PoW工作量证明是什么意思?

2023-05-14分类:区块链技术 阅读(

要持有加密货币,不外乎经由挖矿或是买卖而持有,以目前市值最高最有名的比特币而言,采用的是PoW(Proof of Work)机制挖矿,那到底什么是PoW呢?

一切由分散式帐本(资料库)说起

⌈区块链⌋你可想像成为一本记帐本,⌈区块⌋则想像成内页的纪录,⌈链⌋就是将内页按顺序的串接起来,这就是区块链=记帐本的简单概念。

所以,你与银行之间的往来,都是仰赖着你的存款簿上的数字,来决定你在这家银行有多少钱,在你相信银行的前提之下,由银行帮你记下你在银行汇存多少款项,每一笔都清清楚楚记在帐本中,但银行不是慈善机构,不可能帮你白白记帐,这样就衍生手续费用及服务费的问题,而区块链的⌈去中心化⌋,就是网络上每一个人都帮你做纪录,这样就会变成一个分散式帐本系统(DLT),而将银行这个中心化脚色取代。

问题来了,之前我跟银行来往式因为我与银行有共识,我信任银行,所以我才选择在银行交易及存汇,但把银行的脚色拿掉去中心化后,变成所有人都帮我记帐做纪录,我要怎么信任别人不会骗我呢?所以就会衍生下个主题-共识机制。

共识机制(consensus)

当各体群聚在一起时,就会形成一个团体,但每个独立各体都有独立的想法,一旦发生意见不同的想法冲突时,会找寻一个方法或协议来达成彼此共识,解决纷争,而这个共识机制,在区块链中显得特别重要,主要运用来维护分布式系统的安全性和完整性。

就目前活用于区块链技术的共识机制有工作量证明 (PoW)、持有量证明(PoS)、PoW/PoS混和型与权益授权证明/投票权(DPoS)。

今天主要讲讲工作量证明 (PoW)。

工作量证明(PoW)到底是什么?

区块链共识机制的终极目标就是争夺每个区块的⌈记帐拥有权⌋,而记帐是会有奖励的,一开始由中本聪提出工作量证明(PoW)共识机制,保障区块链份散式帐本的一致性与交易的最终性。

简单来讲,在比特弊区块链上,每间隔10~15分钟就会产生一个区块加到最长的区块链上,这个区块包含了这段时间所有的交易信息,而区块链会给予对应的奖励,这一系列打包区块上链并且得到奖励的过程我们称为⌈挖矿⌋(mining),这个挖矿的过程所有参与记帐的节点我们称它为矿工(miner)。

每10~15 分钟比特币网络上所有矿工会开始互相竞争争取记帐权,这个过程有点像是用电脑解数学题目,但答案是随机的,也就是说人人有机会各个没把握。

挖矿难度(Bitcoin Diffculty)

这边我就不卖弄什么哈希(HASH)这种高深的密码学了,这对想了解加密货币的你没有太大的帮助,只要记得一件事,难度会根据产量及参与竞争的矿工作调节,最终还是回归比特币当初的设定,2140 年会产出最后一颗比特币,总数量达到2100万颗。

由于竞争越来越激烈,矿工为了得到奖励,纷纷建立起矿池(Mining Pool)来增加获得奖励的机会,再计算的过程,会需要大量的电力而且会产生巨大的热能,你能取得其中一样资源你就能以更低的成本取得奖励,但也一直让人诟病POW机制是一个让废能源的共识机制,进而演变出其他类型的共识机制,譬如:POS、DPOS…

结论

PoW工作量共识机制为目前最主流的公链演算法机制,也经历了市场考验,其优点就是去中化的程度高且如果要破坏这套系统需要付出极高的代价(成本),简单来讲就是,公平、公正、公开,但也不是都没有缺点,就是过程非常不环保以及区块时间拉得太长。

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