比特币pow 关于POW机制和POW难度调整机制

工作量证明，英文是proof of work，通过OR和计算得出一个符合规则的随机数，即获得本次记账权，将本轮需要记录的数据发出，并存储经全网其他节点验证后一起。 简单理解就是证明你做了一定工作量的证书。 就像，本科文凭是用来向企业证明你有什么样的知识，而交警是用驾照来检验司机是否会开车。

比特币的工作量证明就是我们俗称的“挖矿”的主要工作。 比特币白皮书解释了工作量证明（POW）在工作量证明中的工作原理：

我们将随机数附加到包含尽可能多的零的块，以使该给定块的随机散列出现。 我们通过反复尝试找到这个随机数，直到找到为止，所以我们建立了一个工作量证明机制。 只要 CPU 消耗的工作量能够满足工作量证明机制，那么除非再次完成相当大的工作量，否则区块的信息是无法更改的。 由于此块之后链接了后续块比特币pow，如果要更改此块中的信息，则需要重做所有后续块的所有工作量。

工作量证明系统可以看做两个步骤，一个是工作，一个是工作量证明。 这对应两个principal比特币pow，一个是worker，一个是verifier。 系统约定工作内容，验证者给出工作量，工作人员完成工作量，验证者检查工作量是否达标。 工作量证明系统的设计是为了实现：工作人员需要一定的时间来完成工作，而验证者可以在瞬间完成验证。

矿工必须进行挖矿的“工作证明”过程。 这个过程的计算内容包括三个要素：工作量证明的功能、前一个区块和难度系数。 工作量证明函数给出了计算方法，前一个区块是这个函数的参数，难度值决定了解决这个函数的问题所需要的工作量。

## 工作量证明函数

工作量证明函数焦作SHA256，中文名是secure hash算法，具体公式是什么，作为前端人，暂时不深入研究代码层面。

## 前一个块

每个区块都是一个特定的数据结构，可以分为两部分：一是区块头，二是区块中包含的交易。 矿工要计算的工作量是计算上一个区块的区块头信息的SHA256值。

##工作量证明机制的难度系数

比特币系统使用哈希碰撞来生成块。 哈希值的计算结果是一个随机数，没有人可以直接控制计算结果。 打个比方，重复掷N次骰子，每次掷都能得到6以下（含6）的数字，但如果要掷3以下的数字，则需要平均掷两次才能得到每一个结果，也就是说，投出“3个以下（含3个）”的难度是投“6个以下（含6个）”的两倍，而且需要两倍的功夫。 如果定义“6以下（含6）”规则的难度系数为1，则“3以下（含3）”规则的难度系数为2。比特币协议中规定了一个256位整数0x00000000FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF作为难度“1”。 在当前全网算力下，满足小于等于规则需要10分钟左右的哈希计算工作量。

工作量证明 POW 的优点：

完全去中心化，节点自由进出。

工作量证明 POW 的缺点：

依靠计算机通过数学运算获得记账权，导致电力和计算机硬件资源消耗巨大，达成共识周期长，不适合商业使用。