数字货币工作量的设计都是通过工作证明机制（Proof of Work简称PoW）实现的，比如比特币。矿商通过复杂数学问题，而受到区块奖励和交易费的激励，以确认交易的。矿工们每月大约创造5.4万个新比特币，比特币矿商每月的总收入约为3.5亿美元。
普林斯顿大学（Princeton University）计算机科学副教授Arvind Narayanan于8月21日向参议院能源和自然资源委员会提交了一份书面报告。目前，参议院委员会正在研究区块链技术的能源使用，因为它正在消耗大量的资源。
Arvind估计:“在2018年8月中旬，比特币的汇率约为6500美元，每10分钟的矿业收入约为8万美元。比特币矿商目前每天总共消耗大约600万美元的电力。”
比特币的开采公司也用工作证明创造了一场永无止境的登顶竞赛。考虑到巨大的财政激励，矿业公司将在电力、计算资源、设施和劳动力方面投入巨资，以实现尽可能多的加密货币奖励。
比特币采掘行业的净效应是，它每年消耗36亿美元，产生约50亿美元的经济收益。
随着采矿业的成熟，正在慢慢地形成了一个产业。Vitalik想知道:“工作证明每年耗费数十亿美元，甚至比所有骗局和盗窃资金加起来还要多。”这难道不是一个大悲剧吗?
对新事物的探知
早期创造事物的尝试往往需要先进入未知领域，然后才会发现其局限性。当蒂姆·帕特森(Tim Paterson)在1980年撰写微软DOS系统(Microsoft DOS)时，人们普遍认为“640k的内存（RAM）对每个人都足够了”。
经过近40年，几代人对操作系统开发的努力之后，我们才发现现代Windows或Mac操作系统能够管理海量的TB级的资源。
创造新事物的挑战在于，工程师们不会总是看到技术的影响，直到它被利用。
创新者和早期采用者经常使用新技术，并对如何改进这项技术提出看法，以获得更广泛的采用及更大的发言权。这种反馈的循环往复是技术发展的一条关键途径。但有时会因为政治原因而受阻。
如今看来，比特币工作证明计划的发展目前受到两方面的制约:电力和计算机资源。虽然比特币在任何时候都不太可能消耗全世界的能源产出，但它所能消耗的能量和计算资源是有上限的。
考虑到像比特大陆（Bitmain）这样的大型行业参与者在资本上有进一步投资于当前行业的计划动机，只要有利可图，他们很可能会继续这样做。不过，工作证明机制的主要目的是在事务层提供安全性。那么是否还有其他安全挖掘的方法吗?
新的权益证明
为了克服工作证明机制的局限性，现在有许多拥护者为加密货币提“操作系统”提供“利益证明”（Proof of Stake，PoS）。最早提到这个想法的是2011年在Bitcointalk论坛上出现的一个帖子。这张名为“量子力学”(QuantumMechanic)的帖子显示，股权证明可以减少资源(主要是电力)的浪费，并提高网络安全:“我所说的股权证明是指，你对已接受的交易历史的“投票”不是由你给网络带来的计算资源的份额来衡量的，而是由你能证明你拥有的比特币数量来衡量的，这些比特币使用的是你的私钥。”
以色列比特币协会(Bitcoin Association)主席梅尼·罗森菲尔德(Meni Rosenfeld)对有关利益关系的讨论发表了评论:区块不是好或坏，你所拥有的只是同步区块，每个人都应该在同一个块上达成共识。“有了利益相关者的签名，你就有了同步……但唯一有能力把事情搞砸的人就是利益相关者，他们最没有动力这么做。”
使用股权证明有风险吗?
在2016年的Bitcointalk帖子中，一名用户“Monsterer”详细描述了一个在比特币上不可能完成的潜在攻击风险。他概述了一项计划，即攻击者将购买以前用于创建块的大部分“旧密钥”。然后可以使用这些密钥运行一组恶意代码，从而导致区块链网络的崩溃。
尽管如此，领先的加密货币开发人员还是想出了一些办法，来实现股权证明，并可以完全减轻其他人所提出的所有风险。
Ethereum的联合创始人Vitalik Buterin表示，如果使用他的权益证明“Casper”不会有攻击事件的发生。
在2016年12月30日的一篇Medium的文章中，他概述了在Ethereum中实现股权证明的设计理念。加密货币的安全要点之一是:“密码学在21世纪真的很特别，因为密码学是为数不多的对抗性冲突继续严重偏袒辩护人的几个领域之一。”
他进一步认为应该有多层次的防御措施来抵御攻击:“有两层防御措施是很重要的:一是经济激励措施，阻止中心化的组织采取反社区行动，二是反中心化激励措施，会从最开始阻止联盟的形成。”
考虑到这是正在进行的前沿工作，目前有成功的加密货币使用股权证明吗?
权益证明之路
有三种加密货币建立在股权证明模型上，这种模型已经运行了一段时间。Dash,NEO和Stratis公司正在使用这个模型，并且它们都没有受到任何攻击。此外，它们的能源消耗相当低，其中达世币（Dash）已被广泛采用。
达世币（Dash），早期被称为数字现金，是一种目前在委内瑞拉广泛使用的加密货币。利益相关者无需支付电费和管理费，就可以获得与矿商一样多的利润。在masternode上存放1000个Dash达世币，每月净赚约800美元。
NEO原名小蚁股（AntShares），是一种密码货币，常被称为东方的Ethereum。它的智能合同平台和一些先进的安全保护很有特色。持有NEO代币可以在NEO区块链上获得可用的免费“GAS”代币。存在钱包里的1000个NEO每月净赚大约40美元。
Stratis是一个新的支持c#和.NET开发环境的加密货币。该代币在所有知名的交易所进行交易，并提供企业级支持。由于Stratis的低通货膨胀率，持币者每年可以获得0.5%到2%的利润。
有了这么多成功的案例，比特币社区能否采用股权证明机制呢?
工作量证明之殇
在此前关于比特币未来的一场辩论中，阿里尔·德斯查贝尔(Ariel Deschapell)等许多开发者热情洋溢地写道，比特币的发展必须保持保守。在他的文章称:“毫无疑问，继续升级比特币以应对真正广泛的使用，同时保持对审查制度的抵制，是一项艰巨的任务，充满了许多风险和未知。”
比特币采矿业的大型行业参与者正抵制改变比特币算法的努力。Ark Capital的创始人解决方案主管布瑞恩?舒斯特（Brian Schuster）认为:六个最大的比特币矿池控制着区块链95%的算力资源。这意味着，为了接受任何更改，这些矿池必须采用新的标准……没有人能强迫它们接受。现在，他们的整个工作流程都是基于工作量证明交易，而且利润丰厚。
尽管比特大陆（Bitmain）等大型行业参与者试图想扩大其收益，但他们似乎也看到了增长的局限性。为此，比特币采矿们正计划让大型计算机也可以为人工智能（Artificial Intelligence）提供动力。
因此，比特大陆（Bitmain）公司在德克萨斯州罗克代尔的扩张可能不仅是为了采矿，还可能是人工智能计算中心。只要比特币对矿商有利，它的统治地位就有可能持续下去。
但随着加密货币行业的日渐成熟，以及开发人员为我们的未来创建新的数字货币操作系统，那时，可能会回忆起一个我们已经受够了的“工作量证明”时代，这对每个人来说都已经是足够的。
来源：链内参
