POW 在
區塊鏈系統中成熟的標志是 2009 年
比特幣主網的上線。作為區塊鏈最為經典的共識機制其核心思想是通過去中心化節點的算力競爭來保證系統交易數據的一致性，驅動算力競爭的經濟激勵是獲得下一區塊的記賬權和該系統自動生成的
token 獎勵。就比特幣區塊鏈而言，工作是指求解復雜但是驗證容易的 SHA256 數學問題，在算法上這一問題的求解被標準化。[8] 生產方式的標準化推動了分配方式的標準化。
POW 的思想由來已久，即通過增加經濟成本來提高市場誠實參與者的比重，以此來篩除非誠實節點。1993 年 POW 的思想被用來解決垃圾郵件問題，要求郵件發送者必須算出某數學題答案來證明發送郵件者的誠實度 , 提高惡意郵件發送者成本。[9]1999 年 POW 的概念被正式提出，這為POW在區塊鏈系統中的應用奠定了堅實的基礎。[10]POW 的運行模式和分配制度生動地再現了數字經濟范式下的馬克思勞動價值論和按勞分配制度 ：商品價值由無差別的一般人類勞動凝結而成 ；在數字經濟時代，無差別的一般人類勞動很大程度上并非由人類直接勞動完成，而是基于算力實現。與生產方式相對應，分配到 token 的數量與市場參與者貢獻的算力成比例。2008 年的國際
金融危機是比特幣和區塊鏈產生的直接原因，而 POW也體現了區塊鏈經濟系統對由中心化的財政政策和貨幣政策主導的信用經濟體系的反對與抵觸。此外，POW 需要部署礦機、開發芯片、建設產業園，這會帶動整個產業鏈經濟的發展，有助于區塊鏈實現脫虛向實、賦能實體，也更容易被傳統經濟和金融業接受。2019 年 11 月比特幣礦機生產商嘉楠科技在納斯達克掛牌上市，成為“全球區塊鏈第一股”。
同時，POW 也引起了廣泛爭議，包括強大算力造成的巨大電力消耗。根據 2018 年 5 月 Arvind Narayanan 向美國參議院
能源和自然資源委員會提交的報告，當時比特幣挖礦每天消耗的電力約為5GW，已接近全球耗電量的 1%。而隨著比特幣下一個減半周期的臨近，算力增長非常迅速，這造成了更大程度的電力消耗。另一個方面，POW的支持者們認為，標準化后的電力是全球通用的一般性產品，算力和電力凝結了無差別的人類勞動，這是基于 POW 的區塊鏈產生的 token 區別于“空氣幣”的重要原因，持續增長的算力這也反映了社會對比特幣的共識程度增強。但毫無疑問的是，在人類能源問題的解決取得突破性進展之前，POW
區塊鏈項目無法大規模采用 POW。近年來，包括
以太坊在內的部分區塊鏈項目都啟動了從 POW 向其他共識機制的轉換路線。
采用 POW 的另一個問題是區塊鏈系統難以實現商業化應用。比特幣的出塊時間約為 10 分鐘，當大量的交易發生時不能被及時確認。即使此后誕生的基于 POW 的區塊鏈做出了一定程度的改進，如
萊特幣的出塊時間縮短為 2.5 分鐘，但仍難以滿足商用需求，這也為 POW 的推廣帶來了很大困難。盡管 POW 存在能耗大、出塊時間長等問題，但其理念得到了一定程度的認可，不少新的區塊鏈項目在原生 POW 的基礎上進行了共識算法的改進，主要的改進方向是降低能耗和提高出塊速度。實現這一改進有三條基本的經濟路徑 ：一是直接增大市場容量，同時等比例提高市場交易和數據處理速率。這種路徑只能提高出塊速度，對能耗沒有直接影響。二是基于 POW 產生區塊鏈經濟系統的“關鍵少數”，“關鍵少數”在一定時期內隨機更新，由“關鍵少數”完成剩余的記賬等經濟活動，這部分經濟活動的數據可能不在主鏈上。這種經濟路徑既提高了出塊速度，又降低了能耗。三是將區塊鏈系統進行分片(Shard) 處理，將全部的市場經濟活動分區并行處理和存儲。這種經濟路徑既提高了出塊速度，又降低了能耗，但破壞了每個區塊內保存交易數據的完整性。
2016 年 3 月在 POW 基礎上產生的一種新型共識算法 Bitcoin-NG 將時間切分為不同的時間段，在各時間段上由一個領導節點負責區塊生成和交易打包。Bitcoin-NG 中包含了用于選舉領導節點的關鍵區塊和包含交易數據的微區塊這兩種不同的區塊：關鍵區塊基于 POW 生成 , 關鍵區塊選舉產生領導節點，領導節點被允許以小于預設閾值的速度生成微區塊。[11]Bitcoin-NG 在經濟層面的解決思路與“隔離見證 + 閃電網絡”相似，即不改變區塊的市場容量，通過選舉領導節點放棄某一時間橫截面上的去中心化，提高了生成區塊的效率 , 從而間接增加了市場容量。
2016 年 10 月提出的 Elast
ico 作為第一個基于拜占庭容錯的安全分片協議，通過將全區塊網絡進行分片增強系統的可擴展性 , 其思路是將區塊鏈網絡隔離為多個分片 , 這些分片可并行處理互不重合的經濟交易集合。[12] 分片改變了區塊鏈系統的出塊和存儲結構，盡管提高了出塊速度、降低了能源消耗，但破壞了每個區塊內保存交易數據的完整性。
2017 年 在 Elastico 共 識 的 基 礎 上，Omni Ledger 提出 ByzCoinX 共識，通過一種抗預測的公共隨機協議選擇具有統計代表性的大型分片處理經濟交易，并引入跨分片提交協議進行原子級交易處理。[13]ByzCoinX 共識結合了 Elastico 共識和選舉類共識的優勢，通過并行跨分片數據處理優化區塊鏈系統性能 , 是一種既能提供可擴展性而又不必長期去中心性的架構。沿著將選舉類共識融入 POW 類共識的發展路徑，消逝時間證明共識機制 (Proof of Elapsed Time, POET)、運氣證明共識機制 (Proof of Luck,POL)、空間證明共識機制 (Proof of Space,POSP) 以及有益工作證明共識機制 (Proof of Useful Work, POUW) 等無須消耗算力進行挖礦的算法相繼誕生。在現階段去中心化、高效率、安全性三者不可兼得的情況下，基于 POW 類共識機制的區塊鏈項目必定要有所取舍。盡管當前 POW 類共識效率低、能耗高等缺陷難以根除，但 POW 仍是歷史最久、影響最大的共識機制，被廣泛接受的工作量仍然為區塊鏈項目的價值提供了堅實的支撐。
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