Proof-of-work é a realização de trabalho (computacional) como prova de que se está comprometido com a integridade de um serviço. Foi criada inicialmente como uma forma de evitar spam (um spammer não iria realizar o trabalho requerido para mandar muitos emails, enquanto um remetente/usuário legítimo estaria disposto a gastar aquele tempo/energia para acessar o serviço). Depois evoluiu como uma forma de evitar DDoS (usado na walltime dessa forma), no mesmo principio. E por ultimo usado para emissão de moeda (apenas de forma teórica) no hashcash, de forma a garantir que todas as moedas emitidas fossem únicas.

No bitcoin ela é usada para sincronizar a comunicação da rede, garantindo que apenas aqueles comprometidos com a integridade rede possam escrever na blockchain. O ajuste da dificuldade garante que os blocos são emitidos em intervalos (quase) regulares, servindo então pra organizar temporalmente os blocos e as respectivas transações. A ideia é que com nodes suficientes na rede, um atacante teria de realizar mais trabalho que todos os outros somados para poder escrever dados inválidos na blockchain.