Proof of Work (PoW - İş Kanıtı), temelde bir sistemin işleyişini aksatmaya yönelik saldırıların ve e-posta ile gönderilen Spam olarak adlandırılan istenmeyen mesajların engellenmesi için ortaya çıkarılmış bir protokoldür. İş Kanıtı protokolü, 1993 yılında Cynthia Dwork ve Moni Naor isimli bilgisayar uzmanlarının kaleme aldığı bir makalede ortaya çıkmıştır. 1999 yılına gelindiğinde ise Markus Jakobsson ve Ari Juels isimli araştırmacıların çabalarıyla literatüre dahil edilmiştir.
PoW'un doksanlı yıllardaki geliştirilme sürecinde en yaygın kullanım alanı, DDoS (Denial of Service) saldırıları başta olmak üzere bilgisayar sistemlerini çalışamaz hale getirmeye yönelik hamleleri engellemekti. Aynı şekilde Spam'in önüne geçilmesi de yine Proof of Work protokolünden faydalanılıyordu. 31 Ekim 2008'de Satoshi Nakamoto takma isimli biri veya birileri tarafından yayınlanan Bitcoin teknik dokümanında, karşımıza daha önceki kullanım alanlarından farklı bir şekliyle ortaya çıktı. İlk kriptopara Bitcoin'i ortaya çıkaran "Bitcoin: Eşler Arası Elektronik Nakit Sistemi" isimli doküman, Proof of Work protokolü sayesinde güvenilir bir ödeme sistemi ve kriptopara biriminin nasıl var olabileceğini ortaya koymuştur.
Söz konusu belgenin dördüncü maddesinde yer alan Proof of Work, bu mekanizmanın Bitcoin altyapısında neden yer aldığı ile ilgili soruları yanıtlamaktadır.
Proof of Work Nasıl Çalışır?
Bitcoin ve diğer pek çok kriptopara birimi, düğümlerin (node) bir araya gelerek oluşturduğu blokzincir sistemleridir. Bu sistemlerin temel görevi ağın sürdürülebilirliği ve sürekliliğini sağlamaktır. Ağ üzerinde, madenci ismi verilen ve blokzincire yeni bloklar eklemekle görevli operatörler bulunmaktadır. Bu blokların eklenebilmesi ise bazı karmaşık matematik problemlerinin çözülmesiyle mümkün olabilmektedir. Söz konusu problemleri çözmek hayli zor olduğu için güçlü işlemcilere ihtiyaç duyulmaktadır.
Problemi çözen ve bloktaki işlemleri doğrulayan ilk madenci işlemi ağa yayınlayarak diğer operatörlerin onayına sunar. Sağlaması yapılıp onay verildikten sonra, ağda belirlenen kriptopara ödülü ve bloktaki işlemler için ödenen işlem ücretleri, problemi çözen madenciye aktarılır. Madenciler tarafından doğrulanan işlemler, blokzincirdeki dağıtık defter sistemine kaydedilir. Ağa bağlı tüm kullanıcılar, blokzincirin bir kopyasını indirebilir ve aynı zamanda onaylanmış tüm blokların doğrulamasını gerçekleştirebilir.
Proof of Work Protokolünün Avantajları ve Dezavantajları Nelerdir?
Kriptopara endüstrisinin en yaygın ve temel protokolü olan Proof of Work, bir ödeme sisteminin ve para biriminin merkezi otorite olmadan çalışabilmesine imkan vererek teknolojik ve ekonomik bakımdan radikal değişiklikler sunmaktadır. Örneğin hesaplama gücü, ağdaki verilerin güvenliğini sağlayan önemli mekanizmalardan biri olarak kullanılmaktadır. İş Kanıtı protokolü sayesinde Bitcoin ağına düzenlenebilecek saldırıların başarılı olabilmesi için ağdaki hesaplama gücünün en az yüzde 51'inin ele geçirilmesi gerekmektedir. Günümüzde Bitcoin ağının büyüklüğü ve yüksek hesaplama gücü (hashrate) dikkate alındığında böyle bir saldırının başarıya ulaşmasına ihtimal verilmemektedir. Hesaplama gücü, ağdaki işlemcilerin bir saniyede yapabildiği deneme sayısını temsil eder ve doğrulama gücü olarak düşünülebilir. Ağı ele geçirmek için hesaplama gücünün çoğuna sahip olma zorunluluğu, PoW protokolünün en büyük avantajlarından biridir.
PoW protokolüne dayalı bir sistemin güvenli olabilmesi için gerekli özelliklerden birisi, yüksek işlem gücü gerekliliğidir. İşlem gücü arttıkça madencilerin problemi çözmek ve ödülü almak için harcadığı enerji miktarı artar.
Bu durum hem yüksek maliyete hem de enerji kaynaklarında tüketim artışına sebep olur. Günümüzde, Bitcoin'in güvenliğini arttıran işlemci gücünün arttırılmasında yenilenebilir enerjinin payı giderek artmaktadır. Küresel ısınma bilinciyle yeni kurulan madencilik tesisleri, enerji efektifliğine ve yenilenebilir enerjiye ciddi oranda önem vermektedir.