工作量证明（Proof of Work，简称PoW）由
比特币引入，可（kě）以保证恶意节点不超过（guò）51％即（jí）可（kě）达成共识，是目（mù）前
区（qū）块链最经（jīng）典、也是最久经（jīng）考验的共识机制。其（qí）基本流（liú）程如（rú）下：
1）当节点进行数据（jù）传输时，传输（shū）的信息不会被各节点立即储存，而是被标记为“未（wèi）确认的”存入（rù）内存池。
2）区块链系（xì）统中每（měi）隔（gé）一段时（shí）间产生一个新的区块，不同的区块链协议（yì）产生的时间不同（例如比特币区块（kuài）链中是10分钟产生一个（gè）区块（kuài））。各（gè）节点在内存池将收集所有未确认（rèn）的信息（xī），打包在（zài）新的区块中，构造出（chū）候选区块。由于我们上述提（tí）到（dào）的问题，对于给定的信（xìn）息集合，各（gè）节点区块中打包的信息可能不一致（zhì）。
3）区块打包信（xìn）息后会设置一个“密码谜题”，即在信息后添加一个随（suí）机数，然后对整（zhěng）个信息列表（包括随机（jī）数（shù））使（shǐ）用（yòng）哈希（xī）函数转换成一个哈希值（zhí）。
4）各节点（diǎn）需（xū）要利用所得到的哈希值（zhí）计算出该随（suí）机数。根（gēn）据上文（wén）所提到的哈希（xī）函数的性质，逆向计算不可行，只能使用穷（qióng）举法，因此，要计算出这个特殊数字需要进行（háng）海（hǎi）量的计（jì）算，这个过（guò）程就叫做工作量（liàng）证（zhèng）明，可以（yǐ）简单理解为解“数学（xué）谜题（tí）”的过程。
5）当网络中某个节点率先找出（chū）随机数（shù）时（shí），该节点（diǎn）会向全网广（guǎng）播，其（qí）他节点进（jìn）行有效性进（jìn）行验（yàn）证，当51％的节点验证通过后，则区块会被自动链接到区块链（liàn）的后（hòu）面，无法（fǎ）通过验证（zhèng）的将重新进行计算。率（lǜ）先完成工作（zuò）量证（zhèng）明的可以获得一定的（de）奖（jiǎng）励，既能激励全（quán）网各节点进行（háng）主动存储（chǔ）信息，又能避免节（jiē）点存储（chǔ）错误（wù）信息（xī）——因为验证失败后的收益（yì）远远小于其成本。
例如在比特币区（qū）块链（liàn）中，区块（kuài）中包含一定量的币基，既率先找出（chū）随机数的节点（diǎn）通过验证后，即可获得区块中的新币奖励。由于这个过程（chéng）与（yǔ）挖（wā）金矿有相似之处，因此使用（yòng）PoW机制的
数字货币的产生过（guò）程被称形象地（dì）称为“挖矿（kuàng）”。
PoW的（de）意义在于（yú）增加了各节点（diǎn）广播信息的（de）成本，且该成本远大于发布虚假（jiǎ）信息的收益，各节点就不会有做“叛徒”的动机。因为（wéi）如果节点对信息有任（rèn）何（hé）的修改，就会完全改变哈希值（zhí），哈希（xī）函数（shù）虽（suī）不易逆解但容易验（yàn）证，当无法通过51％节（jiē）点的验（yàn）证时，该节点必须（xū）重做工作量（liàng）证明，既（jì）会花费（fèi）大量成本，又会（huì）降低（dī）率先（xiān）完成的概率从而降低获得奖励（lì）的概率。其次，由（yóu）于率先算出谜题的节点是随机的，所以我们无法得知下一个（gè）争得记录权的节点，各节（jiē）点（diǎn）也（yě）无法掌控（kòng）自（zì）己将获得哪个（gè）区块的（de）记（jì）录权。
以上（shàng）过程通（tōng）过PoW机（jī）制解决了单个区块内（nèi）信息（xī）储（chǔ）存的共识（shí）问（wèn）题，但不能（néng）保证系统（整（zhěng）个区（qū）块链（liàn））的最终一（yī）致性。因为两个不同节点同时挖出区块（解出谜底）的（de）情况也可能出（chū）现（由于网络通信问题，每个节（jiē）点的区块信息可（kě）能不一致），这（zhè）时区块链会出现（xiàn）分叉，网络各节点需要（yào）对哪条区块链（liàn）上的交易能够得（dé）到确认形成共（gòng）识。
整条区块链的共识（shí）遵循（xún）最长链原则，只有（yǒu）最长链上的交易能够得到确认，也就是包含的工作量最大的那条区（qū）块链（liàn）。“分（fèn）叉链”不可（kě）持续（xù），在下一次区块竞争时，每个节点会选择在某条分叉链上进行下一（yī）次记账（zhàng）权（quán）的竞（jìng）争，由于存（cún）在（zài）巨大的工作量证（zhèng）明，同一（yī）时（shí）间内两个节点同时挖出区（qū）块的概率将（jiāng）呈指数级下（xià）降，因此（cǐ），很快就会有“最长链（liàn）”出现，最（zuì）长链上的交易将获得确认（rèn），同时，较（jiào）短链（liàn）上的交易信息（xī）也会随（suí）之释放（fàng），重新标记为“未确认”，打包在下一个（gè）区块中。
但PoW机制并（bìng）非（fēi）完美，它有（yǒu）以下（xià）三个缺点：
1）51％攻击（jī）：当攻击（jī）者掌握了全网51％的算力时，其攻击总能成功，因为他总（zǒng）可（kě）以让自己的链成为最长的链。因此，全网节点越多，抗攻击能力越强，安全性越好。
2）高延迟：区块（kuài）出现时间的间隔（gé）不能太短，出块时间过短意味着挖矿（kuàng）难（nán）度降低，会增（zēng）加多个节（jiē）点同时算出答案（àn）的概率，导致频繁分（fèn）叉（chā）。但出（chū）块慢意味着确认时间长、高（gāo）延（yán）迟。
3）资（zī）源浪费：计算机计算密码谜题（tí）需要大量（liàng）的算力，需要高性能的计算机设（shè）备、消耗大量（liàng）电力等资源（yuán）。根（gēn）据dig
iconomist的评估，比（bǐ）特币2018年度排放的（de）二（èr）氧（yǎng）化碳达34.73百万（wàn）吨，相当于丹麦的
碳排放量；耗电量达73.12兆千瓦时（shí），相当于奥地利的耗电量；产生电子废物9.8克拉，相当（dāng）于卢森堡（bǎo）产生的电子（zǐ）废物。
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