区块链中的共识机制：工作量证明机制(POW)

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。

POW是怎样工作的?

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。

POW有什么优缺点?

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。