比特币挖矿能耗这么高，值得吗？

一直以来都说钱是用来赚钱的，要想从比特币挖矿中获利，就必须先购买挖矿设备并支付电费。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。而其他人则认为比特币挖矿的好处超过了生产比特币的成本。

比特币开采和能源消耗

新的比特币是通过称为“挖掘”的过程创建的。在这个过程中，计算机消耗能量和计算资源来解决一个困难的数学问题，通过这个问题可以验证最近的比特币交易区块。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。这个数学问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矿工，其挖矿难度增加比特币挖矿伊朗电费，单个挖矿设备通常消耗的能量也会增加。

比特币网络目前每年消耗大约 25.5 吉瓦 (GW) 的电力；从这个角度来看，爱尔兰的平均用电量仅为 3.1 吉瓦，而奥地利的平均用电量为 8.2 吉瓦。在过去一年中，比特币网络每年消耗的太瓦时（TwH）数量估计增加了 413.37%。与捷克共和国这样的国家相比，比特币网络每年消耗该国总用电量的 102.3%。

数据顾问和区块链专家 Alex De Vries 认为，比特币挖矿所消耗的能源是有问题的。在最近发表在 Joule 上的一项研究中，de Vries 发现平均比特币交易消耗 300 千瓦时的电力，随着新矿工加入网络以及打开 Ike 的难度增加，这一数字还会增加。到 2018 年底可能达到 900 千瓦时。

De Vries 告诉 Cointelegraph，虽然社会无法看到比特币采矿对环境造成的变化，但采矿行为并没有帮助世界更接近他们的气候和环境目标：

我们知道采矿使用煤炭来发电，但它也可以使用可再生能源。在后一种情况下，我们不知道我们正在取代什么，而且可再生能源永远不会产生终生碳足迹。这里还有更多工作要做，但肯定会产生影响。比特币使用的能源越多，它对环境的影响就越大——这反过来又会影响到每个人。这无助于我们实现气候目标。

在确定比特币采矿对环境的影响时，存在一个灰色地带。虽然采矿中使用的一些电力来自煤炭，但采矿本身通常不会排放碳排放。仅仅因为矿工没有看到采矿对环境的物理影响，他们消耗的资源量和所涉及的机会成本本身就应该是相关的。

算力和能耗

采矿的能源消耗似乎在增加。随着挖矿设备在解决区块问题方面变得更加专业，每个矿工消耗的电力也在增加。为了在竞争中保持领先，矿工们一直在寻找具有更高哈希率的矿机。哈希率是矿工能够回答数学问题的速度。哈希率越高，矿工猜出数学问题的速度就越快。

起初，这个问题很容易通过标准 CPU 解决，但随着更多矿工加入网络，解决问题变得更加困难，矿工发现 GPU 更适合解决问题。仅仅几年后，FPGA 和 ASIC（专用集成电路）比 GPU 更适合解决块问题。

企业家和前 Google 信息安全工程师 Marc Bevand 等其他人认为，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，能源消耗最终会降低可再生能源的社会成本：

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，许多矿工居住在水电丰富的四川省。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，那么它将帮助社会降低可再生能源的成本（增加需求→增加研发→增加容量和提高效率→通过规模经济降低成本）。

电力成本问题已开始迫使矿工寻找更便宜的能源。矿工们一直在寻找像加拿大和四川这样的电力通常更便宜的地方。由于矿工有使用廉价电力的动机，这将导致能源部门进行更多的研发。随着能源领域的创新，从长远来看，这将使各种形式的电力更便宜。

网络安全的代价

虽然挖矿的能源消耗量不容忽视，但也有人认为挖矿的好处——网络安全——超过了电力消耗等其他外部负面特性。

比特币网络由称为工作证明 (PoW) 的共识算法保护。矿工通过解决区块的交易费用赚取新产生的比特币和交易费用，在此过程中进一步保护网络。如果矿工无法解决密码证明，则交易历史区块将不会被添加到区块链中，整个区块链技术将被撤销；如果矿工不解决区块并将其添加到链中，则不会创建交易历史。为这种网络安全付出的代价是 PoW 共识所消耗的大量能量。

Cryptopunk Jameson Lopp 在推特上发表了他对比特币能源消耗问题的看法。 Lopp 认为，比特币挖矿产生的电费只是为了网络安全而必须缴纳的税款。

抱怨保护比特币免受计算攻击所消耗的能量将无济于事。比特币生态系统向承包商（矿工）支付安全费用；如果你想让他们停下来，那么你必须在公开市场上提供更好的报价。

经济学研究员 Vasily Sumanov 也认为，能源效率低下和浪费是我们目前为区块链实验付出的代价：

更高的能源消耗不仅与环境污染有关，还与专用于价值存储和转移的分布式账本的更高安全性有关。我有一种强烈的感觉，这只是暂时的情况，未来比特币作为交易量和能源消耗的功能将随着闪电网络的采用而增加。

只要看看任何其他行业，例如汽车或电子产品 - 我们可以看到，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而显着降低。那么为什么人们一开始就期望比特币更节能呢？现在才9岁。

共识算法

PoW 是目前区块链网络上最流行的共识形式。在验证交易之前，矿工必须首先解决密码证明问题。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，正在开发其他耗能更少的技术，例如权益证明和闪电网络。

但在大多数情况下，这些创新尚未正式推出。比特币仍处于早期阶段，甚至还不到 10 年。纵观历史，技术在初始阶段并不理想的情况并不少见。

提高效率

同时，也在努力解决这些网络问题。以太坊网络正在研究权益证明解决方案以提高效率，同时还可以进一步降低能源消耗；比特币网络正在寻求实施闪电网络。但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。

一旦比特币网络的电力使用得到优化比特币挖矿伊朗电费，比特币网络的整体效率就会提高。卡利亚里大学电气工程与计算机科学系的 Luisanna Cocco、Andrea Pinna 和 Michele Marchesi 在题为“Cost Savings Due to Blockchain Technology”的学术论文中发现，比特币必须提高其唯一的经济效率、运营效率和服务效率可以真正优化全球金融基础设施。

简而言之，我们所有的研究结果都表明，比特币系统的整体效率只有在克服其主要限制后才会提高：每个比特币区块的交易量很低，而目前需要的计算能力太高。

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出色，但在它能够解决可扩展性和能源消耗问题之前，它很难获得广泛的采用。比特币的总存储容量为 2100 万枚，随着挖矿设备消耗更多的能源，矿工支付更高的电费，比特币挖矿的奖励减少。最终，仅比特币挖矿的利润还不足以支付电费。未来，矿工将需要用他们收到的交易费来补充电费。

能源消耗值得吗？

虽然有些人认为采矿的能源消耗存在问题，但他们很难衡量社会上有多少人从比特币中受益。 Bevand 告诉 Cointelegraph：

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的帮助程度。有多少委内瑞拉人用它来逃避通货膨胀？有多少家庭使用它在国际上汇款，避免了汇款服务提供商 13% 的平均费用？有多少比特币百万富翁将他们新获得的财富捐赠给慈善机构？我们没有足够的数据来回答这些问题。我不认为目前的能源消耗水平令人担忧。我们只占全球电力消耗的 0.2- 0.5%。正如摩根士丹利研究人员在他们的报告中所说，加密货币矿工目前只是实用的“最小力量”。

到目前为止，世界上还没有办法定量衡量或知道有多少人在使用比特币，他们使用比特币的目的，以及比特币是否可以让他们的生活变得更好。但像 Bevand 这样的个人以及像摩根士丹利这样的企业都表示没有必要担心，因为比特币开采只消耗了世界总电力消耗的一小部分。

创新至关重要

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，比特币网络必须在比特币区块链普及之前减少其能源消耗。监管机构为矿工制定政策和法规以试图控制/减少电力消耗也就不足为奇了。