工作量证明

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什么是工作量证明?

始于1993年,工作量证明的概念出现并发展,即:为了防止分布式拒绝服务攻击和其他服务的滥用,例如垃圾邮件,来要求用户做一些工作,这个过程通常意味着需要计算机的处理时间。

在2009年,比特币引入了一种新颖的方式:利用工作量证明作为共识算法来验证交易并向区块链广播新块。现在它已经扩展到许多加密货币中,成为了广泛使用的共识算法。


它是如何工作的?

简单来说,网络中的矿工会在解决复杂的计算难题时相互竞争。这些难题很难解决, 但是其答案很容易被验证是否正确。一旦矿工找到了(某区块)难题的解,他们就能将该区块广播到网络,然后所有其他矿工将验证该答案是否正确。


让我们举个例子。

比特币是一个基于区块链的系统,由分散的节点集体维护。其中一些节点被称之为矿工,负责将新区块添加到区块链中。为了达到这一目的,矿工们需要尝试猜测一个随机数(nonce)。当该数与区块中包含的数据组合并代入到散列函数计算后,结果必须符合给定的条件,比如以四个零开始的计算结果。当找到与条件相符的结果后,其他节点将验证结果的有效性,并且矿工节点将获得该区块奖励。

因此,在没有找到有效的随机数情解的情况下,新的区块不可能被添加到主链中,而有效的随机数又生成特定区块的解(称为块散列)。每个经过验证的区块都包含一个块散列代表矿工所做的工作,这就是为什么这种方法被称为工作量证明。

工作量证明有助于保护网络免受各种不同的攻击。一次成功的攻击非常低效,因为它需要大量的算力以及时间来进行计算,这产生的成本会大于攻击网络的潜在回报。

工作量证明的一个问题是挖矿需要耗费大量功率的昂贵计算机硬件,这些复杂的算法保证了网络的安全性,然而这些计算过程和结果离开了网络将毫无意义。

虽然工作证明量可能不是最有效的解决方案,但它仍然是在区块链网络中达成共识的最流行方法之一。虽然现在已经有很多尝试解决该问题的替代方法,但只有时间才能告诉我们工作证明量的继任者是谁。

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