共識機制就是對區塊鏈的記賬權進行集體驗證的機制。共識機制有幾種，主要是工作量證明機制和股權證明機制，通過工作量或者股權的證明，人們能夠對記賬優先權達成共識。工作量證明機制，就是所謂的挖礦機制，誰算力強，誰就有優先記賬權。股權證明機制是通過持幣數量和持幣時間來形成股權，誰持有的股權多，誰挖礦的難度就小，誰就更優先獲得記賬權。
工作量證明如此之難，是為了阻止攻擊者輕易偽裝成數以百萬計的節點，凌駕於比特幣網絡之上，引入另一個區塊鏈，並推翻之前的交易，引入新的交易。要達到這樣的目的，任何想要攻擊比特幣網絡的人，都必須完成極其巨量的SHA-256運算，這樣做的成本根本不划算。
要得到匹配的區塊哈希值，需要經過大量嘗試性的計算，計算時間取決於礦機的哈希運算速度。當某個計算節點提供出一個匹配的區塊哈希值，說明該節點確實經過了大量的嘗試性計算。這個計算次數就是工作量。當然，並不能得出計算次數的絕對值，因為尋找合理哈希值是一個概率事件。當節點擁有全網n％的算力時，該節點即有n/100的概率找到區塊哈希值。
但是，這也產生了很嚴重的一個問題：工作量證明是相當浪費資源的。比特幣網絡每秒進行600千億次運算，最終這些運算並沒有任何實際或科學用途。其唯一目的在於解決工作量證明問題。當然，在沒有其他選擇的情況下，這種工作量證明的浪費對於獲得全球數字貨幣流通，代價可能並不算大。在2009年，工作量證明確實是唯一也是最合適的選擇。
POW確保只有合法的區塊才能加進來。一旦一個基於哈希算力的POW的難題被求解了，礦工獲得記賬權，區塊經過驗證後鏈接到區塊鏈中，就會永久地存儲起來，任何人或機器都無法修改。而每個區塊的合法性驗證包括了對其中的所有交易的合法性檢驗和區塊之間數據關聯性規則的檢驗。只有第一個完成這個難題的礦工節點才能把新的區塊加入區塊鏈中。區塊鏈網絡為每次成功加入新區塊的礦工節點獎勵一定數量的代幣，作為支付其哈希算力的報酬。新的區塊被加入後，擁有完整數據的全節點立即向網絡中的其他節點通知更新本地的數據庫。區塊鏈就這樣按照時間順序和交易持續增加。
在POW機制下，中本聰也預料到了礦工們可能合夥勾結和欺詐，發起所謂的“51％攻擊”。理論上，當攻擊者擁有了超過全球51％的比特幣算力時，他將能偽造比特幣網絡的任何數據，這就是51％攻擊。然而，中本聰通過POW機制，引入了一種成本透明的機制。欺詐的成本是可以預見的，非常巨大！當做壞事的成本是最昂貴和最直接的時候，POW機制催生的分佈式賬本和無須信任的環境就產生了，它具有根本上的創新性和變革性！從這個意義上看，與POW的共識機制相比，還沒有其他任何機制比它更安全。不支持POW的人說它“太耗能”，但天下沒有免費的午餐，為了歷史記錄的不變性，人們不得不犧牲某些能量和成本。至少它對所有人是公平的，對它振振有詞的人根本找不到更經濟的或者“不勞而獲”的方式來獲得POW。
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