Proof of Work (PoW), yəni İş Sübutu, sistemlərin işini pozmağa yönəlmiş hücumların və spam adlanan arzuolunmaz e-poçt mesajlarının qarşısını almaq üçün yaradılmış bir protokoldur. Protokolun kökləri kompüter mütəxəssisləri Cynthia Dwork və Moni Naorun 1993-cü ildə dərc etdiyi məqaləyə gedib çıxır. 1999-cu ilə qədər isə Markus Jakobsson və Ari Juels adlı tədqiqatçıların səyləri nəticəsində indiki adı ilə elmi ədəbiyyata daxil olub.
PoW-un doxsanıncı illərdəki inkişaf dövründə ən geniş yayılmış istifadə sahəsi kompüter sistemlərini sıradan çıxarmağa yönəlmiş cəhdlərin, xüsusən də DDoS (xidmətdən imtina) hücumlarının qarşısını almaq idi. Eyni şəkildə protokoldan spamla mübarizədə də istifadə olunurdu. 31 oktyabr 2008-ci ildə Satoshi Nakamoto adlı şəxsin və ya şəxslərin dərc etdiyi Bitcoin ağ kitabında isə protokol əvvəlki istifadə sahələrindən tamamilə fərqli bir formada ortaya çıxdı. İlk kriptovalyuta olan Bitcoini dünyaya tanıdan "Bitcoin: Peer-to-Peer Elektron Pul Sistemi" adlı sənəd etibarlı bir ödəniş sisteminin və kriptovalyutanın Proof of Work protokolu sayəsində necə mövcud ola biləcəyini göstərdi.
Həmin sənədin dördüncü bölməsində yer alan Proof of Work bu mexanizmin nə üçün Bitcoin infrastrukturuna daxil edildiyi sualına cavab verir.
Proof of Work necə işləyir
Bitcoin və bir çox digər kriptovalyuta mərkəzsizləşdirilmiş node şəbəkələri tərəfindən qorunan blokçeyn sistemləridir. Bu sistemlərin əsas vəzifəsi şəbəkənin davamlılığını və fasiləsiz işini təmin etməkdir. Şəbəkədə mayner adlanan operatorlar var və onların işi blokçeynə yeni bloklar əlavə etməkdir. Bu blokları əlavə etmək yalnız mürəkkəb riyazi məsələləri həll etməklə mümkündür. Həmin məsələləri həll etmək çox çətin olduğu üçün güclü prosessorlara ehtiyac yaranır.
Məsələni ilk həll edən və blokdakı əməliyyatları təsdiqləyən mayner nəticəni şəbəkəyə yayımlayır, bunun müqabilində şəbəkədə müəyyən olunmuş kriptovalyuta mükafatını və blokdakı əməliyyatlar üçün ödənilən komissiyaları qazanır. Maynerlərin təsdiqləyib şəbəkəyə yaydığı əməliyyatlar blokçeyn adlanan paylanmış qeyd sistemində saxlanılır. Şəbəkəyə qoşulmuş bütün istifadəçilər blokçeynin surətini yükləyə və eyni zamanda təsdiqlənmiş bütün blokları özləri yoxlaya bilər.
Proof of Work protokolunun üstünlükləri və çatışmazlıqları nələrdir?
Kriptovalyuta sənayesinin ən geniş yayılmış və ən fundamental protokolu olan Proof of Work bir ödəniş sisteminin və valyutanın mərkəzi bir səlahiyyətli qurum olmadan işləməsinə imkan verərək həm texnologiyada, həm də iqtisadiyyatda köklü dəyişikliklər gətirir. Məsələn, hesablama gücü şəbəkədəki məlumatların təhlükəsizliyini təmin edən mühüm mexanizmlərdən biri kimi istifadə olunur. Proof of Work protokolu sayəsində Bitcoin şəbəkəsinə edilən hücumun uğurlu olması üçün şəbəkədəki hesablama gücünün ən azı 51 faizinin ələ keçirilməsi lazımdır. Bitcoin şəbəkəsinin bugünkü miqyasını və yüksək hesablama gücünü (hashrate) nəzərə alsaq, belə bir hücumun uğur qazanması ehtimalı olduqca aşağıdır. Hesablama gücü şəbəkədəki prosessorların bir saniyə ərzində edə biləcəyi cəhdlərin sayını ifadə edir və təsdiqləmə gücü kimi düşünülə bilər.
Şəbəkəni ələ keçirmək üçün hesablama gücünün böyük hissəsinə sahib olmaq məcburiyyəti təmin etdiyi təhlükəsizliyə görə PoW protokolunun ən böyük üstünlüklərindən biri sayılsa da, mütəxəssislər bunun monopoliyaya yol aça biləcəyindən narahatlıq bildirir. Beləliklə, bu nəhəng üstünlük müəyyən bir nöqtədə protokolun ən böyük çatışmazlıqlarından birinə çevrilir. Çünki ən böyük paya sahib prosessorlar şəbəkədə ən yüksək səsvermə gücünü də əldə edə bilər. Bitcoin şəbəkəsinin ən mühüm xüsusiyyəti olan mərkəzsizləşmə prinsipi güclülərin asanlıqla səlahiyyət qazanma riski ucbatından şəbəkənin öz prinsipləri ilə ziddiyyət təşkil edir.
Fəal Bitcoin mayninq hovuzlarının şəbəkənin prosessor gücünün 51%-ni ələ keçirməsi ehtimalı çox aşağıdır. Bununla belə, 2017-ci ildə mayninq avadanlığı istehsalçısı Bitmain-in idarə etdiyi mayninq hovuzu şəbəkədəki prosessor gücünün 45%-nə çatmağı bacarmışdı.
PoW protokoluna əsaslanan sistem yüksək emal gücü tələb etdiyi üçün çox intensiv enerji istifadəsinə səbəb olur. Bu vəziyyət həm yüksək xərclərə, həm də enerji resurslarından məsuliyyətsiz istifadəyə gətirib çıxara bilər.