導讀隨著2021加密貨幣的興起，比特幣網絡變得越來越強大。隨著越來越多的個人和機構繼續采用比特幣，去中心化應用程序繼續公開，越來越多的人......資料來源：A....

隨著 2021 加密貨幣的興起，比特幣網絡變得越來越強大。隨著越來越多的個人和機構繼續采用比特幣，去中心化應用程序繼續公開，越來越多的人......

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隨著 2021 隨著加密貨幣的興起，比特幣的遺產越來越強大。隨著機構繼續投資比特幣，以及去中心化應用程序繼續進入公眾手中，越來越多的人想知道這些新技術是如何運作的。最終，如果好奇地加密用戶遇到挖礦，用戶很可能會遇到工作量證明 (PoW) 和權益證明 (PoS) 一詞。

讓我們看看這種共識機制是如何出現的，以便更好地了解加密貨幣的整體情況。

工作量證明簡史

工作量證明源于電子郵件技術。垃圾郵件在 1990 年代初期很常見，兩位學者 Cynthia Dwork 和 Moni Naor 在此期間發表了一篇關于如何阻止這種垃圾郵件的論文。1992 年，密碼學已經被用于文檔中的區塊鏈。然而，僅在 2004 年前，通過開發令牌完成了開創性的工作，允許用戶在合法服務器中一致地驗證每個令牌。

在 2008 年金融危機的刺激下，匿名比特幣創始人中本聰使用多種技術創建了我們現在在加密貨幣中稱為工作證明的共識機制。如今，工作量證明已在比特幣、萊特幣、以太坊和狗狗幣等網絡上實施。它仍然被認為是當今最安全且經過時間考驗的共識算法，盡管用于去中心化應用程序的新協議正在試驗替代共識機制，例如權益證明 (PoS)、委托權益證明 ( dPoS)，以及其他融合了工作量證明和權益證明的實驗算法。

什么是工作量證明？

比特幣和其他網絡在所謂的工作證明 (PoW) 共識機制上運行。共識機制允許整個系統就網絡的當前狀態達成一致，并需要充當交易驗證者的礦工以及執行共識規則的各個節點的參與。至關重要的是，每個節點都擁有完全相同的賬本副本并執行相同的共識規則，以便“達成共識”。

如果一個計算機節點具有一個版本的比特幣協議，而另一個節點運行的比特幣版本略有不同，則網絡不兼容。由于比特幣和其他區塊鏈協議的功能是將每筆交易永久記錄在數字分類賬上，因此對于數字分類賬的功能有不同的“共識”將使功能沒有意義。簡而言之，每臺計算機都必須“達成共識”才能使區塊鏈有效。

去中心化的主要因素之一是不受中央權威的約束，因為管理任何區塊鏈項目的法律都必須遵守數學和代碼。另一種選擇是一個集中的權威，它決定協議的運行方式。當然，缺點是實體可以濫用其對系統的權力。因此，共識算法是實現功能可行但信任最小化系統的關鍵要素之一。

作為一種安全機制，PoW 還使用能量和計算機來保護網絡免受攻擊。PoW 使用密碼學、哈希和復雜的謎題來確保數字賬本永遠不可更改。要改變區塊鏈，必須擁有強大的計算能力和硬件來解決超凡脫俗的算法。這就是工作量證明區塊鏈網絡如此安全的原因。

采礦和工作證明

資料來源：Marco Krohn/維基共享資源。

在加密貨幣中，采礦和工作量證明已成為同義詞。原因很容易理解：PoW 是指通過消耗能量完成的證明工作。反過來，礦工分享比特幣區塊獎勵，這通常被稱為“挖礦比特幣”。

在早期，挖比特幣要容易得多，因為沒有很多人挖比特幣、萊特幣、以太坊等。競爭不那么激烈，因為創建的區塊不多。區塊是交易數據永久記錄在區塊鏈上的地方。挖一個區塊是指找到數學問題的解決方案，礦工獲得區塊獎勵和挖礦交易費用。每 2,016 個區塊，比特幣挖礦難度會根據可用礦工的數量向上或向下調整。因此，每個區塊的平均時間總共是大約 10 分鐘。

在過去，你可以運行任何舊 PC 來挖掘比特幣。多年來，采礦難度增加到您需要 GPU 或稱為 ASIC 的專用機器來采礦的地方。現在的情況是，整個采礦場都是為了在開采比特幣方面具有競爭力而建造的。除非你擁有大量資源和廉價能源，否則開采比特幣不一定是有利可圖的。

長話短說，采礦工作就是這樣。假設我想讓你猜數字 1-20。容易，對吧？我們小時候都玩過這個游戲。但假設我想讓你猜一個介于 1 到 10 億之間的數字。有點難。現在，我想讓你猜一個理由 16 個符號組成的 64 位字符串，從 1 到 10 和字母 AG。你可能需要 3000 IQ 只有一臺非常強大的機器才能猜出我在想數據字符串 1eF32a0a026bb49……等等。

如果你的超千兆大腦猜對了，恭喜。你已經“證明了你的工作”。這就是為什么工作量證明在這么長時間內是可靠的，并且仍然有有效的證據來支持它。你需要巨大的計算能力才能遠程控制或破解網絡，因為所有的加密工作都在網絡上完成。這項任務需要付出巨大的努力。

工作量證明與權益證明

盡管主流媒體夸大了產生工作量證明所需的電力輸出，但比特幣挖礦仍然需要大量能源。比特幣消耗了世界能源輸出的能量 0.5%，與拉斯維加斯這樣的大城市一樣多，盡管它的支持者聲稱大部分哈希值來自可再生能源或擱淺的能源。另一個對工作量證明的流行批評指出，共識算法有利于擁有更多資源的礦工，因為那些擁有大量現金的人可以購買裝滿挖礦工具和挖礦密碼的整棟建筑物。相比之下，Proof-of-Stake，驗證區塊的協議機會與您欠的貨幣數量成正比。因此，您需要一個基線級別的資源，即您需要“質押”多少加密貨幣來“證明”或驗證網絡，加上硬件要求。驗證者節點上的權益證明功能不是挖礦，而是由驗證網絡的用戶運行。

但是，股權證明有助于解決其他問題，例如區塊鏈被超越。在 PoS 中，如果突然一群人聯合起來接管 51% 的網絡，或者甚至一個強大的個人購買了協議一半以上的股份，那么網絡就會受到損害。從理論上講，這可能是可能的，但在實踐中執行起來是不切實際的。盡管如此，由于這個問題和其他問題，未來的一些協議可能會選擇使用工作量證明和權益證明的混合。