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工作量证明是一种用于确认和记录加密货币交易的区块链共识机制。它要求网络参与者使用计算能力尽快解决复杂的密码难题，只奖励第一个成功的参与者。
每种加密货币都有一个区块链，一个由交易块组成的公共分类账。工作量证明加密货币中的每个交易块都有一个唯一的哈希值。为了确认要添加到区块链的新块，加密矿工需要创建一个小于或等于目标块哈希值的目标哈希值。
矿工通过使用能够快速生成计算的挖矿设备来完成这项任务。目标是成为第一个拥有目标哈希的矿工，因为该矿工将成为更新区块链并获得加密货币奖励的矿工。
因为找到目标哈希很困难，但验证它却不是，工作量证明概念在加密货币中运作良好。该过程非常困难，足以防止交易记录被操纵。同时，一旦目标哈希值被发现，其他矿工就很容易对其进行验证。
尽管工作量证明可能不是最具扩展性的模型，但它已被许多加密货币采用，以实现安全的去中心化共识。
比特币在 2009 年推出时是第一个采用该应用程序的加密货币，使其能够保持其作为最强大的加密货币的领先地位。
什么是区块链中的工作量证明？
工作量证明，缩写为 PoW，是一种在加密货币区块链上确认和监控新硬币生产和交易的方法。它描述了一个系统，该系统涉及大量但可管理的工作量，以禁止轻率或有害地使用计算机资源，例如发送垃圾邮件或执行拒绝服务攻击。据Investopedia.com 报道， Hal Finney 在 2004 年通过使用 SHA-256 哈希算法的“可重复使用的工作证明”的想法扩展了保护数字货币的概念。
工作量证明在比特币中如何运作？
比特币是一种建立在称为“区块链”的分布式账本之上的加密货币。该分类账记录了所有比特币交易，按顺序“区块”组织。这些区块确保没有用户能够两次花费他们持有的任何资产。为了避免操纵，分类帐分布在整个机器网络上并且是公开的。因此，网络将很快拒绝更改的版本。
在实践中，用户通过散列来识别篡改，散列是用作比特币工作证明的冗长整数序列。将特定数据集通过哈希函数，它只会产生一个哈希值。然而，由于“雪崩效应”，即使对原始数据的任何部分进行很小的更改都会导致完全不可读的散列。
无论基础数据集的大小如何，由特定函数创建的散列将具有相同的长度。哈希是一种单向函数，只能用于验证创建哈希的数据是否与原始数据匹配。
当一笔比特币交易发生时，它会在被分组到一个块中进行挖掘之前进行安全验证。然后使用比特币的工作量证明过程生成该块的哈希值。比特币采用 SHA-256 算法，该算法始终创建总计 64 个字符的哈希值。
矿工们争先恐后地生成一个小于区块哈希值的目标哈希值。获胜者将最新的交易块添加到比特币网络。他们还以新生成的代币和交易费的形式获得比特币作为奖励。
比特币的预定最大供应量为 2100 万个硬币，尽管超过该点矿工将继续收取交易费用。
比特币的工作量证明算法旨在每 10 分钟添加一个新块。它通过根据矿工添加区块的速度调整挖掘比特币的难度来实现这一点。当挖掘发生得太快时，哈希计算变得更加困难。如果步伐太慢，它们会变得更容易。
目前哪些币种是Pow挖矿：
莱特币 (LTC)：它是最早的山寨币或比特币替代品之一。它于 2011 年推出。它基于比特币技术，提供更快的交易速度。
狗狗币 (DOGE)：它是一种基于 Doge 模因的加密货币，于 2013 年首次亮相。尽管作为一个笑话推出，但它很快获得了忠实的追随者。
门罗币 (XMR)：门罗币采用 randomx，一种对 CPU 友好且抗 ASIC 的工作量证明算法。它是由 Monero 社区成员发明的，旨在使挖矿专用硬件成为不可能。Monero 以前使用 CryptoNight 和该技术的多个版本。
比特币现金 (BCH)：比特币现金使用节点和 PoW 共识算法验证交易。矿工使用计算机能力验证交易，并在生物安全信息交易所所中获得补偿。
什么是工作证明替代方案？
股权证明
权益证明是工作量证明的主要替代方案。与挖矿相反，股权证明加密货币采用基于称为抵押的过程的共识方法。
它于 2012 年随着点点币 (PPC) 的推出而首次亮相。它根据抵押或锁定到网络的代币数量选择交易验证器。
使用这种验证方法的顶级加密货币包括以太坊 (ETH)、币安币 (BNB) 和卡尔达诺 (ADA) 等。
股权证明比工作证明更具可扩展性，因为它不需要几乎一样多的计算能力。权益证明加密货币更环保，因为它们可以更快地处理交易、消耗更少的能源并收取更低的费用。
由于不需要昂贵的硬件，因此开始加密货币也比挖矿容易得多。但是，从安全的角度来看，工作量证明更为可靠。
权益证明的一个潜在问题是拥有大量加密货币的一方可能拥有太多权力，这不是工作量证明的问题。
燃烧证明
工作证明的另一种流行替代方法是燃烧证明。这种方法实施起来很简单。所有者没有把钱花在电脑设备上，而是烧掉了加密货币。硬币被发送到一个地址，在那里它们无法挽回丢失。通过这样做，所有者获得了开采系统的权力。燃烧证明基于随机选择。
为了实现这种方法，矿工可以烧掉当地货币或另一个区块链的货币，比如比特币。如前所述，您销毁的硬币越多，您就越有可能有资格参加选择过程。尽管这似乎是工作量证明的一个很好的替代方案，但它仍然需要销毁更多的硬币，从而浪费了大量资源。
委托权益证明 (DPoS)
委托权益证明 (DPoS) 是 PoW 的另一种流行替代方案。与其名称所暗示的不同，它与股权证明有显着差异。代币持有者不会根据委托的权益证明对区块的有效性进行投票（就像权益证明的情况一样）。相反，他们投票选择将代表他们验证投票的代表。例如，在 EOS 中，从数百名用户中随机挑选出 21 名代表来确认区块。当受托人未能交付区块或确认交易不正确时，他们将被新选择的受托人取代。
委托权益证明与权益证明和工作量证明之间的另一个显着区别是验证者协作而不是竞争下一个块。这使得委托权益证明非常节能，因为不会浪费任何资源来试图超越您的竞争对手。
然而，由于缺乏竞争，这种达成共识的方法相当集中，因为拥有大量代币的鲸鱼拥有更多的投票权。
其他选择包括；联邦拜占庭协议系统（恒星）、委托拜占庭容错（NEO）、权威证明、空间证明、经过时间证明和重要性证明。
最后的想法
工作量证明是早期加密货币的首选共识机制，它需要一种安全、分散的交易处理方法。尽管股权证明最近发展成为一种能源密集度较低的替代方案，但许多主要的加密货币仍在继续使用工作量证明。
