Proof of Work — это механизм консенсуса, в котором компьютеры соревнуются за решение сложной математической задачи, а победитель получает право добавить следующий блок транзакций. Задача не имеет иного смысла, кроме дороговизны её решения, и именно эта дороговизна и есть безопасность.
С января 2009 года Биткоин использует этот механизм, и его реестр ни разу не удалось успешно перезаписать. Цена такого результата вполне реальна: Cambridge Bitcoin Electricity Consumption Index оценивал энергопотребление сети примерно в 20 гигаватт в начале 2025 года, что соответствует порядка 175 тераватт-часов в годовом выражении.
Какую проблему это решает
Без центрального органа, принимающего решения, распределённой сети всё равно нужен способ договориться о том, какие транзакции считать валидными.
Голосование участников не работает сразу же. Кто угодно может создать неограниченное число личностей. Создание миллиона фальшивых нод ничего не стоит, поэтому голосование по личностям — это голосование того, кто сгенерирует больше личностей. Это называется атакой Сивиллы.
Proof of Work привязывает влияние к тому, что нельзя подделать. Голоса взвешиваются по вычислительной работе. Вычисления стоят электричества и оборудования. Создать миллион фальшивых личностей элементарно; получить в миллион раз больше вычислительной мощности — нет.
Как на самом деле работает майнинг
Какой бы сложной ни казалась задача, концептуально она проста.
Майнеры берут блок, который хотят добавить, соединяют его с меняющимся числом под названием nonce и прогоняют через хеш-функцию. Хеш — это односторонний отпечаток: его легко вычислить из входных данных и фактически невозможно обратить.
Полученный хеш должен оказаться ниже целевого значения, задаваемого сетью. Метода вычислить правильный nonce не существует, поэтому майнеры перебирают варианты миллиардами в секунду, пока один из них не даст подходящий хеш.
Тот, кто его нашёл, транслирует блок остальной блокчейн-сети. Каждая другая нода проверяет его за доли секунды. Именно эта асимметрия и элегантна. Решение требует огромной работы, проверка — почти никакой.
Победителю достаются вновь созданные монеты плюс комиссии за транзакции в блоке. В Биткоине после халвинга в апреле 2024 года эта награда составляет 3,125 BTC, а следующее её уменьшение вдвое произойдёт около апреля 2028 года.
Корректировка сложности
Биткоин стремится к одному блоку примерно каждые десять минут, независимо от того, сколько вычислительной мощности на него направлено.
Каждые 2 016 блоков, около двух недель, сеть измеряет, насколько быстро появлялись эти блоки, и корректирует целевое значение. Подключение новых майнеров усложняет задачу. Уход майнеров упрощает её.
Благодаря этому механизму интервал между блоками держится около десяти минут с 2009 года, тогда как вычислительная мощность сети выросла на порядки. По этой же причине энергопотребление следует за стоимостью награды, а не за числом транзакций: майнеры расходуют средства до той точки, где майнинг перестаёт быть прибыльным.
Атака 51%
Вот теоретическая уязвимость и её практические пределы.
Контроль более половины вычислительной мощности сети позволил бы атакующему исключать транзакции и отменять свои собственные недавние — потратить монеты, а затем перезаписать историю так, чтобы траты не было.
Чего он не смог бы сделать, так это украсть монеты с адресов других людей, поскольку для этого нужны приватные ключи, а не хеширующая мощность, или создать монеты вне графика эмиссии.
Для Биткоина требуемое оборудование и электричество делают такую атаку экономически иррациональной. Успех, скорее всего, уничтожил бы стоимость атакуемого актива. Небольшие сети на Proof of Work действительно уязвимы, и несколько из них подвергались подобным атакам, поскольку арендовать достаточно хеширующей мощности, чтобы подавить малую сеть, вполне доступно по деньгам.
Proof of Work и Proof of Stake
| Proof of Work | Proof of Stake | |
|---|---|---|
| Кто добавляет блоки | Майнеры, решающие задачу | Валидаторы, отбираемые частично случайно, с весом по размеру стейка |
| Стоимость участия | Оборудование и электричество | Капитал, заблокированный в стейке |
| Энергопотребление | Высокое по замыслу | Минимальное |
| Стоимость атаки | Превзойти сеть по вычислительной мощности | Приобрести и поставить под риск крупную долю стейка |
| Наказание за мошенничество | Впустую потраченное электричество | Уничтожение стейка, так называемый слэшинг |
| Где используется | Bitcoin, Litecoin, Dogecoin, Monero | Ethereum с сентября 2022 года, Solana, Cardano, Avalanche |
Ключевой спор между ними — о том, чем должна обеспечиваться безопасность. Proof of Work закрепляет её за физическими ресурсами вне системы. Proof of Stake закрепляет её за стоимостью самого токена, что критики называют логическим кругом, а сторонники считают достаточным, поскольку атакующие уничтожают собственный стейк.
Об энергопотреблении честно
Сам факт того, что оценки сильно расходятся, уже стоит знать.
Кембриджский CBECI публикует нижнюю границу, верхнюю границу и наиболее вероятную оценку, поскольку исходные данные нельзя наблюдать напрямую. В начале 2025 года его наиболее вероятная оценка составляла около 175 ТВт·ч в годовом выражении. Отдельный кембриджский опрос майнинговой отрасли, опубликованный в апреле 2025 года, дал оценку около 138 ТВт·ч на основе заявленной активности. Кембридж также пересмотрел собственную методологию в 2023 году, снизив оценку за 2021 год с 104 ТВт·ч до 89 ТВт·ч, обнаружив, что допущения по устаревшему оборудованию завышали потребление.
Два нюанса, которые теряются в большинстве публикаций. Энергопотребление определяется хешрейтом и стоимостью награды, а не числом транзакций, поэтому широко цитируемый показатель «энергия на транзакцию» не является осмысленной мерой. Кроме того, майнеры гонятся за самым дешёвым доступным электричеством, а это часто означает изолированную или избыточную генерацию, которая иначе осталась бы невостребованной.
Всё это не делает потребление малым. Но делает простые сравнения обманчивыми.
Какую роль здесь играет mb.io
Proof of Work защищает актив. Регулируемый доступ к нему — отдельный вопрос.
mb.io — регулируемая спотовая криптобиржа при поддержке MultiBank Group, финансового института, основанного в 2005 году и обслуживающего более 2 миллионов клиентов в 100+ странах.
- Регулируется VARA в ОАЭ и AUSTRAC в Австралии
- Оценка безопасности 10/10 от Hacken, независимого аудитора блокчейн-безопасности
- Кастоди институционального уровня на базе MPC от Fireblocks с сегрегацией клиентских средств
- Отобранный список активов, чтобы вам не приходилось перебирать тысячи токенов в поиске тех, что стоит торговать
- Покупка, продажа и обмен в три шага — от регистрации до сделки
- Круглосуточная поддержка клиентов — в веб-версии и в приложениях для iOS и Android
Откройте счёт и начните торговать на mb.io.
Часто задаваемые вопросы
Как Proof of Work защищает блокчейн?
Делая производство блоков дорогим. Перезапись истории потребовала бы повторить вычислительную работу для каждого последующего блока быстрее, чем остальная сеть производит новые, а это стоит больше, чем атака реально может принести.
Почему Proof of Work потребляет так много электричества?
Потому что дороговизна здесь — сам механизм безопасности, а не побочный эффект. Сложность корректируется так, что майнеры коллективно расходуют средства до точки, где майнинг перестаёт быть прибыльным, а это привязывает потребление к стоимости награды.
Что такое атака 51%?
Контроль более половины вычислительной мощности сети, который позволил бы атакующему отменять свои недавние транзакции и исключать чужие. Он не дал бы возможности похитить средства с других адресов или создать монеты вне графика эмиссии.
Proof of Stake лучше, чем Proof of Work?
У них разные компромиссы. Proof of Stake потребляет малую долю энергии и привязывает безопасность к стоимости самого токена. Proof of Work закрепляет безопасность за физическими ресурсами, внешними по отношению к системе. Что предпочтительнее, зависит от того, на чём, по вашему мнению, должна держаться безопасность.
Сколько энергии на самом деле потребляет Биткоин?
Оценки расходятся. Наиболее вероятная оценка кембриджского CBECI составляла около 175 ТВт·ч в годовом выражении в начале 2025 года, тогда как отдельный кембриджский отраслевой опрос дал около 138 ТВт·ч. Исходные данные нельзя наблюдать напрямую — поэтому авторитетные источники публикуют диапазоны.
Какие криптовалюты используют Proof of Work?
Из крупных — Bitcoin, Litecoin, Dogecoin и Monero. Ethereum применял его до сентября 2022 года, а теперь работает на Proof of Stake.
Что такое корректировка сложности?
Механизм, удерживающий время блока стабильным. Биткоин пересчитывает целевое значение задачи каждые 2 016 блоков, примерно раз в две недели, усложняя её при подключении дополнительной вычислительной мощности и упрощая при её уходе.
