比特币技术（三）——工作量证明机制

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工作量证明机制是一种对在差不多时间内发生的事情的先后顺序达成共识的一种算法。就像你的老板，评估你的工作情况如何一般只看结果，因为谁也没那个闲工夫看你工作过程中做了哪些事情。再比如日常生活中，我们会去拿英语四六级证书、驾驶证、律师证等等，这些都是通过检验结果的方式，也就是通过相关的考试所获得的证明，非常高效。

随着全网算力的不断提高，目前挖矿已经从CPU转向GPU到了ASIC芯片挖矿了，也就诞生了挖矿效率更高的专业矿机，典型的POW币种有比特币（BTC）、莱特币（LTC）等。

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POW机制的优点

（1）引流快，机制本身有挖矿难度自动调整、区块奖励逐步减半等基于经济学原理的设置，这会吸引并鼓励更多的人参与进来。

（2）速度发展，参与越早的用户获得的越多，有助于促进加密货币初始阶段发展迅速，节点网络迅速扩大。

（3）相对公平，通过挖矿这种“付出劳动拿报酬”的行为发行新币，把比特币分散给个人，能够实现相对公平。

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POW机制的缺点

（1）资源浪费，挖矿需要进行大量的哈希运算，所花费的电力和各种算力资源巨大。

（2）性能较低，比特币出块时间是10分钟，因此交易确认需要至少花10分钟，目前仅支持每秒7笔的交易速度，并不适合高并发的商业应用。

（3）算力集中化，目前矿池挖矿是主力军，个人矿工基本上无法生存，因此掌握算力越多的矿池选择权越大，进而导致算力的集中化。

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POW机制安全性如何？

对于执行方来说，难度是适中的。对于验证方来说，是非常容易被验证的。矿工们通过哈希算法（这种算法我们会在2月份给大家详细科普），最先算出结果，获得记账权，其他节点经过非常简单的验证之后，就可以同意其记账，并且同步账本。打上时间戳之后，进入下一步计算。

另外，在比特币网络中，大家公认最长的链才是正确的，所以如果出现恶意篡改的人，需要在很短时间内赶上现有区块链的高度，这基本上是不可能的。如果说这个人真的能做到掌握全网51%的算力并发动攻击，那么他不得不在高昂算力进行欺骗和用其产生新币之间做出选择，比较一下收益，遵守比特币规则所获得的利益多数情况下都是大于攻击带来的利益的。

因此这么一想，POW的机制是安全的。但如若由于计算原因，网络延迟造成区块分叉，还是不可避免的会带来一系列的安全性问题。

总结

POW作为共识算法的先驱，尽管现在有其他常见算法，如POS（权益证明）、DPOS（委托权益证明）等等的存在，但它在当前公链共识算法中依然占有主导的地位。以闪电网络为代表的拓展方式使得POW共识机制在未来商业中更广泛的应用出现了可能，因此我们打算预计下周我们还将推送一篇有关闪电网络的专门科普。

来源：大杂说