PoUW的复兴:有用工作量证明的新进展

eli5defi 发布于 2025-08-15 阅读 24

本文深入探讨了Proof of Useful Work (PoUW) 的复兴,分析了其解决传统PoW浪费计算资源问题的潜力。

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多年来,工作量证明(Proof of Work)一直存在一个明显的缺陷。它通过燃烧算力来解决没人需要的谜题,从而保护网络安全。

随着 AI 基础设施需求激增、能源约束日趋收紧,一个曾经小众的想法重新回到了讨论中心:

有用工作量证明(PoUW)

与其进行无意义的哈希运算,不如让保护区块链的同一份计算能力同时产出有价值的结果:

AI 推理
AI 训练
ZK 证明
优化问题
可验证计算

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这个概念很优雅,但执行起来却异常艰难。不过随着几个协议的出现,它可能迎来改变,并赋予 PoUW 新的含义。

让我们深入探讨。

为什么 PoUW 重新回到视野

多年来,PoUW 面临两个问题。

经济激励

验证

经济问题在于激励对齐。如果工作对链外有价值,矿工可能更关心外部收入而非代币,这会导致大量矿工通过吸血鬼攻击流失,例如 2025 年 Monero 与 Qubic 的情况。

引用文章

然而,技术上的核心障碍一直是验证。要让工作保护区块链,它必须满足:

难以生成
全网容易且廉价地验证
难度可调
每个轮次都是全新的
不能跨区块重用

比特币的 SHA-256 谜题轻松满足所有五个属性,而大多数有用的计算则恰恰相反。重新运行每个人的 AI 推理来验证它,违背了初衷。现代 GPU 会产生非确定性的结果。前沿模型的零知识证明历来有沉重的开销。

这就是为什么大多数早期的“为科学而挖矿”项目(如 Gridcoin、Curecoin 等)甚至 Primecoin(寻找素链)从未成为真正的共识机制。

这导致了两种架构的出现。

架构 A(真正 PoUW):使有用的计算本身成为共识机制(今天我们讨论的重点)

架构 B:使用普通的区块链(通常是权益证明)作为协调者和链下工作的市场。

图像 https://arxiv.org/abs/2606.06700 https://arxiv.org/abs/2606.06700

Rafael Pass 最近发表的论文中提到,PoUW 并不会因为矿工从有用计算中获得报酬而自动失效。他构建了一个 PoUW 区块链模型,其中 GPU/计算资源可以按三种方式分配:

纯挖矿 / Bitcoinia — 经典的无用 PoW(保护链,零外部价值)。
纯有用工作 / Fortessia — 例如,向外部客户销售 ML 推理(产生收入,但不保护链)。
双工工作 / Duplexia — 同一份计算同时产出安全(区块奖励)和有用输出,并带有一些计算开销。

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均衡取决于两个参数:

双工开销(同时做两者的额外成本)。
代币-推理比率(原生代币的采用率相对于外部推理市场的规模)。

关键的是,Pass 表明,一旦均衡价格调整,PoUW 并不会使多数攻击变得更便宜 —— 51% 攻击的经济成本仍然与区块奖励Hook。

在双工模式下,系统可以通过产生市场本身不会产生的额外有用计算,创造净正社会价值。

但这篇论文也提高了对项目的要求。

因为,最好的 PoUW 协议不是那些 AI 叙事最响亮的,而是那些将双工开销降至最低、产生真实外部需求、并确保有用工作仍然与链安全Hook的协议。

这为我们提供了更好的视角来审视当前的生态系统,因为这篇论文为这个类别提供了第一个严谨的经济学辩护,以及一个评估哪些项目适合哪种结果的框架。

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Pearl Network $PRL — 最先进的生产级实现

@prlnet 于 2026 年 4 月 27 日启动主网 —— 这是第一个以有意义规模运行并具有真正密码学保障的 PoUW 系统。

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技术机制:矿工在 GPU 上执行噪声矩阵乘法(团队称之为 NoisyGEMM 的结构化变体)。他们对输入矩阵添加低秩噪声,通过分块执行计算乘积,并使用输出块的 BLAKE3 哈希作为 PoW 彩票。由于噪声是低秩的,可以高效恢复干净的原始结果。仅对获胜的解决方案生成紧凑的 Plonky2 零知识证明,以证明其正确性。链上验证速度很快。

同样的 GPU 周期可以运行真正的推理(通过 vLLM 插件支持 Llama 3.3 70B 等模型),额外开销大约为 10%。这是最接近真正双工经济的项目。

状态与经济:供应采用比特币模式(21 亿 PRL),平滑多项式衰减发行。区块时间约 194 秒。与 Together AI 早期合作处理推理工作负载(存在一些补贴元素)。据报道,上线后不久完全稀释估值在 15–20 亿美元之间,最初为场外交易。

与 Pass 模型的对比:Pearl 是双工工作最清晰的实际例子。如果代币采用率相对于推理市场增长,它在结构上处于双工模式 —— 区块奖励补贴更便宜的推理,同时仍保护链。

优势:真正的 ZK 证明(非统计性),与 AI 工作负载直接对齐,生产级主网,强大的技术团队。

风险:补贴减少后需求的可持续性;代币能否在外部 AI 收入之外捕获价值。

引用文章

Nockchain $NOCK — PoUW 的新兴元层

@nockchain 于 2025 年 5 月以公平启动方式上线。它采取了根本不同的方法:让零知识证明的生成本身成为保护区块链的有用工作。

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技术机制:矿工竞争生成状态转换或特定计算的 ZK 证明,使用一个故意最小化的可验证虚拟机 Nock(一个约 12 条指令的 ISA,优化用于高效的 ZK 编译)。链上只记录简洁的已验证证明。这补贴并商品化了 ZK 证明能力 —— 这是整个生态系统需要的一种稀缺资源。

定位:Nockchain 明确试图成为整个 PoUW 类别的基础结算和证明层,而不是作为另一个专门的链竞争。每个新的有用工作想法都可以作为一个经过验证的计算网络启动,而无需自己的 L1 和安全预算。

优势:干净的公平启动,强大的 ZK 基础设施,现在正积极整合该类别。如果愿景成功,当前较低的估值提供了不对称的上行空间。

风险:多谜题愿景的执行风险;针对 Pearl 的激进“吸血鬼攻击”框架可能引发社区反弹。

2026 年 6 月 10 日,Nockchain 创始人 Logan Allen 宣布该网络将支持多个 AI 计算网络,每个网络都作为自己经过 ZK 证明的 PoUW 谜题。这些网络既保护 Nockchain,又补贴有用的经济活动。第一步是实现与 Pearl 的合并挖矿兼容性,以启动真正的 GPU 计算。

引用文章

Ambient — 逆势的单模型赌注

@ambient_xyz(a16z CSX 领投的 720 万美元种子轮,还得到 Delphi 和 Amber 支持)正在构建一个 Solana 分叉 L1,矿工在其中对一个固定的、网络自有的大模型(DeepSeek 系列,6000 亿+ 参数)运行经过验证的推理。

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技术机制:使用 Logits 证明。模型生成的每个 token 都会产生内部指纹(logits)。验证者抽查极小随机比例。伪造一致 logits 的统计难度提供了极低开销的安全性(声称约 0.1%)。刻意设计选择单一模型而非市场,以保持 GPU 高效加载,避免内存碎片。

状态:截至 2026 年 6 月中旬,仍处于主网前阶段(近期报道中将测试网描述为下一个重要里程碑)。

定位:若能实现规模化,将非常适合 Fortessia 或双工模式。单模型方法高置信度且逆势。

优势:极低的验证开销,专注的经济学,优秀的团队和投资者。

风险:执行时间表;单模型赌注能否胜出,还是更灵活的多模型系统更有优势。

Gonka $GNK — 真实硬件规模的推理

@gonka_ai 于 2025 年 8 月上线,得到了 Bitfury/Hyperfusion 的重大支持(据报道 5000 万美元以上投资)。它迅速组装了大量真实算力 —— 几个月内约 6000+ 块 H100 级 GPU。

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技术机制:工作量证明谜题(“Sprint”)被特意设计为反映 LLM 推理和 Transformer 工作负载的数学特性。挖矿能力与实际模型服务能力相匹配。推理链下运行;密码学工件和证明上链。奖励直接流向计算提供者,中间抽成极少。

定位:明确称为“AI 计算的比特币”。强调将代币安全直接与可验证的推理输出绑定。

优势:大规模真实部署的硬件,挖矿能力与有用容量之间的清晰对齐。

风险:前沿规模的验证细节仍在成熟;拥挤的去中心化推理市场。

Quip Network — 优化 + 量子硬件

@quipnetwork(Postquant Labs)于 2026 年 4 月初发布公共测试网(超过 13000 人注册)。它是唯一一个认真整合量子硬件的项目。

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技术机制:矿工使用经典 CPU/GPU 和量子退火器(D-Wave)的混合方式,解决实际的组合优化问题(物流、调度、金融、模拟)。这些问题难以求解但易于验证 —— 这是 PoUW 的结构性优势。计算-共识层使用该工作来保护链,同时产生可销售的输出。独立的资产层增加了后量子安全原语。

定位:优秀的验证属性结合实际的问题类别,拥有潜在付费客户。独特的硬件多样性。

优势:易于验证,量子角度,后量子焦点,已开源部分组件。

风险:仍处于测试网(目前集中管理);量子优势声明尚需独立验证。

Qubic (QUBIC) — 运行时间最长的实验

@Qubic(成立于 2019 年)是仍在规模化运营的此类项目中最古老的。它使用有用工作量证明(UPoW)将挖矿能力导向其链上 Aigarth 项目(雄心勃勃的去中心化 AGI 目标)的 AI 训练。

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技术机制:挖矿能量被用于构建神经网络,而非哈希计算。网络强调无手续费交易和高性能(C++ 直接执行)。机制细节随时间演变。

定位:运行时间最长,但“有用”的定义也最为灵活。曾因机制变更以及过去有争议的聚合哈希算力使用而受到批评。

优势:活跃网络,声称拥有大量矿工基础,高性能声明,直接训练重点(更大的理论 TAM)。

风险:机制变更历史降低了部分观察者的可信度;代币实验增加了复杂性。

未来之路

PoUW 的技术基础已取得巨大进步。高效的矩阵乘法 ZK 证明、Logits 证明、结构化噪声计算以及最小可验证虚拟机,使架构 A 具备了实用性,这在两年前是不可能的。

Rafael Pass 的论文提供了第一份坚实的经济学地图,展示了这些系统如何创造净正价值,而不仅仅是重新排列现有计算。Nockchain 积极成为多个 PoUW 谜题元层的举动,增加了新的竞争动态。

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剩下的问题主要是经济性和采用驱动的:

市场愿意为可验证、信任最小化的计算支付多少去中心化溢价?

能否设计出代币经济学,使有用工作收入与链安全相互促进而非相互侵蚀?

哪些项目将真正进入双工模式,即区块链补贴真正额外的有用计算?

Pearl 目前在投产准备度和密码学严谨性方面领先。Nockchain 做出了最大胆的基础设施押注。Ambient、Gonka 和 Quip 各自占据独特且可防御的细分市场。

PoUW 不再只是一个想法或一堆学术论文。真实的系统已上线或处于高级测试阶段,经济理论也在迎头赶上。

归根结底,真实的使用数据、矿工行为和付费需求将决定这能否成为加密与 AI 交叉领域最重要的发展之一,或是另一个在可持续经济最后一公里挣扎的有前途的类别。

非财务建议。请自行研究。

https://arxiv.org/abs/2606.06700

  • 原文链接: x.com/eli5defi/status/20...
  • 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~

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