مفهوم تاییدیه کار(PoW) از زمانهای پیش وجود داشته است. اولین کاربرد مدرن آن در سال 1996 توسط شخصی ملقب به Hashcash ثبت شده است که طی آن مکانیزم تاییدیه کار بر اساس الگوریتم SHA256 (الگوریتم استفاده شده در پروتکل بیت کوین) بعنوان آنتی اسپم(anti-spam) ایمیل بکار گرفته شد. همانگونه که در ادامه به آن خواهیم پرداخت یکی از ویژگیهای اصلی تاییدیه کار هزینه بالای آن است. این هزینه ناشی از عملیاتی است که باید انجام شود. این عملیات نیاز به ظرفیت محاسباتی و انرژی زیادی دارد. در یک شبکه غیر متمرکز مانند بلاکچین، مشکل، پیدا کردن یک توافق بین اعضا جهت ترتیب تراکنش هایی است که باید به بلاکچین اضافه شود. این تمام موضوع مورد بحث اجماع نظر در شبکه است. تاییدیه کار یکی از این مکانیزم ها است که رسیدن به این اجماع نظر را فراهم می آورد در حالیکه امنیت شبکه را نیز تضمین می کند. اعضای شبکه ابتدا بایستی ارتباط خود با شبکه را ثابت کنند. این کار با در اختیار گذاشتن ظرفیت محاسباتی کامپیوتر ها انجام می شود. البته امروزه دیگر یک کامپیوتر برای استخراج بیت کوین کافی نیست بلکه در فارم ها و استخرهای ماینینگ این کار را انجام می پذیرد.
بطور کلی انرژی مصرفی شبکه بیت کوین را به اندازه مصرف انرژی کشوری مانند ایرلند در نظر می گیرند. اما این فقط انرژی لازم جهت فعالیت ماشین ها و تجهیزات برای یک موضوع فرعی بنام تاییدیه کار است. این تاییدیه کار تنها برای مشخص کردن این است که کدام ماینر حق اضافه کردن بلاک به بلاکچین را خواهد داشت. همچنین یکی از علت های پیدایش سیستم های جدید اجماع نظر مانند تاییدیه شرط(Proof of Stake) و تاییدیه شرط واگذار شده(Delegated Proof of Stake) محدود کردن انرژی مصرفی است.
مکانیزم تاییدیه کار می تواند بصورت نسبتا ساده بیان شود: این یک واقعیت برای یک عضو شبکه (در مورد بیت کوین، یک ماینر) است که نتایج محاسباتی را که انجام داده به همه اعضای دیگر شبکه اطلاع دهد. عملیاتی که انجام می شود پیچیده نیست اما باید ماینر این عملیات را انجام دهد و محاسبات قابل توجهی را متحمل شود. در واقع ماینر باید یک عدد تصادفی را پیدا کند. به این منظور او شانس خود را امتحان می کند تا زمانیکه عدد مورد نظر را بیابد. الگوریتم هشینگ(hashing algorithem) بر روی گروه مشابهی از داده ها اعمال می شود تا اینکه ماینر نتایجی را که بدنبالش است پیدا کند.
کار ماینر سخت تر خواهد بود اگر نتایج محاسبات او با عدد صفر شروع شود. هر چه تعداد صفر بیشتر باشد ماینر بایستی برای یافتن نتیجه، شانش خود را بیشتر امتحان کند. تعداد صفرها و در نتیجه سختی کار با تعداد ماینرها (تجهیزات ماینرها و هش پاور آنها) در شبکه تنظیم می شود تا اطمینان حاصل شود که حل شدن پازل بطور میانگین 10 دقیقه زمان خواهد برد. همین که یکبار رقم مورد نظر توسط یک ماینر پیدا شد سایر اعضای شبکه می توانند بسرعت راه حل را دریابند.
چگونه یک ماینر عملیات خود را جهت پیدا کردن نتایج یک هش که شامل عدد صفر است مدیریت می کند زمانیکه داده های اولیه را ندارد؟ از آنجا که ممکن است ماینر داده های ورودی را پیدا نکند شانس خود را آنقدر امتحان خواهد کرد تا زمانیکه بالاخره موفق شود. این داده های ورودی او را قادر می سازد به داده های خروجی دست یابد. داده های خروجی که متناسب با سختی کار است یک رقم است که با عدد صفر شروع می شود. این رقم توسط پروتکل بیت کوین اعتبار سنجی می شود و سپس به بلاکچین اضافه می گردد.
اگر بخواهیم از سختی پردازش در این روزها صحبت کنیم، جهت یافتن یک داده صحیح تا 150،000 میلیارد تلاش لازم است تا موفقیت حاصل شود. بدین ترتیب در هر ثانیه در اطراف جهان 600 تریلیون محاسبه در الگوریتم SHA256 انجام می شود. ما از نقطه شروع، جاییکه سطح سختی کار بگونه ای بود که با یک لپ تاب می توانستیم بیت کوین استخراج کنیم فاصله زیادی داریم. در حال حاضر ماینرها مراکزی هستند که خود را فقط وقف این فعالیت بخصوص کرده اند تا شاید بتوانند سهم کوچکی در استخراج بیت کوین داشته باشند…
