Proof of work - 工作量证明

简述：
在垃圾邮件防范和DOS系统中，可能会用到“工作量证明”这个工具。简而言之，就是一份证明，它能够说明你为此工作了一定量的时间了。

 

当然，这只是对于一方而言的，游戏的另一方应该有一个很简单的办法验证你的答案是否正确。

 

举例子：
B给A出了一个难题，或者A自己找来一个难题，A花费了10分钟时间证明一个问题，然后把答案发送给B，B只要1秒钟不到就验证了答案是否正确。

 

这样在计算机系统中，可以用于这样的情形：

A请求一个B的服务，如果A可以段时间大量的请求，可能会造成B的崩溃，于是B对于服务的请求者出题，或者约定一种“解答-验证”协议

，这个题需要花费一定的时间去计算，计算好了以后，发送个B验证，B瞬间可以验证完毕，验证通过，再给A提供服务。

 

如果A是一个攻击者，这个时间花费×它要攻击的对象n是一笔可观的cpu计算量投入，因此可以有效阻止恶意攻击。

 

“工作量证明”工具：
 

Here is a list of known proof-of-work functions:

Integer square root modulo a large prime[8]
Weaken Fiat–Shamir signatures[8]
Ong–Schnorr–Shamir signature broken by Pollard [8]
Partial hash inversion[9][10][11][12] as Hashcash
Hash sequences[13]
Puzzles[14]
Diffie–Hellman-based puzzle[15]
Moderate[4]
Mbound[5]
Hokkaido[6]
Merkle tree based[16]
Guided tour puzzle protocol[7]

 

Hashcash
比如说，Adam Back提出的HASHCASH工具，启发比特币分布式货币系统。

 

hashcash可以用于防止垃圾邮件。

 

发信者需要对邮件头head，附加一个random，然后对这个string进行sha1-160，如果hash的前20个bit是0，那么就算solved，于是发送邮件给receiver。

 

收信人拿到以后，也对这个由sender发现的string进行hash，发现前20个bit确实是0，于是认为sender确实做了辛苦的hash搜索工作，于是相信sender不是一个垃圾制造者，sender可能是一个正常的邮件对象发送过来的。

 

这个案例中，工作量大概是，2的20次方个随间random搜索以后，大概可以找到一个前20bit是0的hash，也就是答案。因为前20个bit，每一bit是0的概率都是1/2，所有总的概率就是1/（2的20次方）。

 

而接收方的验证是极其简单的。