Proof-of-Work (PoW)
工作量证明 (PoW) 是一种计算机科学中使用的系统，用于验证交易或计算，并防止恶意活动，例如拒绝服务攻击。它是最初的 加密货币 共识机制，用于证明已完成某些计算并防止双重支付。它最初由 比特币 使用。 [4][5]
概述
之所以称为“工作量证明”，是因为网络需要大量的处理能力。工作量证明区块链由世界各地的虚拟矿工进行保护和验证，他们竞相成为第一个解决数学难题的人。获胜者可以更新 区块链，其中包含最新的已验证交易，并由网络奖励预定数量的 加密货币。 [3]
工作量证明的目的是确保只有合法的用户才能生成有效的解决方案，并防止恶意活动，例如双重支付。在 比特币 中，工作量证明用于确保 区块链 保持安全有效。
工作量证明 (PoW) 的想法最初由 Cynthia Dwork[6] 和 Moni Naor[7] 于 1993 年发表，后来由 中本聪 在 2008 年的 比特币 白皮书中应用。术语“工作量证明”最初由 Markus Jakobsson[1] 和 Ari Juels[2] 在 1999 年的出版物中使用。 [5]
技术
比特币 是一个 区块链，它是一个共享账本，其中包含曾经发生过的每笔比特币交易的历史记录。该区块链由区块组成——每个区块都存储着最新的交易。
工作量证明是将新区块添加到 比特币 区块链的必要组成部分。区块由矿工开发，矿工是生态系统中执行工作量证明的参与者。每次矿工提出新的获胜工作量证明时，网络都会接受一个新区块，这大约每 10 分钟发生一次。
找到获胜的工作量证明非常困难，需要昂贵的专用计算机。矿工尝试猜测匹配的计算，如果成功，将获得比特币。他们进行的计算被称为“哈希”，它接受一个输入并产生一个随机的字母和数字字符串。
矿工的目标是生成与比特币当前“目标”匹配的哈希。它需要一个具有大量前导零的哈希，这是一种极不可能发生的情况。尽管如此，世界各地的矿工每秒计算数万亿个哈希，通常需要大约 10 分钟才能达到目标。
谁先达到目标，谁将获得一批 比特币 加密货币的奖励。然后，比特币协议会创建一个新值，矿工必须对其进行哈希处理，并且矿工竞相寻找获胜的工作量证明。 [8]
PoW 的特点
- 找到数学问题的解决方案很困难。
- 验证该解决方案的正确性很容易。 [5]
PoW 的挑战
51% 风险
如果一个控制实体拥有网络中 51% 或超过 51% 的节点，则该实体可以通过获得网络的大部分来破坏区块链。 [5]
耗时
矿工必须检查许多随机数才能找到解决难题的正确解决方案，而解决难题是挖掘区块所必需的，这是一个耗时的过程。 [5]
资源消耗
矿工消耗大量的计算能力，以便找到解决难题的解决方案。 [5]