先进代表Hathor Network有望解决能源消耗的问题

引言：PoW算法的概念由 Cynthia Dwork 和 Moni Naor 在1993年首次阐述，后来被 Markus Jakobsson 和 Ari Juels 于1999年正式提出，中本聪所创造的比特币网络是实施PoW共识机制最著名的案例，本文将通过比特币的运行原理来解释PoW的机制和它的未来。

区块链的分布式系统在设计之初就面临着一个不可回避的问题：一致性。对于系统中的多个节点，共识算法的出现便能够使全局对局部处理结果达成某种程度的一致。简单来说，区块链就是一个去中心化的账本，而比特币作为区块链的起源，采用以每个节点的计算能力即“算力”来竞争记账权。

在比特币系统中，每10分钟进行一轮算力竞赛，胜利者获得一次记账权， 并想其他节点同步新增账本信息，判定结果则是通过PoW（工作量证明）的机制来确认和完成。PoW顾名思义就是用来确认工作端做过一定量工作的证明，即消耗大量的算力， 而验证方确很容易通过结果来检查工作端是否做了相应的工作，比特币的工作量证明俗称“挖矿”。

比特币PoW运行的12年中，已经被验证为是最可行的共识机制，其最大的意义就是极高的安全性，因为攻击比特币网络只能靠算力，当黑客针对多数成员发起的服务攻击（DDOS），即掌握算力的51%以上发起攻击将是成本高昂的，同时，阻止攻击也是PoW的主要目标。

比特币如何使用“PoW工作证明”进行挖矿

“我们在区块中补增一个随机数(Nonce)，这个随机数要使得该给定区块的随机散列值出现了所需的那么多个0。我们通过反复尝试来找到这个随机数，直到找到为止，这样我们就构建了一个工作量证明机制。只要该CPU耗费的工作量能够满足该工作量证明机制，那么除非重新完成相当的工作量，该区块的信息就不可更改。由于之后的区块是链接在该区块之后的，所以想要更改该区块中的信息，就还需要重新完成之后所有区块的全部工作量。”

当比特币矿工进行挖矿时，首先在 mempool（内存池）中选择一些交易，这是他们从用户身上收集到的交易请求列表，并将它们放在一个区块中。随后他们将一个数字添加到区块的末尾，称为Nonce。然后，他们通过SHA-256算法将整个区块与Nonce放在一起，并得出一个随机字符串。

比特币要求字符串以一定数量的零开始，这些零根据矿工的计算能力而变化。第一个得到正确Nonce并让哈希达到所需的数量的矿工将得到挖掘该区块的权利，从而获取比特币的区块奖励，也包括所有用户在区块上交易产生的手续费。矿工将连续不断的尝试不同的Nonce，直到“回答正确”破解合适的区块，这便是矿工每天的工作，这其中将需要大量的计算能力和处理能力等。同时，这种独特的机制也将防止双花，即用户一次交易不会产生“双重花费”，不仅网络受到良好保护，使用该网络的所有参与者也将获得交易的绝对保障。

PoW vs PoS

PoS（股权证明）也是区块链行业常用的共识机制，它不需要工作或计算能力，而是要求矿工持有大量的加密货币。PoS机制下的持币者只需要将代币质押在终端钱包即可挖矿，理论上质押的代币越多，挖到的加密货币也就越多。有一部分人比如以太坊的支持者，他们认为与PoW相比，PoS更有效率和公平，因为只有拥有一定数量的代币，任何人都可以成为PoS的矿工，而进入比特币挖矿往往需要付出昂贵的硬件成本和电费。

如果持币者手上掌握整个网络51%以上的代币，那么他也就获得了做恶的权利，网络会被即刻攻破。如果整个网络想要安全运行，就需要更多的代币质押在链上并且不能交易，尽管攻击动机对攻击者没有好处，因为需要大量的资金支持，且在他手上掌握着大多数代币，但相对PoW机制而言，PoS仍面临攻击风险较高、安全性低等隐患。

追求高安全性的PoW机制，在持续性发展的今天，缺点也逐步显现：网络速度慢、挖矿的能源消耗巨大以及不断更新的计算硬件成本，对于个人来说将难以承受。据最新消息，伊朗总统Hassan Rouhani于上周三发表声明，表示多个城市因能源密集导致大规模停电，政府官员们公开指责并宣布禁止开采比特币和其他加密货币。

更好的协议

实际上，多个机构、公司和个人一直在努力寻找并创建更好的协议，PoW公链项目 Hathor Network（HTR）结合DAG技术，无需依赖中央协调器即可解决可扩展性、实用性和去中心化等问题。Hathor Network的愿景是打造一个任何人都可以轻松使用的区块链网络，通过可编程货币和智能合约，用户可以轻易上手创建自己的Token，并可基于系统的自创“纳米合约”内置预言机得到真实、客观的可靠数据，从而完成一次成功的投资策略。

Hathor Network可以允许使用比特币网络和上面所有的基础设施，TPS高达200+，未来预计达到1800+，已经足够满足VISA大规模商用级别。独特的DAG数据结构与PoW的结合，有效解决信息过于集中化的问题，大大提高了整个分布式网络的吞吐能力，并降低了交易成本，与此同时，挖比特币以及任何基于SHA-256d算法构建的加密货币，都将可以无成本获得HTR。

据悉，Hathor Network于2020 年 1 月发布主网，提供直接挖矿及联合挖矿两种模式。早前，Hathor Network和知名矿池机构F2Pool鱼池展开业务合作，F2Pool 将以 1BTC:120HTR 的固定比例向比特币矿工发放 HTR，挖 1BTC 得 120HTR，矿工创建 HTR 钱包可通过“一键设置”参与多个比特币联合挖矿币种。

值得一提的是，Hathor Network全面实现交易0手续费，它采取了转账 0GAS 的模式，即无论是接收还是发送代币，在 Hathor Network 网络上都是免费的，无论是普通用户亦或是机构，都可根据需要进行自由转账。截止目前，HTR代币目前价格为0.5715美元，24小时涨幅+27.66%，您可以在AscendEX、KUCOIN上进行交易。据市场消息，Hathor Network已通过了慢雾团队的技术审计，其系统具有强大的安全性。

新型高扩展性能源保护网络

PoW算法建立了比特币帝国，具有划时代的意义，但其能耗和速度问题却是制约区块链普及的两大难以解决的问题。Hathor Network以先进的技术完美克服，基于应用场景的优化改造首创环保的设计理念，引用链下可信环境来提高效率。

众所周知，比特币网络允许世界上任何一个人在瞬间就能通过去中心化和半匿名的全球货币网络，给其他人几乎没有手续费地转账，未来，Hathor Network将在比特币及以太坊或其他网络中，借助其支付设施促进区块链的落地应用，等Side-DAG（类似跨链）的推出，将帮助其他区块链实现0手续费且高效的价值网络。

未来PoW仍有利可图

区块链最大的特点就是去中心化和不可篡改，而共识机制就是实现这两种特点的核心。比特币等加密货币可以让用户无需经过一个中心化的受信组织即可提交他们的支付交易，依赖于工作量证明的采矿来保障共识，虽需要大量的能源开支，但其在安全性和某些特定的工作量证明仍具有极大的价值，且对生态的发展富有指导意义，加上现在已经有以Hathor Network为代表的更多PoW项目在节省能源方向开展研究，尤其是加密货币本身产生的巨大财富的吸引力，这将有效地维护网络安全、建立忠诚度、以及创建出有益的体系。