POW工作量证明是什么？作为共识机制的其中1种，它有什么特别

区块链是什么呢？共识协议又是什么？我们现在就来了解共识协议中的其中一种机制－工作量证明POW( Proof-of-Work )。

你可能没听过区块链这个名词，但你一定听过比特币，比特币可是近年来各个报章杂志或网络媒体最喜爱的主题之一，不过比特币其实只是一个建立在区块链概念上的应用，区块链才是比特币的根本概念。

工作量证明是什么？

工作量证明（Proof-of-Work，PoW）是一种对应服务与资源滥用、或是阻断服务攻击的经济对策。一般是要求使用者进行一些耗时适当的复杂运算，并且答案能被服务方快速验算，以此耗用的时间、装置与能源做为担保成本，以确保服务与资源是被真正的需求所使用。

这个想法的一个应用是使用Hashcash作为防止电子邮件垃圾邮件的方法，需要在每封电子邮件上对电子邮件内容（包括收件人地址）进行工作证明。合法的电子邮件将能够轻松地生成证据（单个电子邮件不需要太多工作），但是大量垃圾邮件将很难生成所需的证据（这需要大量的计算资源）。

工作量证明（Proof-Of-Work）诞生的背景和历史

工作量证明（POW），1993 年由Cynthia Dwork 和Moni Naor 提出，POW 被用于阻止拒绝服务攻击（DDOS）、反垃圾邮件等一些服务滥用的经济对策。

第一个POW 应用是1996年Adam Back 开发的“Hashcash” 应用，它采用工作量证明共识机制来过滤垃圾邮件，微软也将其应用在Hotmail, Exchange, Outlook 等电邮服务上。具体做法是要求所有收到的邮件都使用强POW 附件。此系统使得垃圾邮件发送者在大量发送邮件时在经济成本上不可行，但却允许个人在需要的时候互相发送信息。时至今日这种算法也被赋予新的意义，即以”挖矿”形式作为比特币安全核心。

工作量证明（POW）共识机制算法采用了SHA-256 运算Hash 值，特点是难以运算，却容易验证。

我们知道改变Hash 值的原始数据中的任何一部份，所产生的Hash值也会随之变化，因此我们只需在运算Hash 值时，加入一个不断改变的随机数，亦总是可以计算出以0 开头的Hash 值。所以要找到符合要求的区块Hash 值，则需要经过进行大量运算，运算时间取决于节点的运算速度。当某个节点提供出一个符合要求的Hash值，就说明该节点确实经过了大量的尝试运算。当然，并不能代表说已进行了多少次运算的次数，因为寻找符合要求Hash值是一个概率事件。

换言之，当节点拥有占全网N%的算力时，该节点即有N/100的概率找到符合要求的Hash值。

Hashcash工作证明在比特币中用于块生成。为了使网络参与者接受块，矿工必须完成覆盖块中所有数据的工作证明。调整这项工作的难度，以便限制网络每10分钟生成一个新块的速率。由于成功生成的可能性非常低，因此无法预测网络中的哪台工作计算机将能够生成下一个块。