区块链工作量证明（带视频）

工作量证明 (PoW)

比特币（Bitcoin），由中本聪于2009年提出，是区块链技术最早的应用。 它使用 PoW 作为共识算法。 奖。 在 PoW 中，不同的节点根据特定的信息竞争计算一个数学问题的解。 这个数学问题很难解决，但很容易验证结果。 最先解决数学问题的节点可以创建下一个区块并获得一定数量的货币奖励。 中本聪在比特币中采用了 HashCash[4] 机制来设计这道数学题。 本节将以比特币采用的 PoW 算法为例。 PoW的共识步骤如下：

区块头填写区块版本号、前一个区块的哈希值、时间戳、当前目标哈希值和随机数，如表1.1所示；

PoW共识算法以算力作为争夺记账权的基础，以工作量作为安全保障。 所有矿工都遵循最长链原则。 新生成的块包含前一个块的哈希值。 所有现有的块形成一个链。 链的长度与工作量成正比。 所有节点都信任最长的区块链。 如果一个组织拥有足够的计算能力，它就可以对比特币网络发起攻击。 当攻击者拥有足够的计算能力时工作量证明机制随着比特币，他可以先计算出最新的区块，从而掌握最长的链。 此时，比特币主链上的大部分区块都是他产生的。 他可以故意拒绝某些交易的确认并进行双花攻击。 这会影响比特币网络的可信度，但这种行为也会对攻击者造成损害。 通过求解一维随机游走问题，可以得到恶意节点攻击成功的概率与算力之间的关系：

2.权益证明（PoS）

随着越来越多的人参与比特币挖矿，PoW 的诸多问题也逐渐浮出水面。 例如，随着算力竞争的迅速加剧，获取代币所需的能源消耗大幅增加，记账权逐渐向大量算力转移。 权力的“矿池”是集中的[6-9]。 出于这个原因，研究人员试图用一种新的机制来取代工作量证明。 最早的比特币项目中就提到了PoS的概念，但由于健壮性等原因并没有被使用。 PoS最早的应用是PPCoin。 PoS 提出了货币时代的概念。 币龄是持有代币数量与持有时间的乘积的累加。 计算如式(1.4)所示。 用货币时代竞争代替算力竞争，使得区块链的证明不再单纯依赖工作量，有效解决了PoW的资源浪费问题。

其中，持有时间为某币最后一次在网络上交易的时间。 每个节点持有的币龄越长，其在网络中的权益就越多。 获得一定的收入。 在点点币的设计中，并没有完全脱离工作量证明。 PoS机制记账权的获取也需要简单的哈希计算：

其中，proofhash是权重因子、未消费输出值和当前时间模糊求和得到的哈希值。 同时工作量证明机制随着比特币，每个节点的计算能力是有限的。 可以看出，币龄与计算难度成反比。 在 PoS 中，区块链的安全性随着区块链价值的增加而增加。 对区块链的攻击需要攻击者积累大量的币龄，即他们需要持有大量的数字货币足够长的时间。 这也大大增加了攻击的难度。 与 PoW 相比，使用 PoS 的区块链系统可能面临远程攻击（Long Range Attack）和无风险攻击（Nothing at Stake）。

除了Peercoin，还有很多币也使用PoS，只是在记账权的分配上有不同的方法