區塊鏈中的工作量證明
『壹』 區塊鏈中PoW是指什麼
是指工作量證明機制，是區塊鏈的一種共識機制。指在區塊鏈系統中，根據每個節點在運算的過程中所做出的貢獻來確定許可權的一種演算法。工作量證明機制是現在區塊鏈應用最為廣泛的一種共識機制。共識機制是區塊鏈系統中很重要的一部分，如果出現問題，那麼整個系統都會出問題，在區塊鏈開發中是必須要注意的。這是之前我一個在煊凌科技上班的人告訴我的，他雖然只是裡面的銷售，但是對區塊鏈的了解也比大部分人要全面。
『貳』 什麼是工作量證明
工作量證明(Proof Of Work，簡稱POW)，簡單理解就是一份證明，用來確認你做過一定量的工作。監測工作的整個過程通常是極為低效的，而通過對工作的結果進行認證來證明完成了相應的工作量，則是一種非常高效的方式。比如現實生活中的畢業證、駕駛證等等，也是通過檢驗結果的方式（通過相關的考試）所取得的證明。
權益證明機制
POW是達成共識的一種方式，不過他不是唯一的方式，還可以有其他的方式讓各個節點達成共識，例如POS。
POS不同於POW之處在於，在POS系統上挖礦是以貨幣持有數量為基礎，換句話說，在POS的情況下，一個人擁有虛擬貨幣的5%和在比特幣系統上擁有系統5%的算力的效果是一樣的。
工作量證明的基本原理工作量證明系統主要特徵是客戶端需要做一定難度的工作得出一個結果，驗證方卻很容易通過結果來檢查出客戶端是不是做了相應的工作。這種方案的一個核心特徵是不對稱性：工作對於請求方是適中的，對於驗證方則是易於驗證的。它與驗證碼不同，驗證碼的設計出發點是易於被人類解決而不易被計算機解決。下圖表示的是工作量證明的流程：
舉個例子，給定的一個基本的字元串"Hello, world!"，我們給出的工作量要求是，可以在這個字元串後面添加一個叫做nonce的整數值，對變更後（添加nonce)的字元串進行SHA256哈希運算，如果得到的哈希結果（以16進制的形式表示）是以"0000"開頭的，則驗證通過。為了達到這個工作量證明的目標。我們需要不停的遞增nonce值，對得到的新字元串進行SHA256哈希運算。按照這個規則，我們需要經過4251次計算才能找到恰好前4位為0的哈希散列。
.工作量證明的過程 我們可以把比特幣礦工解這道工作量證明迷題的步驟大致歸納如下： 生成Coinbase交易，並與其他所有準備打包進區塊的交易組成交易列表，通過Merkle Tree演算法生成Merkle Root Hash 把Merkle Root Hash及其他相關欄位組裝成區塊頭，將區塊頭的80位元組數據（Block Header）作為工作量證明的輸入 不停的變更區塊頭中的隨機數即nonce的數值，並對每次變更後的的區塊頭做雙重SHA256運算（即SHA256(SHA256(Block_Header))），將結果值與當前網路的目標值做對比，如果小於目標值，則解題成功，工作量證明完成。 該過程可以用下圖表示：
比特幣的工作量證明，就是我們俗稱「挖礦」所做的主要工作。理解工作量證明機制，將為我們進一步理解比特幣區塊鏈的共識機制奠定基礎。
『叄』 區塊鏈挖礦工作量證明是什麼
POW的拼法是Proof of Work（工作證明）。簡單說就是需要干非常多的苦力，才能獲得相對優厚報酬的工作模式。
礦工們在挖一個新的區塊時，必須對SHA-256密碼散列函數進行運算，區塊中的隨機散列值以一個或多個0開始。隨著0數目的上升，找到這個解所需要的工作量將呈指數增長，礦工通過反復嘗試找到這個解。
最先算出正確答案的礦機可獲得當前區塊的記賬權，同時獲得新發行比特幣的獎勵。理論上來說，算力（力氣）越大，算（搬）得越快，收益值就越高。這個你們應該看得懂的說，POW 的意思就是按勞分配，多勞多得。目前，幣界老大哥比特幣、現在的二哥以太幣等都是這種模式。
『肆』 揭秘比特幣和區塊鏈（二）：什麼是工作量證明
工作量證明(Proof Of Work，簡稱POW)，簡單理解就是一份證明，用來確認你做過一定量的工作。監測工作的整個過程通常是極為低效的，而通過對工作的結果進行認證來證明完成了相應的工作量，則是一種非常高效的方式。比如現實生活中的畢業證、駕駛證等等，也是通過檢驗結果的方式（通過相關的考試）所取得的證明。
『伍』 區塊鏈技術中的區塊頭包含的三組元數據是什麼
1、前區塊哈希值。用於索引前區塊
2、挖礦難度、隨機值（用於工作量證明計算）、時間戳
3、梅克爾樹，能夠總結並迅速歸納校驗區塊中全部交易數據的樹根數據。
『陸』 區塊鏈的基本要素包括
1-包含一個分布式資料庫
2-分布式資料庫是區塊鏈的物理載體，區塊鏈是交易的邏輯載體，所有核心節點都應包含該條區塊鏈數據的全副本
3-區塊鏈按時間序列化區塊，且區塊鏈是整個網路交易數據的唯一主體
4-區塊鏈只對添加有效，對其他操作無效
5-基於非對稱加密的公私鑰驗證
6-記賬節點要求拜占庭將軍問題可解/避免
7-共識過程（consensus progress）是演化穩定的，即面對一定量的不同節點的矛盾數據不會崩潰。
8-共識過程能夠解決double-spending問題。
區塊鏈的五個特點：
去中心化
由於使用分布式核算和存儲，不存在中心化的硬體或管理機構，任意節點的權利和義務都是均等的，系統中的數據塊由整個系統中具有維護功能的節點來共同維護。
得益於區塊鏈的去中心化特徵，比特幣也擁有去中心化的特徵 [6] 。
開放性
系統是開放的，除了交易各方的私有信息被加密外，區塊鏈的數據對所有人公開，任何人都可以通過公開的介面查詢區塊鏈數據和開發相關應用，因此整個系統信息高度透明。
自治性
區塊鏈採用基於協商一致的規范和協議（比如一套公開透明的演算法）使得整個系統中的所有節點能夠在去信任的環境自由安全的交換數據，使得對「人」的信任改成了對機器的信任，任何人為的干預不起作用。
信息不可篡改
一旦信息經過驗證並添加至區塊鏈，就會永久的存儲起來，除非能夠同時控制住系統中超過51%的節點，否則單個節點上對資料庫的修改是無效的，因此區塊鏈的數據穩定性和可靠性極高。
匿名性
由於節點之間的交換遵循固定的演算法，其數據交互是無需信任的（區塊鏈中的程序規則會自行判斷活動是否有效），因此交易對手無須通過公開身份的方式讓對方自己產生信任，對信用的累積非常有幫助。
『柒』 區塊鏈中相當於成交一個記錄。怎麼讓全部人都會記下呢每一個新的區塊都會弄出一個難題又是為什麼呢
我以比特幣網路來講解吧：
一個節點產生一個交易之後，會將交易廣播出去。每個節點會去收集網路上的交易信息，夠一定數量之後，會把這些這些交易打包成一個區塊。
比特幣網路設計了工作量證明的機制。設計了一道數學難題（暴力計算hash值，使計算出的hash值滿足一定難度，實際上是計算區塊頭中的一個欄位值nonce），第一個計算出來的節點把區塊廣播出去，其他網路中的節點驗證這個區塊是否滿足是這個難題的答案。是的話，就把這個節點加到自己的區塊鏈的末尾。
通過廣播，讓所有人記下。所以，如果你去下載bitcore的比特幣客戶端，成為比特幣網路的一個節點，一開始會讓你同步120G（目前）的比特幣區塊信息。
每個新區塊的產生都是礦工通過大量的數學運算，使得計算出的數學結果滿足一定的數學難度。所以，比特幣網路挖礦是為了區塊不斷成鏈。挖礦獎勵比特幣是激勵機制，激勵礦工去挖礦。