Bukti kerja

Bukti kerja atau lebih dikenal dalam istilah Bahasa Inggris proof of work (PoW) adalah bukti kriptografis di mana satu pihak (pembukti) membuktikan kepada yang lainnya (pemverifikasi) bahwa suatu jumlah upaya komputasi telah dilaksanakan.

Pemverifikasi secara subsekuensial mengkonfirmasi hal ini dengan upaya sekecil mungkin di sisi mereka. Konsep ini diciptakan oleh Moni Naor dan Chynthia Dwork pada tahun 1993 sebagai cara untuk mengelabui serangan Denial of Service dan upaya merusak layanan lainnya seperti spam pada jaringan yang memerlukan sejumlah kinerja yang diminta oleh pemesan layanan, yang biasanya berarti waktu pemrosesan oleh komputer. Istilah proof of work sendiri baru digunakan oleh Markus Jakobsson dan Ari Juels pada tahun 1999.

Bukti kerja kemudian menjadi populer dengan adanya bitcoin sebagai dasar konsensus dalam sebuah jaringan terdesentralisasi yang tak memerlukan izin, yaitu saat setiap penambang berkompetisi dengan yang lain dalam menciptakan blok dan mencetak koin baru. Setiap penambang memiliki probabilitas yang proporsional terhadap upaya komputasi yang dihasilkan. PoW maupun PoS adalah dua mekanisme deteren stabil yang paling dikenal. Dalam konteks mata uang kripto, keduanya adalah mekanisme paling umum yang digunakan.

Proof of useful work (PoUW)

Pada konferensi Kripto IACR 2022 peneliti mempresentasikan sebuah makalah menggambarkan Ofelimos, protokol blockchain dengan mekanisme konsensus berdasarkan "proof of useful work" (PoUW). Daripada penambang menghabiskan energi dalam memecahkan masalah yang kompleks, tapi pada dasarnya tidak berguna, teka-teki untuk memvalidasi transaksi, Ofelimos mencapai konsensus sekaligus menyediakan pemecah masalah optimasi terdesentralisasi. Protokol ini dibangun di sekitar Doubly Parallel Local Search (DPLS), sebuah algoritma pencarian lokal yang digunakan sebagai komponen PoUW. Makalah ini memberikan contoh yang mengimplementasikan varian WalkSAT, algoritma pencarian lokal untuk memecahkan masalah Boolean.

Latar belakang

Pada sistem yang terkenal, digunakan dalam Hashcash, menggunakan inversi hash parsial untuk membuktikan bahwa komputasi telah dilakukan, sebagai tanda niat baik untuk mengirim email. Contohnya, header berikut mewakili sekitar 2⁵² komputasi hash untuk mengirim sebuah pesan ke calvin@comics.net pada 19 Januari 2038:

X-Hashcash: 1:52:380119:calvin@comics.net:::9B760005E92F0DAE

Ini diverifikasi dengan satu perhitungan dengan memeriksa bahwa hash SHA-1 dari stempel (hilangkan nama header X-Hashcash: termasuk titik dua dan spasi apa pun setelahnya hingga angka '1') dimulai dengan 52 biner enol, yaitu 13 angka nol heksadesimal:

0000000000000756af69e2ffbdb930261873cd71

Kapanpun sistem PoW dapat sebenarnya memecahkan sebuah isu denial-of-service tertentu seperti masalah spam yang masih diperdebatkan; sistem harus membuat pengiriman email spam menjadi tidak produktif bagi pelaku spam, namun juga tidak boleh menghalangi pengguna yang sah untuk mengirimkan pesan mereka. Dalam kata lain, pengguna asli tidak akan menemui kesulitan apa pun saat mengirim email, namun pelaku spam email harus mengeluarkan sejumlah besar daya komputasi untuk mengirim banyak email sekaligus. Sistem Bukti kerja digunakan oleh lainnya, sistem kriptografi yang lebih kompleks seperti bitcoin, yang menggunakan sistem mirip Hashcash.

Kekhawatiran lingkungan

Lihat pula: Dampak lingkungan bitcoin

Para penambang ini bersaing untuk memecahkan tantangan kripto dalam blockchain Bitcoin, dan solusinya harus disepakati oleh semua simpul dan mencapai konsensus. Solusi ini kemudian digunakan untuk memvalidasi transaksi, tambahkan blok dan hasilkan bitcoin baru. Penambang diberi imbalan karena memecahkan teka-teki ini dan berhasil menambahkan blok baru. Namun, proses penambangan ala Bitcoin sangat memakan energi karena bukti kerjanya berbentuk seperti mekanisme lotere. Pekerjaan komputasi yang mendasarinya tidak memiliki kegunaan lain selain memberikan keamanan pada jaringan yang menyediakan akses terbuka dan harus bekerja dalam kondisi yang merugikan. Penambang harus menggunakan banyak energi untuk menambahkan blok baru yang mengandung sebuah transaksi ke blockchain. Energi yang digunakan dalam kompetisi inilah yang pada dasarnya memberi bitcoin tingkat keamanan dan ketahanan terhadap serangan. Selain itu, penambang harus menginvestasikan perangkat keras komputer yang membutuhkan ruangan besar sebagai biaya tetap.

Pranala luar

• Finney's system di Wayback Machine (diarsipkan tanggal December 22, 2007)
• bit gold Bit gold. Menjelaskan sistem uang lengkap (termasuk pembangkitan, penyimpanan, pengujian, dan transfer) berdasarkan fungsi bukti kerja dan masalah arsitektur mesin yang ditimbulkan oleh penggunaan fungsi-fungsi ini.
• Merkle Proof Standardised Format untuk Simplified Payment Verification (SPV).