengguna baru, namun pada akhirnya sulit untuk menggoyahkan status Bitcoin yang masih menggunakan PoW. mekanisme. Ke depan, apakah akan ada “konsensus sempurna” yang menyelesaikan masalah mekanisme PoW, dengan tetap menjaga keamanan dan desentralisasi? Perlu diperhatikan.

Penulis: Ashley Penerjemah:Ashley
Pengulas : Hugo , Edward
Penafian:

• Artikel ini hanya mewakili pandangan para pengamat dan bukan merupakan saran investasi apa pun.
  *Gate.io memiliki semua hak atas artikel ini. Pengeposan ulang artikel akan diizinkan asalkan Gate.io direferensikan. Dalam semua kasus lain, tindakan hukum akan diambil karena pelanggaran hak cipta.