什麼是工作量證明

2021-08-19 21:44:17 字數 1359 閱讀 3929

工作量證明(proof of work),顧名思義,即指工作量的證明。pow機制的基本步驟如下:①節點監聽全網資料記錄,通過基本合法性驗證的資料記錄將進行暫存;②節點消耗自身算力嘗試不同的隨機數,進行指定雜湊計算,並不斷重複該過程直至找到合理的隨機數;③找到合理的隨機數後,生成區塊資訊,首先輸入區塊頭資訊,然後是資料記錄資訊;④接單對外部廣播出新產生的區塊,其他節點驗證通過後,連線至區塊鏈中,主鏈高度加一,然後所有節點切換至新區塊後面繼續進行工作量證明和區塊生產。

pow叫工作量證明體現在步驟②中,節點需要不斷消耗算力工作,進行雜湊計算,以找到期望的隨機數。以位元幣區塊鏈為例,通過pow機制維護區塊鏈的整體執行及其安全性。驗證節點通過隨機的雜湊運算,爭奪位元幣區塊鏈的記賬權,防止欺詐交易,避免「雙重支付」,這一過程需要消耗電力、算力來完成。因此,驗證節點也成為「礦工」,隨機數計算查詢過程稱為「挖礦」。每乙個位元幣區塊鏈中的區塊都包含著乙個由無意義資料構成的短字串(稱為隨機數),找到乙個合適的隨機數唯一已知的方法是不停地隨機試探直到搜尋到乙個有效的數。位元幣的pow中,平均每10分鐘有乙個節點找到乙個區塊。如果兩個節點在同乙個時間找到區塊,那麼網路將根據後續節點和區塊生成情況來確定哪個區塊構建最終區塊鏈。一般情況下,需要6個區塊的生成時間進行確認,因為一般交易在6個區塊(約1個小時)後被認為是安全確認且不可逆的。其工作量主要體現在:乙個符合要求的區塊隨機數由n個前導零構成,零的個數取決於網路的難度值。要得到合理的隨機數需要經過大量嘗試計算,計算時間取決於機器的雜湊運算速度。當某個節點提供出乙個合理的隨機數值,說明該節點確實經過了大量的嘗試計算。當然,這並不能得出計算次數的絕對值,因為尋找合理隨機數值是乙個概率事件。工作量證明機制看似很神秘,其實在社會中的應用非常廣泛。例如,畢業證、學位證、律師證等證書就是工作證明,擁有證書即表明在過去付出了努力。

挖礦為整個系統的運轉提供原動力,挖礦有三個重要功能:一是發行新的貨幣;二是維繫系統的支付功能;三是通過算力保障系統安全。首先,挖礦消耗資源將**注入流通經濟,位元幣通過「挖礦」完成相同的事情,只不過消耗的是cpu時間與電力。其次,挖礦用於產量調節,區塊的產量為大約每兩周2016個,即每10分鐘一塊。第三,通過算力保障系統安全。算力攻擊的概率難度呈指數上公升(泊松分布),每個區塊都必須指向前乙個區塊,否則無法驗證通過。追根溯源便是高度為零的創世區塊。pow機制存在兩方面明顯的缺陷。一是算力的消耗與浪費。在pow中,儘管區塊鏈節點是用來幫區塊鏈進行分布式資料記錄的,但是它們實際所做的大部分工作是尋找正確的隨機數而與資料記錄無關。用來尋找隨機數的能量和資源將永遠地消失,這顯然是一種浪費。二是算力集中化凸顯。pow機制自然地導致了算力集中問題。由於作為乙個普通的個體或者幾

十、幾百台規模的礦機目前都很難挖到區塊了,因此大家必須聯合起來挖礦,就誕生了算力集中的地方——礦池。其中最著名的是位元幣ghash礦池,它因為數次接近甚至達到了50%位元幣的算力,從而引起了位元幣社群的廣泛擔憂。

VDF 不是工作量證明

可驗證延遲函式 verifiable delay function 最近出現在許多區塊鏈研究中 以太坊 chia,等等 人們已經證明,vdf 是加密經濟機制設計中的一種有用工具。最近一篇 研究了一些 vdf 的應用並補充了函式背後的屬性和理論。使用這些函式的目的,是讓知道部分資訊且某種程度上參與了協...

PoW 工作量證明 go實現

proof of work 簡稱 pow,即為工作量證明 通過計算乙個數值,使得拼揍上交易資料後內容的值滿足規定的上限,在節點成功 找到滿足的 hash 值之後,會馬上對全網進行廣播打包區塊,網路的節點收到廣播 打包區塊,會立刻對其進行驗證 網路中只有最快解密的區塊,才會新增的賬本中,其他的節點進行...

區塊鏈(中心化 工作量證明)

中心化數需要乙個類似銀行的中心機構來驗證交易的。去中心化本質上是讓所有的借點都能驗證交易的真偽,用非對稱加密技術來解決中心化問題,工作量證明機制是位元幣不可篡改的技術 1 工作量證明機制 是一種對在差不多時間內發生的事物的先後順序達成共識的一種演算法。監測工作的整個過程通常是效率非常低的,而通過對工...