共识机制之POW

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比特币的共识机制就是POW，而早期的大部份区块链都是在模仿比特币，也使用POW做为共识机制。所以POW是最早应用在区块链中的共识机制，也应该是大家最熟悉的共识机制。POW是Proof Of Work的缩写，中文名为工作量证明，简单理解就是一份证明，用来确认你做过一定量的工作。其实在日常生活中也有很多工作量证明的场景，比如我们获得毕业证书，客观上可以证明我们在大学进行了四年的学习，具备一定的知识和技能，我们拿到的驾照，客观上也可以证明我们一定时间上驾驶技能的学习并具备驾驶车辆的能力。PoW系统的主要特征是计算的不对称性。工作端需要做一定难度的工作得出一个结果，验证方却很容易通过结果来检查工作端是不是做了相应的工作。

我们已经知道，在比特币中每个节点以算力来竞争记帐的权力，而工作量证明机制就是用于判定竞争的结果。工作量证明机制要求当用户对一个交易进行证明，即确认一个区块的有效性时，需要耗费一定的运算能力和时间，一旦运算成功，那么就确定了一笔交易。即比特币网络中任何一个节点，如果想生成一个新的区块并写入区块链，必须解出比特币网络出的PoW问题。在POW过程中，哈希算法起到重要的记录工作量的作用。简单来说POW过程就是将不同的nonce值作为输入，尝试进行SHA256哈希运算，找出满足给定数量前导0的哈希值的过程。而要求的前导0的个数越多，代表难度越大。比特币的工作量证明，就是我们常说的“挖矿”所做的主要工作。

POW的优点在于完全去中心化，用工作量来获得奖励即“多劳多得”，这样有利于初始阶段网络节点的迅速增加，能吸引更多的人参与。缺点就是挖矿造成大量的资源浪费，共识达成的周期较长，且挖矿从个人扩大到矿池，也越来越违背去中心化的初衷，对网络安全也会造成威胁。

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