1.POW（工作量證明）
如上所述，為了鼓勵人們主動記賬，中本聰決定給記賬的人發獎勵，這就是“
比特幣”的由來。而記賬的人就是“礦工”。
由于不同的“礦工”都希望獲得記賬權，為了給每個區塊選擇一個全網認可的“礦工”，就需要 “礦工”給出一個證明，就是所謂“工作量證明”, 選出的礦工可以獲得12.5個比特幣作為獎勵。
獎勵以每四年減一半的速度遞減，礦工的收益的另一部分來自于每筆交易產生的手續費，到2140年無幣可獎勵的時候，礦工的獎勵將全部來自于交易的手續費。
現在關鍵來了，工作量證明是什么意思？
還是以乒乓球比賽為例。如果有一個人來計分，我們會希望他們不能太慢，但是也不能太快。太慢的話，會積累很多比分要記錄，最后大家都要等他們。太快的話，會干擾我們的正常比賽。大家比賽中間要停下來，跟他們談話，這個效率很低。
為了保證節點之間的同步，新區塊的添加速度不能太快。
區塊鏈的發明者中本聰故意讓添加新區塊變得很困難。只有通過極其大量的計算，才能找到一個隨機值，使得區塊的哈希值符合一定的條件。這個過程就叫做挖礦（Mining）。
“礦工” 的工作其實就是猜出這個隨機項的值，使得區塊的哈希值可以小于目標值，從而能夠寫入區塊鏈。這個隨機項的值，必須通過窮舉計算來獲得，也就是說，所有的礦工(計算機）必須反復不停地嘗試從0開始的所有整數，直到他們找到這個隨機值（nounce）。找到了，他們就發財了。
舉個簡單的比喻，“挖礦” 的過程其實類似于打麻將， 四方最后有一方湊出了胡牌的牌型，就當與生成了一個達到要求的區塊哈希值，胡牌的人就成了 “礦工”，得到相應的獎賞（比特幣）。胡完一牌，就是一個區塊生成，所以當前交易記錄在內。
然后大家接著下一局，繼續湊胡牌牌型。如果一局沒有人胡牌，也就是大家花了時間，但是沒有生成區塊，就重新開局。如果投入的時間/資源，小于獲得的獎賞，這個礦工就虧了。但是，如果有人摸了兩把就胡牌了，相當于很快就找到了這個哈希值, 這個礦工就大賺了。
這樣，全世界成千上萬臺“礦機”們，都在不眠不休地計算中本聰出的這道數學題，為獲得獎勵的比特幣而“廢寢忘食”，這就是工作量證明的原理。
具體來說，工作量證明（PoW） 或者說挖礦算法，目的就是尋找一個特殊的數字(nounce)，使得哈希值（即SHA256 函數）的輸出字符串的前n位是零。
所以，通過POW，我們可以找到一個礦工。但是網絡上有那么多的節點，怎么確保所有節點都使用同一個區塊鏈呢？
中本聰為此提出了著名的一致性判別方法：如果一個節點的區塊鏈與另外一個節點的不同，這就意味著沖突。解決這個問題的辦法就是，“最長的有效的鏈”應當獲得認可。換句話說，網絡上最長的鏈就是事實上的標準鏈。
利用這種算法，我們可以在我們網絡中的所有節點中達成共識。PoW的本質，是選擇計算量最大的鏈條最為主鏈條。這樣，即使有人惡意破壞，也要付出大量的經濟成本，達到不可承受的程度。
舉個例子，如果你去一個醫院柜臺排隊，有好幾條隊，你應該選擇哪一條？按照中本聰的規則，你應該派最長的那條隊，因為里面的人排得最久，所以最不容易被保安驅散。
也就是說，這套機制會找出最長的一條隊伍是合法的，獎勵其中排得久的人，并讓不合法的分叉隊伍重新排隊。只要大部分人不傻，就會自覺在最長的隊伍上排隊。
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