如果你已經了解
比特幣有一段比較長的時間了，那么你至少應該聽說過“工作量證明 (PoW) ”這個概念。PoW 背后的基本概念很簡單：一方 (通常稱為Prover，即證明者) 提供計算結果，眾所周知，這個結果難以計算，但易于驗證。并且，在對解法的驗證過程使得其他所有人可以確認證明者是經過一定的計算工作量才得出該結果的。初第一個現代應用程序，是 Adam Back 與1996年發布的“Hashcash”，該應用把基于的PoW機制作為反垃圾郵件的措施，要求所有電子郵件要附帶強有力的PoW。該系統使得垃圾郵件發送者發送大量郵件的行為非常不經濟 (即成本非常高)，同時使得個人之間可以在有需要的時候能夠相互發送信息。當前，Bitmessage 也運用相似的PoW系統來達到這個目的。同時，該算法也被重新以“挖礦”的形式來保障比特幣網絡的安全。
SHA256
然而，這里有一個問題：PoW機制非常不經濟。比特幣網絡每秒執行的SHA256 計算高達六百萬億，而且這些計算最后并沒有什么實際價值或科學價值。他們的唯一作用，是解決由PoW機制帶來的問題，這些問題是故意弄得很難的，因為惡意攻擊者才沒辦法輕易偽裝成數百萬個節點，從而壓倒整個網絡。當然，這種浪費本身不是壞的；因為沒有替代方案，PoW機制所帶來的浪費相比起從去中心化和版匿名的全球貨幣網絡所得到獎勵，只是一筆小錢。這個網絡允許所有人向世界上的其他人進行即時轉賬，而且手續費幾乎為零。而在 2009 年，PoW機制確實是唯一的選擇。然而，四年過后，人們就開發了許多替代品。
Sunny King的 Primecoin (素數幣) 采納的證明方式也許是最恰當同時也是潛力最大的替代方法。Primecoin 并非將工作量證明完全去掉，而是試圖讓工作量證明變得更有意義。它沒有使用SHA256計算，但是要求礦工們尋找長的由素數構成的“Cunningham 鏈”。這種鏈含有的所有值都是素數并且形式分別是n-1, 2n-1, 4n-1 …。為了準確起見，我們也要知道，n+1, 2n+1, 4n+1也可以是一條Cunningham 鏈，而Primecoin也接受“bi-twin chains”，這種鏈的形式為n-1, n+1, 2n-1, 2n+1…并且只包含素數。
乍一看，這些鏈的用途是什么并不明顯。Primecoin的提倡者已經指出了一些理論上的應用，但是這些應用全部都要求只使用很難生成的長度為3的鏈。然而，更有說服力的論證是，在現代比特幣的挖礦中，挖礦硬件的大半生產成本其實都花在了尋找更有效的挖礦方法上（比如說ASICs，優化電路等），而不是花在建造或運行挖礦設備本身。但是在Primecoin的世界里，研究的重點則是尋找完成算術和數論運算更加有效的方法，而這些方法的應用范圍遠不止挖掘
加密貨幣。
Primecoin 這樣的“有用的工作量證明”最有前途的原因是：如果計算足夠有用，則貨幣的“浪費因素”能夠降低為零，這將使貨幣成為社會
公益。例如，假定存在一個計算，它由于某種原因有1020分之一的機會能夠使研究人員在治療癌癥的道路上明顯地進步。
但是，沒有個人或組織有足夠的動力去嘗試。原因如下：如果他們僥幸成功的話，他們要么把研究結果公之于眾來掙一點可憐的好處和媒體短時期的稱贊，要么試著把它賣給某些研究人員并簽訂一個保密協議，但是無論怎樣，他們都很有可能不能賺大錢。
可是，如果這個神奇的計算被整合到貨幣中，區塊獎勵將激勵許多人完成運算，而計算結果將可以在
區塊鏈上被所有人看到。社會獎勵將超過電費。可惜，至今我們不知道任何治愈癌癥的神奇計算。最接近這種運算的是Folding@home，但是它缺乏數學驗證性。一些偽造的運算結果不僅使工作量證明檢測器難以鑒別，而且對社會毫無價值，一些不誠實的礦工會利用這個漏洞輕易地騙過系統。在數學上可以驗證的有用工作量證明系統中，Primecoin 是最好的。至于它的社會效益是否會完全超過他的生產和電力開銷則很難判斷。許多人懷疑不會。但是即便如此，Primecoin 所取得的成就也是值得贊揚的。因為就算是挖礦的話費只有部分被轉化成了社會公益，這也比完全浪費好。
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