很多人都听过，比特币共识模式是POW(Proof Of Work)，即工作量证明机制，但究竟证明了什么呢?
本文由简入难，会让你明白一些名词解释，以及那些困惑以久的原理。
区块头
一个区块包含了 区块头 和 区块体。区块体包含了这个区块里打包的所有比特币转帐记录，而区块头里包含了一些元数据，如版本号，前一个区块的hash值，Merkle树根，时间戳，难度值，Nonce。
与挖矿有关的两个信息即难度值和Nonce。难度值是系统自动调整，根据过去一段时间产生新区块的时间来平衡，目地就是维护比特币十分钟左右挖出一个区块来。
Nonce值，即一个随机数，即谁能找到了一个随机数满足难度值设定的范围，那这个Nonce就是一个正确的方程解，挖矿成功获得奖励。
现在，你大概知道了，所谓挖矿：就是所有矿工去寻找一个随机的数字，使它一个方程解。
听上去就这么简单，但事实是，要找到一个这样的随机数字，需要数百亿次的尝试……
思考
如果你思考的比较深会问：如果有多个矿工几乎同时找到了一个解，怎么办?
答案是：比特币主链会暂时的分叉，然后看哪个链增长的更快，矿工就会在下一个区块时切换到最长的那一个链作为主链。这又是另一个非常有趣的话题。
SHA256函数
这个一个神奇的Hash函数，我们可以把这个函数当成一个黑盒，或魔法盒，你想怎么认为都可以，只要记住它有一个功能：
“任何长度的输入数据，经过SHA256处理之后，都会生成一个256位长度的字符串，并且，输入数据不同，并生的结果也一定不同”
这就是Hash函数，用途非常广泛，在区块里面很多内容都是经过Hash处理的。
例如： "I am Satoshi Nakamoto" 这句话，经过SHA256处理后，得到一个结果：
5d7c7ba21cbbcd75d14800b100252d5b428e5b1213d27c385bc141ca6b47989e
这个结果是没有任何规律的，只要输入有一丁点变化，结果也会相差万别。更神奇的地方是，你无法从结果反向计算出输入的数据是什么。
难度值
上面的HASH值，如果我说要满足一个条件，第一位必须是0，那么概率是十六分之一，即每产生16个结果，就会有一个是0开头的，因为每一位数字都是0-9a-f这16个数之间的。
如果前两位都必须是0，那概率就是256分之一了，难度增加了。如果三位，四位，十位呢?你要前面出现越多的0，那就越难实现，且这个难度将呈指数级爆增，当然这个还是按二进制的256位来细分的。
比如说：
难度值为1024， 2的10次方为1024，即前10位为0，(总共256位)。
比特币会每隔2016个区块(大概2周)进行一次难度的调整，以确保每个区块的时间间隔是10分钟左右。因为算力的变化时增时减，因此难度值也要相应的自动调整，对应的也有一个算难度的算法在平衡这一切。
方程式
基本上，一个POW的挖矿的方程式就可以简单归如下了：
SHA256( 区块头 + Nonce )< 目标值
将区块头的信息，和 一个Nonce相加，然后计算SHA256得到了一个256位的字符串，这个字符串的前多少位必须是0，以满足上面的方程式成立。
这里唯一需要尝试的就是这个Nonce值了，从0开始暴力计算，0不行就1，1不行换2，2不行再换3……可能百亿次尝试后，结果就对了。
假如你发现了999是正确的，于是你把999写入到你本地创建的新区块头的Nonce字段里面了。再广播区块给其它的矿工，矿工会检验接收到的区块是否正确，然后就同步你的区块并广播给其它矿工，同时开始争夺下一个区块了。
这个999就是你工作量的证明，证明你尝试了1000次。你因此也获得了25个BTC的奖励，还有当前打包所有交易的提供的转帐费用。
新区块生成后，马上所有矿工又从0开始计算下一个区块的Nonce……
思考
为什么不从999接着计算呢?
答案是：因为区块头变化啦，所以要一切从头开始。
比特币的POW挖矿机制让所有矿工通过贡献自己的算力，公平的加入网络参与比特币的发行，并自动的调整奖励与难度系数，所有矿工都有独立验证区块合法性，拒绝欺诈的矿工，这一切机制构造了一个完全去中心化的运作系统。
现在，你懂了什么是POW吗?