Töötõendus lahtiseletatuna

Mis on töötõendus?

Kui kujutlete kasutajatevahelisi tehinguid, kujutate tõenäoliselt ette, et isik A saadab panga kaudu isikule B raha. Saatja sisestab summa ja pank võtab selle summa tema kontolt maha ja lisab selle saaja kontole. Seda, mida te ette kujutate, nimetatakse tsentraliseeritud süsteemiks, kus üks põhiüksus vastutab tehingute jälgimise ja kinnitamise eest.

Detsentraliseerimine on tsentraliseerimise vastand ja see on krüptovaluutade puhul peamine. Seda tüüpi süsteemis näevad ja jälgivad kõik kasutajad kõiki tehinguid ning tehingute valideerimise ja täitmise eest ei vastuta mitte üks, vaid terve kasutajate võrgustik. Idee, et saatja ja vastuvõtja vahel ei ole vahendajat ega kolmandat osapoolt, ongi krüptovaluutade võlu. Kuidas aga on võimalik tagada, et võrgu kasutajad jäävad ausaks ja ei manipuleeri andmeid enda kasuks?

Siinkohal tulebki mängu töötõendus. Seda protokolli kasutavad krüptovaluutad, eeskätt bitcoin, et valideerida võrgus toimuvaid tehinguid. Ehk on parem vaadelda antud tõendust mitte kui tehingute töötlemise viisi, vaid kui võimalust veenduda, et võrgus olevaid andmeid ei ole manipuleeritud ega võltsitud. Kinnitusmehhanismi töötamise viis on võtmetähtsusega seda kasutavate krüptovaluutade turvalisuse tagamisel.

Kuidas see töötab?

Töötõendus püüab tänaseni saavutada sama eesmärki, mis põhjusel see loodi - tagada, et kõik andmed oleksid valideeritud. Töötõenduse keskmeks on kaevandajad, kes töö ära teevad. Kaevandajate töö ehk kaevandamine on populaarseimate krüptovaluutade olemasolu jaoks hädavajalik. Nende töö on tähemärkide stringide (räsi) genereerimine ja nende sobitamine senise ploki räsiga.

Teisisõnu, kasutajate tehtud tehingud kogutakse kõik kokku ja salvestatakse plokki, kus hoitakse plokiahela andmeid. Seejärel vaatavad kaevandajad läbi nimetatud plokis olevaid tehinguid ja kontrollivad nende kehtivust. Kontrollimine toimub arvutuslike või matemaatiliste probleemide lahendamise kaudu, mida on raske lahendada, kuid mille kehtivust on lihtne kontrollida. Kui kaevandaja leiab lahenduse, saab ta plokiahelat uuendada.

Kogu töötõenduse süsteem põhineb kaevuritevahelisel konkurentsil, kuna nad võistlevad üksteisega mõistatuste lahendamisel ja uute plokkide edastamisel võrku, kuna nii lisatakse ahelasse kehtivaid plokke. See protsess nõuab kaevandajatelt lisaks kiirusele ka palju pingutusi ja rahalisi vahendeid, kuna bitcoini kaevandamise tehnoloogia on kallis ning kulutab palju energiat.

Nüüd ilmselt mõtlete, kuidas see neile kasulik on? Kui kaevandaja leiab probleemile õige lahenduse esimesena, saab ta oma töö eest tasuks kindlaksmääratud koguse bitcoine. Antud tasu jääb aga iga aastaga aina väiksemaks, olles bitcoini algusaegadel umbes 50 BTC ja 2020. aastal vaid 6,25 BTC. Tuleb siiski märkida, et isegi praegu ei ole 6,25 BTC suuruse tasu saamine lihtne ülesanne, kuna õige räsi (mõistatuse lahendus) leidmise tõenäosus on umbes 1 20 triljonist.

Väljakutsed ja eelised

Olete juba kursis, et töötõendus nõuab tõhusaks toimimiseks palju energiat, aega ja arvutusi. See omakorda mõjutab antud konsensusprotokolli skaleeritavust. Näiteks on arvestatud, et aastas kulub bitcoinide kaevandamiseks umbes sama palju energiat kui tarbivad sellised riigid nagu Tai, Soome või Šveits. Teisest küljest on protokoll väga turvaline ja ajale vastupidav.

Siinkohal tuleks aga mainida ka panusetõendust (proof of stake). Tõenäoliselt tuntuselt teine krüptovaluuta, Ethereum plaanib kõik oma tehingute valideerimised üle viia panusetõenduse konsensusmehhanismile. Seda seetõttu, et sarnaselt töötõendusega on ka panusetõendusel kõrge turvalisuse ja ohutuse tase, kuid pakub lisaks seda, mis töötõendusel puudub – energiasäästlikust. Panusetõendus on keskkonnasõbralikum ja odavam konsensuse vorm ning seetõttu eelistaks enamik Ethereumi kasutajaid seda tulevikus kasutuses näha.

Kokkuvõtteks…

Töötõendus on konsensusmehhanism, mis tagab, et kaevandajad lisavad plokiahelasse uusi plokke alles pärast seda, kui nad on teinud arvutustööd nende kehtivuse tõestamiseks. Selline tehingute valideerimise viis võimaldab krüptovaluutadel olla detsentraliseeritud. See esmakordselt Bitcoini poolt kasutatud konsensus on laitmatult turvaline ja usaldusväärne. Samas nõuab töötõendus suurt energiakulu. See on ka põhjus, miks mõned krüptovaluutad, eelkõige Ethereum, liiguvad oma konsensusmehhanismina panusetõenduse suunas