有用工作量证明:让挖矿重获意义
本文深入剖析了“有用工作量证明”(PoUW)的理念、历史、技术挑战及六个代表性项目。
TLDR; 随着 Pearl Network 和 Nockchain 最近备受关注,“有用工作量证明”再次成为热门话题,所以我深入挖掘,为你全面梳理——从该术语的历史、背后的复杂性,到正在构建 PoUW 解决方案的 6 个知名项目。
我第一次听到“有用工作量证明”(PoUW)这个词,是在几年前了解到 Ambient(一家 Delphi Ventures 投资组合公司)的时候。这个想法立刻让我觉得合理——与其为了计算而计算,不如做一些有用的事情,比如运行 AI 推理。
最近关于 PoUW 的讨论很多,所以我决定深入研究,理解 PoUW 的细微差别(剧透:它比你想象的要复杂),并研究了每一个我能找到的、正在以某种形式实践 PoUW 的项目。
这是一份通俗易懂的入门指南:PoUW 到底是什么,定义它的架构,为什么它在技术上如此困难,构建 PoUW 解决方案的 6 个知名项目,以及我在深入这个话题后的看法。
首先,什么使工作“有用”?
比特币的挖矿常被描述为计算机“解决无意义的复杂数学问题”。这没错,但忽略了重点。它们解决的谜题是刻意无意义的——找到一个数字,当将其打乱后,会得到一串前导零。这个数字没有任何用途,不回答任何问题,也没有人想要它被解出来。
这种无意义本身就是全部特性。它换取的是某种真实的东西:一个没有任何政府或公司能悄悄审查或重写的结算系统。
有用工作量证明提出了一个显而易见的后续问题:如果同样的能量能产生积极的附带效果,比如训练 AI 模型、运行 AI 推理、解决真实的优化问题,或者存储真实数据,而不是仅仅进行无意义的数字计算,会怎么样?换句话说,是否有可能同时获得安全性和有用的副产品?
这是一个美妙的想法,尽管最近时间线上讨论很多,但它实际上是一个相对古老的想法。在我们讨论今天谁在构建它之前,了解一下这个概念从何而来会很有帮助。
简史:“有用工作”从何而来
工作量证明实际上在加密货币出现之前就被发明了,然后中本聪让它出名。但正如我最近了解到的,在比特币问世后不久,人们就开始问一个显而易见的问题——如果我们反正要消耗所有这些计算能力,它能不能做些有用的事情?
一篇 1999 年的论文 甚至为这种回收利用的努力创造了一个名字:“面包布丁协议”,以那道利用变硬面包制作的菜肴命名。
第一个实际推出这个概念的项目是 Primecoin。Primecoin 矿工不进行无意义的哈希计算,而是寻找长的素数链,这对数学家来说确实有用,但缺点是寻找素数没有太多的商业价值。
接着,从 2013 年到 2017 年,出现了一波善意的“为科学挖矿”项目,比如 Gridcoin、Curecoin 和 Foldingcoin。
我们发现,做有用工作很容易,但将其作为保护链安全的手段却极其困难。
理论终于在 2017 年赶上来了,在那篇使该术语名声大噪的论文中:"有用工作量证明"。这是第一次清晰地调和了两个此前只能分别实现的特性——既足以可靠地保护链的工作,又对某些人真正有用。
本文中的几乎每个项目都是那篇论文的后继者。
所以这个概念已有十多年历史,理论也是可靠的,只是将其转化为一个活跃且安全的区块链需要时间。
两种不同的 PoUW 架构方式
一旦你将“有用工作量证明”拆分为两种经常被混为一谈的架构,几乎所有困惑都会消失。
架构 A——有用工作保护链。在这里,有用计算实际上取代了无意义的谜题。完成工作是你赢得生产下一个区块权利的方式。这是 PoUW 字面意义上的困难版本,也是深度未解决问题所在的地方。
架构 B——链是一个工头。在这里,一个完全正常的区块链(通常是权益证明链)在旁边扮演市场工头的角色:它发布任务,将任务分配给工作者,检查结果,并进行支付。“有用工作”——训练模型、运行推理——发生在链下。区块链从不用这些工作来保护自身安全,它被用作协调和结算机制。
由于“有用工作”发生在链下,架构 B 有更广泛的设计空间,并且我不认为它真正属于 PoUW,但在研究中我发现很多人混淆了这两种架构,因此理解这种区别很重要。
架构 A 是“我们解决了比特币浪费问题”的真正形式——而且极其困难,这就是为什么很少有项目能推出它。这是本文的主要焦点。
为什么架构 A 如此困难:验证问题
要取代比特币的无意义谜题,你的有用工作必须在五个特定方面表现得像那个谜题。它必须:1) 难以生成,2) 易于检查,3) 难度可调,4) 每轮重新开始(没有永久性先发优势),5) 与特定区块绑定,因此无法预先计算或重复使用。
使 PoUW 最难的是“易于检查”这一点。
比特币的谜题验证起来非常简单。地球上的每台计算机都能在一毫秒内确认它。但有用工作通常是相反的。如果一个矿工声称“我刚刚运行了这个 AI 模型,这是答案”,网络的其他部分如何确认他们真的做了,而不是编造出来的?
天真的答案——让每个人都重新运行工作来检查——这完全违背了目的。你想节省能量,而不是花费十倍的能量。更糟的是,现代 GPU 即使进行相同计算也不会产生完全相同的结果,所以两台诚实的计算机运行同一个 AI 模型可能在最后几位数字上存在分歧,而且你无法区分诚实的分歧和作弊。
已经有各种尝试来解决这个问题,每种都有权衡:
- 重新运行(复制)——让多台计算机做同样的工作并比较。非常简单,但浪费了你追求的节省。
- 信任但挑战(乐观)——我们从 PoS 设计中知道这种方法,假设工作者是诚实的,但允许任何人质疑;如果质疑发生,你只重新运行有争议的那一步。当所有人都诚实时成本很低,但在任何最终确认之前会有延迟。
- 数学证明(零知识)——工作者生成一个加密收据,证明他们正确完成了工作,不透露其他信息。信任的黄金标准,但对于大型 AI 模型,生成该收据仍然比仅仅运行模型慢得多,所以目前在前沿规模上还不实用。
- 安全硬件(可信执行环境)——在防篡改的芯片内运行模型,该芯片为结果背书。快速且廉价,但现在你相信了芯片制造商,而这些芯片以前曾被攻破过。
- 抽查(抽样)——随机重新验证一小部分工作,并设置惩罚使得作弊永远不划算。成本低,但这是一个统计论证,而不是铁证。
有两个最值得单独提出的新方法,因为它们驱动了最有趣的 PoUW 项目:
对数几率证明。当 AI 模型生成文本时,每一步都会产生一个指纹——一组内部数字(logits),如果不实际运行模型,极难伪造。验证者只需在随机位置抽查其中几个指纹。成本低,无延迟。问题在于这是一种巧妙的统计方法,而不是严格的数学证明。对数几率证明是本文后面介绍的 Ambient 项目的基础。
可证明的矩阵乘法。每个 AI 模型,本质上,大部分是由一个操作重复数万亿次构成的:矩阵乘法。2025 年,一组密码学家( Komargodski 及其合著者 )破解了一个长期存在的开放问题——如何让矿工进行真实的矩阵乘法,并生成一个廉价的加密证明,证明他们诚实地完成了工作,几乎没有开销且无法作弊。这听起来比实际更重要,因为矩阵乘法正是 AI 运行的基础。这是第一次有人将“挖矿”转变为“有用的 AI 数学”,并附有真正的证明,而不是统计猜测。它是本文后面介绍的 Pearl Network 项目的基础。
这就是全部的技术核心。有用工作量证明表面上听起来很简单——当然,让计算机做一些 AI 工作就行——但这并不容易,需要一些天才才能解决。
PoUW 论点背后的重要问题
很容易被技术或机制的巧妙性迷住,而忘记首先问是否有人需要 PoUW 网络的输出。
赌注不是“人们会想使用这些区块链吗?”我们知道区块空间是充裕且廉价的,所以 PoUW 网络实际上只出售一件重要的事情:有用工作本身——推理、训练、优化答案等。
假设工作确实有用,关键问题就变成了:为什么不直接正常运行计算?例如,为什么需要区块链?
考虑一下去中心化 AI 推理。去中心化网络必须与中心化提供商或租用 GPU 并自己运行模型的选择竞争:后者更便宜(没有激励)、更快,且没有 Token。
要让加密版本获胜,人们必须希望工作不仅仅以计算的形式完成,而是以最小化信任的形式——可验证、抗审查、中立,具有无需信任的支付,并且没有可以背刺你的公司——并且愿意为这些特性支付溢价。
姑且称之为去中心化税。那么棘手的问题就变成了“是否存在值得为此支付去中心化税的推理需求”。这个市场细分是真实存在的,但今天相对较小。随着对中心化 AI 的信任度下降,这个 TAM 增长的速度,老实说,是整个领域最重要的变量。
还有第二个更深层次的问题,也是我觉得最有趣的,因为还没有人解决它。
陷阱:安全性吞噬有用性,或者有用性吞噬安全性
架构 A 中的每个项目都销售同一个飞轮:
这听起来不错,但如果你仔细观察,两个部分会悄悄互相蚕食。
如果有用工作有真实的外部需求和真实的价格——有人为那些 AI 答案或那些证明支付真金白银——那么矿工越来越多地通过外部资金获得报酬。有用工作业务越成功,Token 就越变成一个功能性的优惠券,矿工实际上并不需要。但 Token 本应是捕捉价值并保护链的东西,对吧?
如果 Token 是保护链并吸收价值的东西,那么安全性就取决于 Token 的投机价格,而不是工作有多有用。这正是旧的“如果 Token 下跌,链就会不安全”的问题——这意味着“有用”部分实际上根本没有支撑安全性。它只是穿着有用工作外衣的常规权益证明。
每一部分越清晰,另一部分看起来就越无意义。
在有用工作收入和 Token 安全性真正相互加强而非削弱的情况下,解决这个核心矛盾是整个类别的未解问题。
我还没有看到任何人完全解决它,但这并不意味着要否定整个类别。这只是需要解决的事情,也说明了这个类别还处于早期阶段。
介绍 6 个架构 A 项目
现在来看项目本身——那些押注有用工作能保护链的项目。
Pearl Network / Pearl Research
Pearl Research Labs(Token: PRL,截至本文撰写时仅可通过 OTC 交易所获得,FDV 交易在 15-20 亿美元)在 2026 年 4 月底推出了自己的 Layer-1 区块链,作为“AI 计算时代的比特币”。
它的独特之处在于其参考矿工基于 vLLM 构建——这是所有严肃推理提供商使用的标准高性能推理引擎,并附带一个可开箱即用的 LLaMA 3.3 70B 模型。
换句话说,Pearl 矿工也是一个可运行的 AI 推理服务器。它在数据中心级 NVIDIA GPU(H100/H200)上运行。
工作原理如下。Pearl 的挖矿是矩阵乘法——所有 AI 运行的基础操作。矿工在其 GPU 上进行结构化的矩阵乘法,在极少数情况下产生获胜结果时,它会将该工作封装在一个紧凑的零知识证明(使用称为 Plonky2 的系统构建)中,任何节点都可以在毫秒内检查。
巧妙的效率技巧是,昂贵的证明只在那个罕见的获胜事件中生成,因此成本平均下来几乎为零。
这个项目直接基于本文前面提到的 2025 年矩阵乘法突破,因此其验证是真正的加密证明,而不是统计猜测。这就是它真正独特的地方,我猜测尽管它还很早期,估值却如此之高的原因也在于此。
由于挖矿数学与真实推理重叠,同一个 GPU 可以同时挖矿和为客户提供服务,成本仅增加约 10%。这是我们迄今为止最接近“二合一”的提案——既有用又保护网络。
然而,Pearl 的真正验证在于需求侧。Pearl 引人注目的进展是最近与 Together AI(一个知名推理提供商)合作的启动——但 Pearl 提供模型的定价折扣是由 PRL Token 发行补贴的。
我们在加密领域对补贴需求有所了解,所以这是一个值得关注的点。能留住用户的补贴是启动市场的合法方式,因此考验在于补贴减少后需求是否还能持续。以 15-20 亿美元的估值来看,这是一个很大的赌注。
Ambient
Ambient(预 Token)是作为 Solana 高速架构的一个分叉构建的 Layer-1,由 Travis Good 创立,他之前构建了第一个数学上最优的货运铁路规划器,并在 AI 药物发现领域工作过,CTO 是 Max Lang(前微软和亚马逊员工)。
Ambient 在 2025 年初筹集了 720 万美元的种子轮,由 a16z 的 crypto 领投(Delphi 也是投资者)。标语是“机器智能即货币”,创始人坦率地表示,他们将其视为潜在的“比特币替代品”和“OpenAI 的去中心化竞争对手”。正是这个项目第一次向我介绍了整个 PoUW 想法。
Ambient 矿工所做的工作是经过验证的 AI 推理——但针对的是一个单一的、固定的、网络拥有的模型(600B+ 参数,属于 DeepSeek 系列)。验证使用了本文前面概述的对数几率证明方法:模型生成的每个 Token 都带有一个难以伪造的指纹,验证者随机抽查其中的几个,开销大约为 0.1%(非常高效)。矿工以新发行的币加费用的形式获得类似比特币的区块奖励。
整个项目基于一个深思熟虑的反向赌注:一个模型,而不是一个市场。
大多数加密 AI 项目让你运行任何模型;Ambient 认为市场会破坏矿工的经济学,因为你无法同时将一千个不同的模型加载到 GPU 内存中。
因此它将整个网络的计算能力指向一个持续改进的单一模型。
这里的真正赌注是,对数几率证明(尽管不是严格的加密证明)和单一模型方法将会成功。我是团队和他们所做事情的大粉丝,但请认为我有偏见。
Nockchain
Nockchain(Token: NOCK,在 Base 上交易,市值约 1 亿美元)是一个极简主义的 Layer-1,来自一个名为 Zorp 的团队,由 CEO Logan Allen 领导。它基于“Nock”构建,这是一个刻意精简的 12 指令计算模型,并配有一个自定义的零知识虚拟机,团队声称它比通用虚拟机高效得多。它于 2025 年 5 月上线,100% 公平启动——没有风险投资 Token 分配,没有团队锁仓,每个币都是通过挖矿铸造的。
在机制上,Nockchain 矿工不做哈希计算。他们生成一个零知识证明,证明他们执行了一个固定的谜题计算,然后对那个证明进行哈希计算;你带来的证明能力越强,你赚的就越多。最终上链的只有那个经过验证的小证明,这使得链保持轻量,而繁重的工作在链下进行。
真正有用的是,它补贴并商品化了零知识证明能力——它启动了一个市场,并为可验证计算提供了廉价基础,整个加密世界对此的需求越来越大。
但矿工证明的是一个固定的谜题,而不是你提交的问题。所以它的有用性体现在“建立一个证明市场”的意义上,而不是“矿工在为你做作业”。这是一种独特而巧妙的方式来解决困难的验证问题,同时在与所执行工作的联系上保持真正的有用性。
我们需要关注的是,对 Nock 证明的真实需求是否真的会实现。以目前的估值(低于 1 亿美元)和这里的潜力,这感觉像是一个不错的赌注。注意:Delphi Ventures 做多 NOCK。
Gonka
Gonka(Token GNK,未在主要交易所流通或交易,据报道 FDV 在 2-3 亿美元范围内)是一个 Layer-1,直接瞄准 AI 推理,训练计划稍后进行。
它出自 Bitfury 的圈子,这是由 Liberman 兄弟创建的知名比特币挖矿硬件公司,由 Bitfury 的 George Kikvadze 支持,他的公司在 2025 年 12 月对其进行了 五千万美元的投资。它于 2025 年 8 月上线,大约三个月内就聚集了相当于约 6,000 个 NVIDIA H100 GPU 的计算能力。
其机制是“让谜题成为工作”的最清晰表达。Gonka 的工作量证明任务(它称之为“Sprint”或“PoW 2.0”)被刻意设计成反映 LLM 推理的数学,因此参与者的挖矿能力直接反映其真实的模型服务能力。
推理发生在链下;链只记录证明工作已完成的加密工件。奖励流向贡献计算的人,没有权益层抽取分成,这是 Gonka 对抗权益证明 GPU 网络的主要卖点(它认为,在那些网络中,大部分算力都花在了共识开销上,而不是有用工作上)。
因此,Gonka 是最明确的“AI 计算的比特币”项目:将 Token 直接绑定到可验证的推理,没有中间商。开放性问题依然是那个熟悉的老问题——其价值完全取决于真实的推理需求是否真的流经网络。
这使得 Gonka 处于一个拥挤且日益商品化的市场中,而网络能以多低的成本验证一个主机是否真正运行了所声称的“类 Transformer”工作,具体细节仍不完全清楚。所以还很早期,但绝对值得关注。
Quip
Quip Network(预 TGE)来自 Postquant Labs(CEO Colton Dillion,CTO Dr. Richard Carback),一个根植于 0x、Parity、Intel、IBM 和量子抗性 xx Network 的团队。它的公共测试网于 2026 年 4 月初启动,与量子计算公司 D-Wave 合作构建,并已报告有超过 20,000 人注册。
Quip 实际上是两层共享一个 Token:一个计算-共识层(有用工作量证明链本身)和一个资产层,为其他链上的钱包和合约增加后量子安全性。
挖矿是真正新颖的部分。矿工不是做哈希,而是解决真实的组合优化问题——物流、调度、金融——这些问题通过普通 CPU/GPU 和实际的 D-Wave 量子退火机的混合体进行路由。
解决这些问题既保护了链,又产生了可以出售给提出问题的人的答案。优化非常适合 PoUW 设计,因为当找到一个答案很困难时,检查一个提出的答案却很廉价。因此,与 AI 推理不同,这里的验证实际上很容易。
这使得 Quip 成为唯一将有用工作挖矿与量子硬件配对的项目,针对一个确实有价值的问题类别(优化),此外还有一个随附的后量子安全产品的额外优势。
但,它仍在测试网阶段且由中心化管理,其宣称的能源和量子优势数据是供应商提供的,未经独立确认。我将其包括在内是因为它符合架构 A 的定义,但目前主要是值得关注。
Qubic
Qubic(Token: QUBIC,有一定流动性,FDV 约 8000 万美元)是一个无费用的 Layer-1,由 IOTA 联合创始人兼原始 NXT 开发者 Sergey Ivancheglo 于 2019 年创立。其有用工作方向是将挖矿指向训练神经网络,用于一个名为 Aigarth 的链上 AI 项目,并设定了一个异常激进的目标:到 2027 年实现 AGI。一组固定的 676 个验证者(它称之为“Computors”)在每个每周周期达成共识。
实际上,Qubic 挖矿实际所做的事情一直在变化,所以有点难以跟踪。早期,矿工生成具有随机结构的神经网络,这更具探索性,而不是有人需求的东西。
然后它转向了一个经济模型:将网络的聚合挖矿能力指向挖其他工作量证明币,并用所得收益回购和销毁 QUBIC Token,所以这更像“加密循环”,而不是提供有用服务。
此外,这种可重定向的挖矿能力有一个阴暗面:2025 年,Qubic 将其聚合的算力指向了 Monero 网络作为“演示”,并短暂威胁到了该网络。
所以介于这一点和“有用”定义的不断变化之间,我将 Qubic 更多地归类为 Tokenomics 实验,但我把它包括在这里,因为在研究中我发现人们称它为原始的 PoUW 链。
我的看法
诚实的总结是,困难的技术问题大多已解决;困难的商业问题大多尚未解决。
在供应方面——能否让挖矿生产出有用的东西,同时仍然像一个安全的彩票?——答案越来越肯定。2017 年的理论证明了这是可能的,2025 年的矩阵乘法结果是一个重大突破,使其对 AI 运行的确切操作变得可行。
未解决的问题大多在需求方面:
- 那些强烈需要以无需信任形式进行计算并愿意支付去中心化税的人,其 TAM 有多大——随着对中心化 AI 信任度的下降,这个市场增长有多快?
- 是否有人能设计 Token 使得有用工作收入和安全性相互加强,而不是互斥?
- 验证能否从“巧妙的统计方法”转向“严格的加密证明”,同时不牺牲性能?
如果这些问题得到解决——而在这三个方面都有可信的工作在进行——那么有用工作量证明将成为加密 AI 的一个真正支柱,并且由于它与更广泛的 AI 行业有交叉,可能在未来 1-2 年内成为最大的突破性故事之一。
从投资者的角度来看,值得支持的是那些精确知道自己解决什么问题、并且哪些群体在结构上被迫想要他们产出的团队。要警惕那些将“有用工作”当作营销手段的项目。
我肯定会密切关注这个类别。它还很早期,而这正是最有趣的时候。
披露:Delphi Ventures 是 Ambient 的投资者,并持有 NOCK Token。由于我是 Delphi 的一员,为保持透明起见,我已经指出了这一点,但我个人目前并未持有本文中提到的任何项目的经济利益,且框架和判断都是我个人的。
如果你正在 AI 和加密的交叉领域构建有真实产品的项目,我的私信是开放的。
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- 登链社区 AI 助手,为大家转译优秀英文文章,如有翻译不通的地方,还请包涵~


