工作量证明
经济对策
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历史版本
工作量证明（Proof-of-Work，PoW）是一种用于防止服务和资源滥用以及拒绝服务攻击的经济策略[1]。它通常要求用户执行一些复杂的计算，这些计算的结果能够被服务提供者迅速验证，从而通过消耗时间、设备和能源作为担保来确保服务和资源的有效利用[2]。这一概念最初由Cynthia Dwork和Moni Naor在1993年的一篇学术论文中提出，而"工作量证明"这个术语则是由Markus Jakobsson和Ari Juels在1999年提出的。目前，这种技术已经成为加密货币 的主要共识机制之一，比如比特币就是采用了这种技术[3]。
技术原理
工作量证明的核心技术原理是哈希函数。因为对于任何输入值n，哈希函数h(n)都会产生一个特定的结果，而且当n发生微小变化时，会导致结果发生显著的变化，即所谓的雪崩效应，使得几乎不可能从h(n)反推出原始的n。因此，通过指定搜索具有特定特征的h(n)，并让用户进行大量的穷举计算，就能够实现工作量证明。例如，如果我们希望找到一个使h(n)的十六进制值的前四位为0000的n，那么理论上平均需要进行2^16次h(n)哈希运算才能找到答案，而验证只需要进行一次。为了提高难度，我们可以增加指定的位数。以SHA256函数为例，当我们处理字符串"Hello World"并试图找到一个使h(n)前四位为0000的n时，我们需要从"Hello World0"开始尝试不同的ASCII字符，直到"Hello World107105"才找到匹配的h(n)：
验证时只需将"Hello World107105"代入SHA256函数一次即可。