关于 POW 工作量证明，之前 Peter 写过一篇《工作量证明》 https://zhuanlan.zhihu.com/p/42694998 ，主要介绍了比特币的 POW 的技术细节。另外一篇文章《平行世界假想》中 https://zhuanlan.zhihu.com/p/41376603 我聊了数字世界会从肉身（ physical ）世界中独立出来，称为跟肉身世界耦度非常低的平行世界。今天这篇来从宏观度来聊 POW ，看看 POW 如何被称为是肉身世界和数字世界的桥梁。
我们先从 POW 最早的作用开始聊起，原理很简单，但是也能反映出 POW 的本质。
POW 的概念是 1993 提出的，最早不是用来实现加密货币的，而是用来防止垃圾邮件。使用了 POW 机制的邮件系统会要求发送一封邮件的时候必须要附上一个数字，这个数字就是所谓的工作量证明。POW 可以证明发送方在发送这封邮件的时候动用了一定的硬件资源，或者说花费的一定的工作量去求解了一个题，POW 就是这道题的答案。普通机器运算很短的时间就能获得 POW ，对于正常发邮件的人没有什么实质性影响。但是 POW 机制却使得想要发送大量垃圾邮件变得非常昂贵，于是可以有效的防范垃圾邮件。
所以说 POW 就是一个数。这个数，对应的是一个能量球，对应的是肉身世界的稀缺资源的消耗。POW 虽然最初的形式跟加密货币无关，但是我们也看到了它联通了肉身世界和数字世界，用肉身世界的代价来限制了数字世界的无序。
POW 真正成名是伴随着比特币的崛起。但是在比特币之前，人们已经多次尝试使用 POW 来生产加密货币了。
最早进行这个尝试的是华人计算机科学家戴维，他设计的 B -Money http://www.weidai.com/bmoney.txt 是比特币论文参考资中的第一项。智能合约概念的提出者 Nick Szabo 也设计了自己的基于 POW 的加密货币 bitgold 。中本聪第一笔转账的接收者 Hal Finney 在 2004 年的时候也开发了 RPOW ，RPOW 是基于 Nick Szabo 的思想的数字现金系统。
比特币的本质是一个不可篡改的账本。而 POW 背后的能量球能够保证当前的区块不可被篡改，除非攻击者重新运算 POW。而当区块不断叠加，相当于叠加在账本上的能量球也越来越多，想要篡改账本的难度就变得越来越大。可以说 POW 在比特币中扮演的角色就是把电能转换成区块。
比特币十岁了，十年的加密货币产业的实践中，POW 是唯一被验证的能够可靠的支撑数字货币的机制。通过有真实成本的能量消耗，来换来数字世界的不可篡改，似乎是唯一正确的道路。退一步说，即使 POW 的具体技术细节有问题，未来替代 POW 的也极有可能依然是通过消耗能源的形式来换取账本的安全。
张首晟教授从热力学第二定律的角度，去思考为何只有能量消耗才能换来数字世界的有序状态，概括起来就是，肉身世界的熵减必然会导致肉身世界的熵赠。
物理学里面有一个的概念叫熵增，就是物理世界看起来是总是走向无序。但是生命世界和物理世界不太一样，生命越来越走向有序。走向有序的行为是把熵减少的一个行为，但是整个系统的熵还是在增大。因此，生命行为就是把自己的熵减小了，使周围的熵增大了。
区块链的共识系统有点像生命体，自己的熵在减弱，达成共识，但使得外部系统的熵变大。这个特点是非常符合物理学第二定律的，因为共识是数字世界的熵减，这时肉身世界的熵一定会增加，这部分熵是数字世界达成有序的过程中排出的。
张教授的这个观点非常的有启发性。
这集宏观介绍 POW 为何能够成为数字世界和肉身世界的桥梁。重要的观点有这么几个：首先，POW 是用肉身世界的代价换取数字世界秩序的一种手段。其次，加密货币的本质就是一个账本，POW 的本质是把能量转换为区块，这样随着区块不断增加想要篡改账本需要花费的能量也就越来越大。第三，张首晟教授认为数字世界的达成有序是一个熵减过程，过程中必然会把一部分熵排放出来，造成外部世界的熵赠，这是符合热力学第二定律的。
参考