比特币挖矿这么费电，值不值？

比特币挖矿这么费电，值不值？

锦鲤财经专业版

2018-06-05 16:07

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都说赚钱，要想从比特币挖矿中获利，首先得买挖矿设备，还要交电费。 随着越来越多的矿工加入比特币网络，一些人担心挖矿消耗的电量会对环境产生负面影响。 其他人则认为，比特币开采的好处超过了生产比特币所需的成本。

比特币挖矿和能源消耗

新的比特币是通过称为“挖掘”的过程创建的。 在此过程中，计算机消耗能量和计算资源来解决验证近期比特币交易的数学难题。 解决数学问题的矿工将块添加到区块链并接收新生成的比特币。 这道数学题的难度取决于网络的计算能力。 随着比特币网络吸引更多的矿工，挖矿难度增加，通常矿机消耗的能源也会增加。

比特币网络目前每年消耗约 25.5 吉瓦 (GW) 的电力； 从这个角度来看，爱尔兰的平均用电量为 3.1 吉瓦，而奥地利的平均用电量为 8.2 吉瓦。 在过去的一年里，比特币网络每年消耗的 TwH 数量估计增加了 413.37%。 与捷克等国家相比，比特币网络消耗的电力每年占该国总用电量的102.3%。

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数据顾问和区块链专家 Alex De Vries 认为，比特币挖矿消耗的能源是有问题的。 在 Joule de Vries 最近发表的一项研究中发现，比特币交易平均需要 300 千瓦时的电力消耗，随着新矿工加入网络和挖矿难度的增加，到 2018 年底这个数字很可能达到 900 千瓦时。

德弗里斯告诉金牛财经，虽然社会看不到通过比特币挖矿带来的环境变化，但挖矿业务不会帮助世界更接近他们的气候和环境目标：“我们知道挖矿使用煤炭发电，但也使用可再生能源。 在后一种情况下，我们不知道我们要更换的是什么，而且可再生能源永远不会有零碳足迹。 这里还有工作要做，但肯定会有影响。 比特币使用的能源越多，对环境的影响就越大——这反过来又会影响到每个人。 它不会帮助我们实现我们的气候目标。

在计算比特币挖矿对环境的影响时比特币挖矿电费怎么算，存在一个灰色地带。 虽然使用的部分电力来自煤炭，但采矿作业本身通常不会释放碳排放。 正因为矿工没有看到采矿对环境的物理影响，所消耗的资源量和所涉及的机会成本本身应该是相关的。

哈希率和能源消耗

能源开采的消耗似乎在增加。 随着挖矿设备在解决区块问题方面变得越来越好，每台矿机消耗的电力也会增加。 为了领先于竞争对手，矿工们一直在寻找哈希率更高的矿机。 哈希率是矿工能够回答数学问题的速度。 哈希率越高，猜出问题答案的速度就越快。

起初，这个问题用标准的 CPU 很容易解决，但随着越来越多的矿工加入网络，问题变得越来越困难，矿工们发现 GPU 更适合解决这个问题。 仅在几年之后，FPGA 和 ASIC（专用集成电路）比 GPU 更适合解决块问题。

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其他人，如企业家和前谷歌信息安全工程师 Mark Bevender，认为采矿消耗的能源量将激发可再生能源形式的进一步创新。 Bevand 认为，能源消耗最终将导致社会可再生能源成本的降低。

由于矿工对电价非常敏感，他们往往是公用事业公司进一步开发可再生能源的推动力，而可再生能源现在是最便宜的能源。 例如，在中国，许多矿工居住在四川省，因为那里有丰富的水电。 另一个例子是一位澳大利亚企业家正在建设一个 20 兆瓦的太阳能矿场。 如果加密货币矿工继续增加能源使用，将有助于降低社会可再生能源的成本（需求增加→研发增加→产能增加和效率提高→通过规模经济降低成本）。

电力成本促使矿工寻找更便宜的能源。 公司一直在寻找加拿大和四川等电力通常更便宜的地方。 这将导致能源部门进行更多的研究和开发，因为矿工有动力使用廉价电力。 从长远来看，随着能源部门的创新，这将使所有形式的电力更便宜。

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网络安全的代价

虽然能源开采的消耗量不容忽视，但一些人认为，采矿的好处——网络安全——超过了电力消耗等负面外部因素。

比特币网络由称为工作量证明 (PoW) 的共识算法保护。 矿工将获得新铸造的比特币和交易费作为奖励，以解决一个区块，并在此过程中保护网络。 如果矿工无法解决密码学证明，交易历史区块将不会被添加到区块链中，区块链技术将作为一个整体被取消； 如果矿工没有解出区块并将其添加到链中，则不会创建交易历史。 这种网络安全要付出的代价就是PoW共识所消耗的大量能量。

Cypherpunk Jameson Lopp 在推特上表达了他对比特币能源消耗问题的感受。 根据 Lopp 的说法，与比特币挖矿相关的电费只是网络安全必须缴纳的税款。

经济研究员 Vasily Sumanov 也认为，能源效率低下和浪费是我们目前区块链实验的代价：“更高的能源消耗不仅与环境污染有关，还与更高效的分布式账本相关，专门用于价值的存储和转移。 安全性高。 我有一种强烈的感觉，这只是暂时的情况，未来随着闪电网络的采用，比特币将随着交易量和能源消耗的增加而增加。

“看看其他任何行业，比如汽车或电子设备——随着这些行业的发展，它们的环境污染和能源成本会随着时间的推移显着下降。” 如何提高能源效率？ 而且它只有9岁。

共识算法

PoW 是目前区块链网络上最流行的共识形式。 矿工必须在验证交易之前解决密码证明。 然而，这也是最耗能的共识形式。 为了提高区块链网络的效率，正在开发其他能源密集度较低的技术，例如权益方验证和闪电网络。

但在大多数情况下，这些创新还没有正式开始。 比特币仍处于早期阶段，甚至不到 10 年。 纵观历史，技术在其初始阶段并不理想的情况并不少见。

提高效率

同时，有人致力于解决这些网络问题。 以太坊网络正在研究桩端解决方案，以提高效率同时降低能耗； 比特币网络正在寻求实施闪电网络。 然而，在这些解决方案通过测试网阶段并上线之前，PoW 将继续因其功耗而受到批评。

一旦比特币网络的用电量得到优化，比特币网络的整体效率就会提高。 在一篇题为 Counting on Blockchain: Cost Savings Due to Blockchain Technology 的学术论文中。 来自卡利亚里大学电气工程与计算机科学系，发现比特币必须提高其经济效率、运营效率和服务效率，才能真正优化全球金融基础设施。

“简而言之，我们所有的结果都表明比特币挖矿电费怎么算，只有克服比特币系统的主要局限性，才能实现比特币系统的整体效率：每个区块的交易数量少，以及目前所需的计算能力过高。增加。”

比特币因其透明的账本、安全的数据存储和用户授权功能而非常有用，但在它能够解决可扩展性和能源消耗问题之前，它将难以获得广泛采用。 比特币的总存储容量为2100万枚，随着挖矿设备消耗的能源越来越多，矿工需要支付的电费也越来越高，挖比特币的收益也相应减少。 最终，单靠比特币挖矿的利润将不足以支付电费。 未来，矿工需要用收到的交易费来补充电费。

能量消耗值得吗？

虽然一些人认为开采的能源数量存在问题，但很难衡量有多少社会从比特币中受益。

回答“比特币的能源消耗值得吗？” 这是非常主观的，因为我们没有任何数据来衡量比特币对社会有多大帮助。 有多少委内瑞拉人用它来逃避通货膨胀？ 有多少家庭使用它进行国际汇款，从而避免了 7.13% 的汇款提供商平均费用？ 有多少比特币百万富翁将他们新获得的财富捐赠给了慈善机构？ 我们没有足够的数据来回答这些问题。 我认为目前的能源消耗水平并不令人担忧。 我们仅占全球用电量的 0.2-0.5%。 正如摩根士丹利研究人员在他们的报告中所说，加密货币采用者目前是公用事业的“雷达上的一个亮点”。

迄今为止，全世界都没有办法定量衡量或知道有多少人在使用比特币，他们用比特币做什么，比特币是否会让他们的生活更美好。 但像 Bevand 这样的个人和像摩根士丹利这样的公司表示，没有必要担心，因为比特币开采只消耗世界总电力消耗的一小部分。

创新必不可少

虽然我们可能无法用肉眼看到比特币挖矿对我们的环境造成的危害，但毫无疑问，在比特币区块链被广泛采用之前，比特币网络必须降低其能源消耗。 监管机构为矿工制定政策和法规以试图控制或减少电力消耗也就不足为奇了。

由于比特币矿工对电价非常敏感，这将推动能源领域的研究和开发，并带来更高效的能源解决方案。 很难理解比特币的正负外部性，因此很难说消耗的能量是否真的“值得”。 但是，如果不控制挖矿消耗的电量，或者不提高效率，一旦人们意识到比特币挖矿对环境的负面影响，比特币挖矿对环境的影响可能是不可逆转的。