区块链pow算法

A. 什么是POW和POS，二者区别联系

POW：全称Proof of Work，工作量证明。

POS：全称Proof of Stake，权益证明。

这两者都区块链的共识机制，是数字货币的记账方法。

区别是：

1、POW机制：工作量证明机制即对于工作量的证明，是生成要加入到区块链中的一笔新的交易信息(即新区块)时必须满足的要求。在基于工作量证明机制构建的区块链网络中，节点通过计算随机哈希散列的数值解争夺记账权，求得正确的数值解以生成区块的能力是节点算力的具体表现。

2、POS机制：权益证明要求证明人提供一定数量加密货币的所有权即可。权益证明机制的运作方式是，当创造一个新区块时，矿工需要创建一个“币权”交易，交易会按照预先设定的比例把一些币发送给矿工本身。权益证明机制根据每个节点拥有代币的比例和时间，依据算法等比例地降低节点的挖矿难度，从而加快了寻找随机数的速度。

(1)区块链pow算法扩展阅读：

比特币（BitCoin）的概念最初由中本聪在2009年提出，根据中本聪的思路设计发布的开源软件以及建构其上的P2P网络。比特币是一种P2P形式的数字货币。点对点的传输意味着一个去中心化的支付系统。

与大多数货币不同，比特币不依靠特定货币机构发行，它依据特定算法，通过大量的计算产生，比特币经济使用整个P2P网络中众多节点构成的分布式数据库来确认并记录所有的交易行为，并使用密码学的设计来确保货币流通各个环节安全性。P2P的去中心化特性与算法本身可以确保无法通过大量制造比特币来人为操控币值。

B. 什么是POW、POS、DPOS、POR

都是区块链的底层共识算法，POW费电。EOS用的DPOS，21个超级节点，但是老贿选，所以现在DPOS基本上被扣上了中心化区块链的帽子，我也觉得这样违背区块链精神。POR共识协议是最新由贝克链提出的一种共识机制，由公钥之父、图灵奖得主Whitfield Diffie的Cryptic Labs孵化，这个实验室是世界上最牛的网络安全实验室。

C. 区块链中的工作量证明机制（POW）是什么

比特币挖矿采用工作量证明机制，是什么意思呢？
工作量证明（Proof of Work,简称POW）是共识机制的一种，可简单理解为一份证明，证明你做过一定量的工作，即我通过查看工作结果就能知道你完成了指定量的工作。
比特币挖矿采用的就是工作量证明机制，比特币网络通过调节计算难度，保证每次竞争记账都需要全网矿工计算约10分钟，才能算出一个满足条件的结果。该结果即“区块头”里包含的随机数。
工作量证明是指，如果矿工找到了一个满足条件的结果，我们便可以认为全网矿工完成了指定难度系数的工作量。获得记账权的几率取决于矿工工作量占比全网的比例，如果占比30%，那么获得记账权的几率也是30%。所以提高工作量占比才能提高竞争力，才能获得更多新诞生的比特币！

D. 关于POW算法难度调整的简单理解

POW算法是比特币，以太坊等区块链系统使用的共识算法，简单来说他做的就是“工作量证明”。本文从一个非常简单的哈希算法的例子去解释一下，如何把 社会必要劳动时间 全网算力这个概念量化以及难度调整。

相信使用搜索引擎查询过和“哈希表”的同学都很清楚他们是如何映射和扩容，这里就不作赘述了。本文中假设使用的哈希算法都能最大程度地平均分配空间

神 希望他的题目能保持在 3秒 钟左右被解答出来。
想象一下我们在一个只有 9个空间 的哈希表里面玩这个游戏。

每次碰撞成功率：1/3

回合1结束 ：在问题发布1秒钟后，有一个哥们宣布他算出了正确答案。
分析：这时候我们就可以认为， 全体劳动人民 在 一秒钟 内进行了 N次 哈希运算，同时近似认为这个N满足：

通过简单的小学数学我们得知， N=3 ；又称当次全网算力为3hash/秒

（划重点）
回合2开始 ：
神 对题目进行了必要的调整：“啊，我亲爱的 奴隶 劳动人民 矿工们，想要获得我的宝藏吗？去找吧，我把我的一切财富都放在了那里！只要找到一个值，通过使用 神 · 哈希 计算后等于1，就拿这个值找我兑换一点吧”；
他发现自己低估了初代矿工们的能耐后，为了控制财富被瓜分的速度，他在知道上一次全网算力为3hash/s的前提下优化了题目参数。

每次碰撞成功率：1/9

（假设矿工数没变，也就是全网算力没变）
回合2结束 ：在问题发布3秒后，有一个哥们宣布他算出了正确答案。
分析：通过3秒计算出成功率只有1/9的题目，可看出

再次通过伟大的小学数学我们得知：N = 3；验证了全网算力依旧是3hash/秒，同时把分配财富的速度降低到了3秒/次。 神 感到很满意；

这时候我想大家就明白了， 神 通过调整问题中要求的哈希值的整体覆盖率，来降低猜值成功的概率，这里可以近似认为 覆盖率=成功率

调整的方法就是：

目的：在期望时间内，全网算力产出能算出所有覆盖到的哈希值。

神 ：共 产 识社会机制
财富：出块奖励
宣布正确答案：出块
单位中的hash：代表进行一次哈希运算

E. pos机制解决了pow的问题

pos机制解决了pow的问题：

基于权益证明（PoS），通常将金钱作为股权使用。

POA指的是身份的使用。这背后的想法是，人们会注意自己的名声，因此会被劝阻不要恶意行事。

POW 工作量证明支持不可信的分布式共识，这对于加密货币等行业非常重要。它涉及挖掘过程，最好描述为执行计算以验证交易的合法性和创建新货币。

第一个完成计算的矿工将获得一枚新代币，并将区块添加到链中。POS 权益证明的定义是在决定谁将创建新块时使用权益关系。这个权益的取决于每个人持有的代币数量。

持有更多代币的人更有可能被选为下一个块的验证器。奖励来自交易费用，因为在这个过程中不会产生新的代币。

pos是公链中的共识算法，作为pow的一种替换。pow是保证比特币，当前以太坊和许多区块链安全的一种机制，但是pow算法在挖矿过程中，因为破坏环境和浪费电而受到指责，pos试图通过一种不同的机制取代挖矿的概念，从而解决这些问题。

ps机制可以被描述成一种虚拟挖矿，鉴于pow主要依赖于计算硬件的稀缺性，来防止女巫攻击。在pow中，一个用户有可能用一千美元来买计算机，加入网络来挖矿，产生新区块，从而得到奖励。在pos中，用户可以拿到一千美元，买到等值的代币，把这些代币当做押金放在pos机制之中，只要用户就有机会产生，这样用户可以得到奖励。

pos算法如下，存在一个持币人的集合，他们把手中的代币放入pos机制中，这样他们就变成验证者。