PoUW协议，即有用工作证明（Proof - of - Useful - Work）协议。它是一种在区块链领域的共识算法。与传统的工作量证明（PoW）协议有所不同，PoUW更加注重计算工作的实际有用性。
在传统的PoW协议（如比特币所使用的）中，矿工们通过大量的计算（主要是哈希运算）来竞争记账权，这些计算虽然消耗了大量的算力和能源，但计算本身除了维护区块链的共识之外并没有直接的实际用途。而PoUW协议旨在将计算资源用于对区块链上的企业和消费者提供的任务进行处理，从而让计算工作具有实际价值，提高资源的利用效率 。
二、PoUW协议的工作原理（一）基于SGX技术保障有用工作的计量PoUW协议往往借助英特尔的SGX（Software Guard Extensions，软件防护扩展指令）技术。在SGX系统中，英特尔利用该技术在处理器中搭建了一个安全的飞地（Enclave），这个飞地中间的区域即内存中受保护的执行区域。通过这种方式，PoUW协议可以在保证安全性和保密性的情况下对矿工的有用工作进行计量。例如，Ankr项目采用PoUW协议，它在SGX技术的支持下，能够确认矿工所做的有用工作，使得计算工作不再是单纯的哈希运算竞争，而是实实在在地为处理任务做出贡献的工作被认可和计量 。
（二）在可信执行环境（TEE）中的计算PoUW协议利用TEE环境进行General Purpose通用运算，而不是像PoW那样仅仅进行Hash运算。在这个环境下，不同节点可以做不同的工作，从而做到分布式云计算。例如，Ankr将区块链与TEE的SGX处理器结合起来，通过在支持SGX的CPU中使用TEE，可以证明矿工的有用计算并为采矿奖励提供证据。在这种模式下，矿工的工作是基于有用的计算任务，这些任务在可信执行环境中进行运算，保证了计算的安全性和有效性，并且计算结果能够被有效地验证和计量，进而为矿工提供相应的奖励依据 。
（三）激励机制的运行PoUW协议建立了一种新型的激励机制。在这个机制下，每个为网络提供计算能力并完成有用工作的贡献者都能获得报酬，而不仅仅是像PoW协议中只有解决阻塞（例如算出符合要求的哈希值获得记账权）的矿工才能得到奖励。以Ankr为例，用户可在平台内贡献其计算能力即可获得ANKR代币，参与越多，获得的代币就越多。同时，PoUW系统还设有受信任的监考人，受信任的监考人员会在预定的时间段内随机给予额外的奖励，在该时间段内计算性能较高的人获得奖励的机会更高。这种激励机制鼓励更多的用户参与到网络中的有用工作计算中来，提高了整个网络的计算资源利用率和活力 。
三、PoUW协议的应用场景（一）云计算领域1. 构建高效的云计算框架PoUW协议在云计算领域有着重要的应用。像Ankr项目致力于构建资源高效的区块链框架和集成数据反馈系统，通过PoUW共识协议真正实现分布式云计算（DCC）并为业务应用程序提供用户友好的基础架构。在传统的云计算市场中，存在着极度中心化的问题，市场份额被少数大型科技巨头（如Google，Amazon，阿里云，腾讯云等）垄断，并且云计算基础设施和高性能计算的操作过于复杂和成本高昂。PoUW协议通过激励用户提供闲置计算资源参与有用计算，能够降低云计算的成本并提高计算效率，打破传统云计算的垄断格局，使得更多的用户能够参与到云计算资源的共享和利用中来 。
2. 数据中心算力共享目前已经有项目在数据中心算力共享方向进行了PoUW协议的应用试点。例如Ankr正在与世界第五大通信商Telefonica在数据中心算力共享方面积极合作。通过PoUW协议，可以有效地对参与算力共享的各方的工作进行计量和激励，使得数据中心闲置的算力资源能够被充分利用起来，提高整个数据中心的资源利用率，同时也为参与提供算力的各方带来收益，实现多方共赢的局面 。
（二）区块链与人工智能融合领域1. 利用AI计算替代传统PoW哈希运算在Project PAI提出的PoUW项目中，其目的在于使用AI的计算来替代传统的PoW哈希运算，使得在区块链上的算力能够用于实际的AI应用，让这些算力变得“有用”。在这个场景下，矿工在诚实地进行一定量的机器学习训练工作之后可以得到一次铸造新虚拟货币的机会，获得出块奖励。这为人工智能的发展提供了一种新的计算资源获取方式，也为区块链的计算资源找到了新的应用方向，促进了区块链与人工智能的融合发展 。
2. 拓展到通用链上计算PoUW协议下的算力未来不仅可以用于机器学习训练，还可以拓展到通用的链上计算，如链上数据分析、基于密码学的链上隐私计算（如零知识证明、多方安全计算）等。这样可以充分利用区块链网络的算力资源，为各种复杂的链上计算任务提供支持，提高区块链在数据处理和隐私保护等方面的能力，推动区块链技术在更多领域的应用和发展 。
四、PoUW协议与其他协议的比较（一）与PoW协议的比较1. 能源消耗方面PoW协议需要大量的计算能力来验证新块，在这个过程中会消耗大量的能源，例如比特币挖矿过程中，大量的矿机进行哈希运算需要消耗大量的电力用于计算和冷却。而PoUW协议更加节能，它将算力和电力资源应用于有用的工作任务，例如在Ankr项目中，PoUW方案下工作的CPU开销仅为原来的5 - 15%，大大降低了能源的浪费，提高了资源利用效率 。
2. 激励机制方面PoW协议中，只有提供最高挖矿性能（例如算出符合要求的哈希值最快）的验证者才有机会获得区块奖励，而在PoUW协议中，每个贡献计算资源做有用工作的用户都能获得报酬。并且PoUW系统还设有额外的奖励机制，受信任的监考人员会在预定的时间段内随机给予额外的奖励，这使得更多的用户有机会参与并获得收益，而不仅仅是那些在算力竞争中最强的矿工 。
3. 计算工作的有用性方面PoW协议中的计算工作（主要是哈希运算）除了用于达成区块链共识外没有其他直接的实际用途，而PoUW协议将计算用于处理由区块链上的企业和消费者提供的任务，例如在区块链与人工智能融合的场景下，PoUW可以将算力用于机器学习训练等有用的工作，使得计算工作具有实际价值 。
（二）与PoS协议的比较1. 算力来源方面PoS（Proof - of - Stake，股权证明）协议挖矿并不需要像PoUW协议那样去使用计算设备进行有用工作的计算，PoS不需要购买额外的挖矿设备，也不会占用大量的运算资源，在PoS中，决定谁更可能挖到币的是“币的数量”和“币龄”。而PoUW协议需要用户提供计算能力去完成有用的任务（如在云计算场景下处理数据等任务），根据完成任务的情况获得奖励 。
2. 奖励依据方面在PoS协议中，主要依据“币的数量”和“币龄”来决定谁能获得奖励，而PoUW协议是根据用户提供的计算能力所完成的有用工作来给予奖励。例如在PoUW的云计算应用场景中，根据用户提供闲置计算资源后完成的诸如数据处理等有用工作的量来确定奖励，而不是看用户持有的币的数量和币龄等因素 。
五、PoUW协议的发展趋势（一）在云计算领域的深入拓展1. 进一步优化分布式云计算随着云计算市场的持续发展，PoUW协议有望进一步优化分布式云计算。目前，虽然已经有项目通过PoUW协议在分布式云计算方面取得了一定的成果，如Ankr构建的分布式云计算框架，但在面对日益增长的云计算需求时，还需要不断优化。例如，进一步提高计算资源的分配效率，降低计算延迟，提高数据处理的速度和准确性等。通过持续优化，可以使得PoUW协议在分布式云计算领域的应用更加成熟和广泛，吸引更多的企业和用户参与到分布式云计算中来，从而打破传统云计算巨头的垄断局面，推动云计算市场朝着更加去中心化、高效和低成本的方向发展 。
2. 与更多云服务的融合PoUW协议可能会与更多类型的云服务进行融合。除了目前在数据中心算力共享等方面的应用，未来有望在软件即服务（SaaS）、平台即服务（PaaS）和基础设施即服务（IaaS）等多种云服务模式中得到应用。例如，在SaaS模式下，为各种软件应用提供更加高效和安全的计算资源支持；在PaaS模式下，为开发者提供更便捷的开发平台和计算资源共享；在IaaS模式下，优化云基础设施的资源利用效率。通过与多种云服务模式的融合，PoUW协议将在云计算领域发挥更大的价值，为整个云服务生态系统带来创新和变革 。
（二）在区块链与其他技术融合方面的发展1. 深化与人工智能的融合在区块链与人工智能融合的道路上，PoUW协议还有很大的发展空间。目前已经有项目开始探索将PoUW协议用于AI计算，如利用AI计算替代传统的PoW哈希运算，以及将算力拓展到通用的链上计算（如链上数据分析、基于密码学的链上隐私计算等）。未来，PoUW协议有望进一步深化与人工智能的融合，例如开发出更高效的AI训练算法，利用区块链网络的分布式计算能力加速人工智能模型的训练过程，同时提高训练过程的安全性和隐私保护。此外，还可能会在人工智能的应用部署方面发挥作用，如利用区块链的分布式特性实现AI模型的分布式部署和共享，降低AI应用的成本和提高可扩展性等 。
2. 探索与其他新兴技术的融合除了人工智能，PoUW协议可能会探索与其他新兴技术的融合。例如，随着物联网（IoT）的发展，大量的设备产生海量的数据需要处理，PoUW协议可以与物联网技术结合，利用物联网设备的计算能力进行有用工作的计算，同时为物联网设备提供一种新的激励机制，鼓励设备参与到计算任务中来。又如，在边缘计算领域，PoUW协议可以与边缘计算技术融合，通过在边缘设备上进行有用工作的计算，提高边缘计算的效率和安全性，减少数据传输到云端的延迟和带宽压力等。通过与这些新兴技术的融合，PoUW协议将不断拓展其应用范围和功能，成为连接不同技术领域的桥梁，推动多个技术领域的协同发展。