工作量证明(PoW)算法是什么？工作量证明算法介绍

 

　　1.工作意义

 

　　工作量证明（PoW）是第一个成功的去中心化区块链共识算法。PoW用于比特币，以太坊（以太坊计划转换为权益证明），Litecoin，ZCash，Monero和许多其他区块链。最著名的算法的工作原理如下：首先，网络用户彼此发送数字令牌，然后将所有交易汇总成块并记录在分布式开放式注册表-区块链中。

 

　　在PoW中，借助复杂的数学计算可以证明所有交易，网络的任何用户都可以验证其有效性。矿工解决问题，形成一个新的区块，并确认交易。随着用户数量的增加，每次任务都变得更加困难，并且网络上的负载也越来越大。

 

　　每个块的哈希包含上一个块的哈希输出。这样可以提高系统的安全性，并且不会违反已创建块的顺序。用户必须首先正确确定“nonce”，即添加到行末的数字，以创建以所需的零数开头的哈希。如果矿工设法解决了问题，则会形成一个新块：将下一组交易放入其中，并视为已确认。

 

　　2.工作证明目的

 

　　共识算法旨在通过检查在许多网络参与者之间分配的操作的准确性来确保交易的准确性。区块链的准确性和速度取决于此机制。同时，问题不应太复杂。在这种情况下，块生成将花费大量时间，这意味着网络上会挂起许多不完整的事务。

 

　　如果无法在可预测的时间内解决问题，那么创建块将是a幸。如果仅解决问题，这将使系统容易受到滥用，垃圾邮件和DoS攻击。该解决方案应该很容易正确，否则，并非所有节点都将理解该计算是否正确执行，这意味着它们将不得不信任其他节点，这与区块链的基本原理之一-完全透明性不一致。

 

　　3.工作证明的缺点

 

　　该算法是诚实且可理解的。可以信任。但是，它的主要问题是巨额费用和51％的攻击。2017年，完成比特币系统中的单笔交易平均需要163kW/h的能源。有了这么多的能量，五天半的时间就可以满足一个三口之家在一个小小的单层房屋中生活的需要。此外那些拥有更快，更强大的ASIC的矿工所获得的收益要比其他矿工更多。结果，比特币的分散程度不如其最初的预期。

 

　　4.工作用例证明

 

　　在哪里使用战俘？在许多加密货币中。当然，其中最著名的是比特币，而正是比特币引领了这一趋势。它使用Hashcash算法，该算法允许您根据网络的总计算能力来更改任务的复杂性。

 

　　平均块形成时间为10分钟。类似的系统在类似比特币的加密货币中实现，例如在莱特币中。使用PoW的另一个主要项目是以太坊。考虑到几乎所有区块链项目的四分之三都是在此平台上实现的，我们可以自信地说大多数应用程序使用带有工作量证明的共识模型。

 

　　5.工作量证明与权益证明

 

　　为了验证交易，权益证明要求参与者共享他们在线存储的硬币的一部分。PoS是一种替代的PoW机制，最早于2012年在加密货币PPCoin（更名为PeerCoin）中实现。权益证明的思想是解决与高能源成本相关的工作量证明问题。

 

　　6.加密货币还有哪些其他共识机制？

 

　　工作量证明和权益证明可以被认为是加密货币世界中两种最受欢迎​​的共识算法。但是，几种机制都有其微妙之处和特征。

 

　　他们的名单可能非常广泛，因此我们列出了一些最著名的：

 

　　委托权益证明是一个通用术语，描述了基于权益确认的基本共识协议的发展。DPoS用于BitShares，EOS和Tezos。

 

　　权限证明是基于信誉的共识算法，可为区块链（尤其是私有区块链）提供实用，有效的解决方案。

 

　　零知识证明是一种加密协议，允许一方（证明方）向另一方（验证方）确认陈述的真实性，而无需透露有关该方的任何其他信息（证明方的内容或来源）了解了开放性）。

 

　　尽管共识方法有很多优点和缺点，但是每种协议的安全性在很大程度上取决于开发人员。目前，最有利可图的选择是将两种算法结合起来，因此基于PoS和PoW共存的个​​人原则，出现了其他证据方法。另外，值得重点介绍算法的容量证明和存储证明，其中为了确认系统中的操作，它们使用实际资源，即磁盘空间量。