POW的全称为Proof of Work,翻译过来就是“工作证明”或者“工作量证明”。
比特币、狗狗币和莱特币等都是基于POW模式的数字货币。就是说挖矿获得多少货币奖励,取决于挖矿贡献的有效工作,也就是说,矿机的性能越好、挖矿时间越长,所获得的货币奖励就越多。
工作量证明的重要意义在于:它迫使货币的产生,需要付出一定的工作量和成本,这就赋予了货币一定的商品属性,使得自由市场这只无形的手能够通过“价格机制”自发地调节货币供应,保证了货币具有稳定的价值,从而使得货币能够获得人们的信任。
POW拥有一个很好的特性:可脱离政治。从共识层面讲,它的数学算法简单透明,并且完全去中心化;从理论上讲,任何人都可以挖矿并产生区块。
在比特币白皮书第四节专门讲到一个概念“Proof-of-Work”,也就是“工作量证明”,其实这个POW很早就有,只是在应用比特币之后,才被广泛传播开来。
在比特币的白皮书中被这样描述:
在进行随机散列运算时,工作量证明机制引入了对某一个特定值的扫描工作,比方说SHA-256下,随机散列值以一个或多个0开始。那么随着0的数目的上升, 找到这个解所需要的工作量将呈指数增长,而对结果进行检验则仅需要一次随机散列运算。我们在区块中补增一个随机数(Nonce),这个随机数要使得该给定区块的随机散列值出现了所需的那么多个0。我们通过反复尝试来找到这个随机数,直到找到为止,这样我们就构建了一个工作量证明机制。
对于比特币而言,POW是一个只有能花费大量成本的人才会加入的盈利模式。挖矿的人具有长期的资本支出,以此来实现自己利益的大化。POW的收益取决于所拥有的算力(或者说矿机的先进程度等)。算力越高,分给用户的记账机会就越多,因此,算力越高挖矿时间越长,所获得的比特币就越多。
优点是去中心化最彻底,可靠安全,算法简单,容易实现,节点间无需交换额外的信息,就可以达成共识,破坏系统的成本很大;缺点是浪费能源,区块的确认时间难以缩短,容易产生分叉等。