PoW olarak da bilinen Proof of Work kripto para madenciliğinde önemli faktörlerden biridir. Özellikle Bitcoin ve Ethereum madencilik sürecinde bu madencilik türü kullanılır. Her ne kadar Bitcoin ve Ethereum’un madencilik süreçleri farklı olsa da bazı benzerlikleri bulunmaktadır. Bu benzerlik konsensüs mekanizmaları ile ilişkilidir.
Günümüzdeki modern haliyle Proof of Work, Bitcoin’in mucidi olan Satoshi Nakamoto tarafından geliştirilmiştir. Bunu esinlendiği kişi ise bir kriptograf olan Adam Back’tir. Onun geliştirdiği benzer bir mekanizmadan esinlenerek bugünkü modern haline getirmiştir. İlk Proof of Work yöntemi ise spam olarak bilinen e-postaların toplu olarak gönderilmesiyle mücadele etmek üzerineydi.
Adam Back’in geliştirdiği bu sistemde ise her bir e-posta gönderildiğinde, gönderen kişinin göndermeden önce ufak bir kontrolü yapılması gerekiyordu. Bu doğrulama sadece mesaj gönderen herkes için oldukça hızlı ve basitti. Fakat ne kadar çok mesaj gönderilirse, doğrulama da o kadar zor oluyordu. Bu sayede program toplu mesaj göndermeyi de zorlaştırmıştır.
Satoshi Nakamoto’nun geliştirdiği Bitcoin sisteminde ise Proof of Work iki işlevi getiriyor. İlki Bitcoin ağı üzerinde fikir birliğine izin vermek, diğeri ise güvenliğini garanti altına almaktır. İşlemlerin onaylanmasından konsensüs kullanılırken, Proof Work’ün sağlamış olduğu güvenlik çift harcama problemini de ortadan kaldırmaktadır.
Bitcoin Blockchain’i günümüzde ünya üzerinde en çok kullanılan ağlar arasında yer almaktadır. Bilindiği kadarıyla günlük olarak 250 binden fazla işlem gerçekleştirilmektedir. Fakat bu işlem anlık olarak gerçekleşmez. Taahhüt edilebilmesi için ortalama olarak 10 dakika sürmekte olan bir süreçte blok zincirinde bir işlemin onaylanması gerekmektedir.
İlk olarak bu işlemlerin onaylanabilmesi için ağdaki üyelerin işlemi onaylaması gerekir. Tam düğümler de bu kullanıcılar arasında yer almaktadır. Küresel çapta yayılmış vaziyette olan 10 binin üzerinde düğüm bulunmaktadır. Bitcoin ağının herhangi bir merkezi yoktur. Yani herhangi bir kişiye ya da şirkete bağlı değildir. Bunun yerine fikir birliğiyle Proof of Work mekanizması ile elde edilmektedir. Her bir düğüm Bitcoin blok zincirinin tam kopyasına sahiptir. Bu kopyalar ise bilgisayarlarda saklanmaktadır. Gerçek zamanlı olarak da güncellenmektedir. Blok zinciri ise herkese açıktı ve gerçekleşen bütün işlemleri isteyen herkes kontrol edebilir. Düğümler ise işlemleri doğrulamaktan sorumludur.
Ağ Güvenliği ve Proof of Work
Kötü niyetli kişilerin ağ içinde dolandırıcılık yapmak için uğraşması mümkündür. Bunlar arasında en yaygın olanı ise Bitcoin’in iki defa harcama çalışıldığı çift harcamadır. Proof of Work madenciliğinde kişinin blok oluşturmak için belirli oranda enerji harcadığını kanıtlaması gerekmektedir. Bu enerji ise yüksek miktarda elektrik gerektiren hesaplama gücü biçiminde gelmektedir. O yüzden Bitcoin madenciliği yapmakta olan cihazlar yüksek miktarlarda enerji tüketirler ve gün boyunca her an açık olmalıdır.
Bir anlamda Proof of Work madenciliği aslında bir piyango gibidir. Madencilik şirketleri bloğun hash’ini diğerlerinden önce bulabilmek için işlem gücünü kullanmaktadır. Eğer sunulmuş olan karma önceki blok ile eşleşmezse çıkarılan blok atılır. Bu blok ise yanlış bir blok olarak reddedildiğinden ötürü ağdan yalıtılmış olur. Onu bulmaya çalışan madenci de boş yere enerji ve hesaplama gücü kullanmış olacaktır.
Madenciler blok ödülü olarak da günümüzde 6,25 BTC kazanmaktadır. Bu ödül miktarı Bitcoin ilk çıktığında 50 BTC iken sonrasında 12,5 BTC’ye düşmüş ve günümüzde ise 6,25 BTC olmuştur. Bu olaya ise Halving yani Yarılanma denir. Her 210 bin blokta bir gerçekleşmektedir ve bu da yaklaşık olarak 4 yıla tekabül etmektedir.
Blok zincirinde ise ne kadar çok blok var ise madencinin sitemi dolandırmak için ihtiyacı olan hesaplama gücü de o kadar fazla olacaktır. Ağın büyük bir bölümü iyi niyetli madencilerden oluştuğu ve düğümler işlemler üzerinde dikkatli olduklar takdirde Bitcoin saldırıları daima önlenecektir. Bitcoin çıktığı ilk günden bu yana bu konuda başarılı oldu ve bu tarz bir saldırıya maruz kalmadı. Ağın yarısından fazlasının ele geçirilmesi olayına da % 51 saldırısı denilmektedir. Pek çok kripto para birimi bu risk ile karşı karşıyadır.