工作量证明 (PoW)

工作量证明通过让区块生产需要真实且昂贵的计算来保护区块链。网络信任背后工作量最多的那段历史，所以改写过去的成本高得令人望而却步。

这个想法比加密货币更早。它最早在 1993 年被提出，用来让发送垃圾邮件变得昂贵。1997 年，一个叫 Hashcash 的系统把同样的想法用于电子邮件。2009 年推出的比特币把它应用到公共账本上。

它的运作方式如下。矿工把交易收集到一个候选区块中，并加上一个可以改变的数字，叫做 nonce。它对区块进行哈希运算，得到一个看起来随机的数字。如果这个数字低于网络的目标，区块就是有效的。如果不是，矿工就改变 nonce 再试一次，每秒数十亿次。

找到有效的哈希很难，但检查它是瞬间的事。任何人只需对区块哈希一次，就能确认它满足目标。正是这一点让成千上万台电脑无需互相信任就能对链达成一致。

它也让改变过去变得昂贵。要改写一个旧区块，攻击者必须重做它的工作，以及它之后每个区块的工作，而且要比网络其余部分更快。一笔交易埋得越深，就越安全。

这正是矿工所做的：花费算力来换取添加区块的权利并领取奖励。每种币选择自己的算法，算法决定由 CPU、GPU 还是 ASIC 来做这项工作最合适。一些较新的设计试图让工作本身有用，例如用零知识证明来证明的真实矩阵运算。

一个常见误解是这项工作是在解一道巧妙的题。它更像是彩票：每次哈希是一张彩票，更高的算力能买更多彩票。权益证明 (PoS) 是主要的替代方案。它用锁定的币而不是计算来保护链，没有挖矿。