工作量证明（PoW）与权益证明（PoS）挖矿

加密货币挖矿有两种主要类型：工作量证明（PoW）和权益证明（PoS）。PoW是最先出现的挖矿形式，而PoS作为后起之秀，能够提高能源效率和可持续性，近年来越来越受欢迎。

工作量证明（PoW）挖矿与SHA-256算法

在第1讲中，我们介绍了加密货币挖矿的基础知识，包括在区块链网络上验证交易的过程以及矿工在维护网络安全性和完整性方面的作用。如前所述，工作量证明（PoW）挖矿是一个资源密集型活动，是使用专门的硬件和软件求解复杂的数学方程的过程。

SHA-256算法是工作量证明（PoW）中使用的一种加密哈希函数，它将输入值转换输出为固定大小的数值，被称为哈希。哈希是输入数据的唯一标识符，无法反向检索出原始输入值。在加密货币挖矿中，SHA-256算法用于验证交易并在比特币网络上创建新块。该算法旨在抵抗碰撞攻击并确保网络的完整性和安全性。

采用PoW挖矿的加密货币有比特币（Bitcoin）、莱特币（Litecoin）和门罗币（Monero）。挖矿难度是根据区块创建速度定期调整区块的哈希目标值来调节的。对挖矿奖励的竞争促进了矿池的创建，矿工可以通过矿池把各自的算力结合起来，以增加解决问题和获得奖励的几率。

权益证明（PoS）挖矿

权益证明（PoS）挖矿是一个相对较新的概念，是为了解决PoW挖矿的高能源消耗问题而开发的。在PoS挖矿中，根据持有的加密货币数量随机选择验证者，验证者愿意质押一定数量的加密货币作为抵押品来验证交易。验证者质押的加密货币越多，被选中的机会就越大。

一般认为，PoS挖矿比PoW挖矿更环保，资源消耗更低，因为它验证交易需要的算力更小。此外，PoS挖矿无需专用硬件，可以降低挖矿成本并增加可访问性。

采用PoS机制的常见加密货币有Cardano、Polkadot和以太坊。以太坊从PoW过渡到PoS后，大大了提高网络效率并降低能源消耗。

PoW挖矿的优点

去中心化的安全网络：PoW挖矿确保了网络的去中心化，交易由分散在各地的矿工节点确认，确保没有任何一方控制网络或掌控巨大的算力。PoW挖矿已经被比特币等加密货币成功使用了十多年，被证明是安全可靠的，因而是众多区块链网络的首选。

PoW挖矿的缺点

能源消耗大：PoW挖矿会消耗大量电力，引发了人们对环境的担忧。某些情况下，PoW挖矿消耗的能源甚至超过了一些小国家全部的能源消耗。我们将在下一讲中深入探讨这个话题。

中心化风险：由于PoW挖矿竞争非常大，较大的矿池可以聚集大量算力，导致中心化风险和潜在的网络操纵问题。

可扩展性：随着网络上交易数量的增长，挖矿难度也在不断增加，导致交易确认时间更长，挖矿费用更高。

PoS挖矿的优点

节能：PoS挖矿不需要与PoW挖矿同等的处理能力，是一种更节能的维护区块链网络的方法。

中心化程度降低：PoS的挖矿算力没有集中在少数大型矿池手中，可以将中心化风险降至最低。

可扩展性：由于挖矿难度不会随着网络上交易数量的增加而上升，PoS挖矿比PoW挖矿更容易扩展。

PoS挖矿的缺点

PoS挖矿是比PoW更新的一个概念，在现实世界中尚未得到充分证明，具有一定程度的安全隐患。

代币分配：PoS挖矿的验证者是根据他们拥有的加密货币数量来选择的，验证者需要质押一定数量的代币作为抵押品，以验证交易，从而导致了财富集中在少数主要验证者手中。

其他挖矿算法

除PoW和PoS外，加密货币行业还存在一些其他的挖矿算法。它们被用于验证交易，创建新区块，并确保区块链网络的安全性和完整性。下面，我们来看看其他一些常用的挖矿算法。

Hashcash和Scrypt

这是莱特币（Litecoin）和狗狗币（Dogecoin）等加密货币使用的流行的挖矿算法。Hashcash最初是为了阻止垃圾邮件而开发的，后来经过修改并被用于加密货币领域。Scrypt是一种内存依赖型算法，目的是能比SHA-256更好地抵抗ASIC矿机。

Equihash和CryptoNight

Zcash和Monero等加密货币使用的挖矿算法。Equihash是一种内存依赖型算法，需要大量内存才能挖矿，比ASIC矿机优势更大。CryptoNight的目的则是比其他算法更能抵抗GPU矿机。

ProgPoW和RandomX

两种较新的挖矿算法，目的是抵抗专用硬件和ASIC挖矿。ProgPoW是专为抵抗ASIC而开发的。RandomX则是Monero使用的算法，目的是比CryptoNight更能抵抗GPU挖矿。