比特币挖矿消耗的电力太可怕 热闹的背后需要新的电力技术

呼风唤雨的比特币背后是默默无闻的发电厂，被寄予厚望的区块链技术有着怎样的环境影响？

2017年12月加密货币市场因投机而疯狂暴涨的时候，每个比特币的价值飙升了2000%，其碳足迹也呈指数增长。据分析人士计算，现在获得一个比特币所需的电力几乎相当于一户普通美国家庭两年的用电。气象学家埃里克•霍尔塔乌斯强调，这是一条不可持续的增长轨迹：他断言到2020年2月，仅比特币网络的用电就“将相当于目前全球的用电量”。

区块链技术是比特币等加密货币网络所不可或缺的，而搭载这项技术的电脑运行时需要大量电力。区块链技术只是一个出现还不到十年的试验性概念，并没有实在的内在价值，而全球却为其投入如此多的电力消耗。对此，环保人士感到震惊。

耗电最大的是比特币的专用集成电路，即所谓的ASICs，能够以最高速度解决复杂的算法。这种特殊的电路在世界各地的大型仓库中飞速运转，从明尼苏达到蒙古，它们嗡嗡作响，不断地计算并为交易网络提供电力。因为发展中国家的电力常常来自政府补贴的煤电，而不是通过可再生资源发电获取，所以污染日益严重。

比特币挖矿成“电老虎”

一些经济学家认为，比特币挖矿（目前运用最广泛的区块链技术）目前已经占全球电力消耗的0.13%。电力支出占全球各地加密货币挖矿人总支出的近80%。去年冬天比特币市场暴涨带来的一个意想不到的结果可能是可再生能源投资的增加。

“事实上中国很多挖矿人使用的都是四川省廉价而充足的水电，”加密货币企业家马克•贝文德三月份的时候告诉记者。

需要正确看待这些数据。 “自然资源防御委员会”对北加利福尼亚州的一项研究显示，目前25%的家庭能源消耗浪费在闲置的电器设备上。著名经济博主查尔斯•休•史密斯解释说：“这意味着这些处于‘关闭’、待机、或休眠模式的设备可以消耗相当于50个大型电厂生产的电力，每年浪费超过190亿美元（1200亿元人民币）电费。”

一些新的应用程序和扩展中包含隐藏的加密货币采矿脚本，会在未经用户同意的情况下在后台运行，这也会带来隐形成本。恶意软件开发者——一些黑客不顾用户利益钻平台漏洞的行为，已经引起了科技公司和政府的关注。

“众所周知，要估计区块链的能源消耗量非常困难，或者说也不准确，既没有办法分辨特定时间内是谁在挖矿，也无法确定他们的实际设置，”软件工程师、专家弗兰德说。他主持了一些旨在加深人们对区块链技术了解的研讨会。

“例如，我现在就可以在笔记本电脑上启动一个挖掘节点，也随时可以停止。相比一个位于煤电地区专门用于（加密货币）挖矿的设备，我在加拿大水力发电地区的一台笔记本上业余挖矿的碳足迹会有很大的不同。”

“现如今从金融和法律到‘云养猫’、在线约会，区块链无处不在。”弗兰德指出。

区块链技术其实就是创建了一张无法修改的公共电子表格。由于区块链技术的分散性和匿名性，跨国界监管十分困难。

“区块链技术让遍布全球的一群并不认识彼此、也不互相信任的人就一个系统的全局状态达成一致，”弗兰德解释说。“通常情况下他们会就分类帐的全局状态达成一致，即谁拥有什么加密令牌，而第二代区块链会更加复杂。”

解决办法

潜在的盈利往往比环保人士的警告更有号召力，而且削减加密货币系统的财务和环境成本方面的创新已经在进行中。美国主要技术公司英特尔的目标是将比特币挖矿的能源需求减少约35%，该公司近来为可以在较低的温度和更小的空间中运行的新一代硬件加速器申请了专利。使用过剩的电力和可再生能源，再加上性能更好的硬件，或许很快就能减少比特币的污染足迹。

算法上的重要改进预计将降低能源需求，并提高替代加密货币的成本效益。比特币使用一种工作量证明（Proof-of-Work，简称PoW）协议，这在2009年其首次亮相时是最先进的算法。为了阻止黑客、防止崩溃，比特币要求任何请求服务的人解决一道复杂的数学难题，第一个完成并提交解决方案的便可获得一个加密令牌。

工作量证明旨在防止有人重复消费同一个货币，难度更高意味着需要在电脑上进行更多工作，也就会使用更多的能源。而这道手续是不断往复进行的。

另一个被看好的绿色替代算法是权益证明（Proof-of-Stake，简称PoS），以太坊等一些比较新的货币会采用这种算法。软件工程师弗兰德称，这种权益证明算法用“基于投票的奖励对策”取代了复杂的计算链。加密货币的挖矿人通过寻求令牌来维持系统的运转，但这种算法令他们面临风险，因为新开采的加密货币可能会因疏忽或不良行为而丢失。

虽然加密货币常常被吹捧为货币的最终替代品，但它还不能做到完美防盗。苹果公司创始人之一的史蒂夫•沃兹尼亚克曾经遇到有人通过信用卡在线购买他的比特币，随后对方又突然取消了付款，但这张信用卡是偷来的，无法追查，他因此被骗7个比特币——当时价值7万美元。沃兹尼亚克现在只持有一种他表示欣赏的代币。在他看来，这种代币政府无法操纵，"这是数学，是纯粹的，不能被改变，”他最近在印度参加全球商业峰会时说。

据报道，另一大商业巨头乔治•索罗斯在对数字资产的不稳定性提出警告后仅三个月，就选择参与交易。自他发出警告后，比特币的价值骤跌41%，而索罗斯旗下260亿美元（1640亿元）的家族基金正在计划交易加密货币。

中国技术

去年9月以来，英特尔一直在和中国技术巨头腾讯合作优化物联网。当消费者、企业和政府机构通过带有嵌入式传感器的设备彼此连接起来时，网络安全必须变得更加严格。基于云计算的区块链有着巨大的未开发潜力，其在记录和传递信息方面有着极大的优越性。城市社区的数据隐私、安全监控和产品安全评估将得到改善。物联网的目标是建立一个无缝运行、无需密码的智慧城市。

区块链技术其他很有前途的应用包括跟踪食品配送、以及精简国际航运所需的大量文件。目前航运业一些不必要的程序带来的成本占到了总成本的20%，嵌入式“智能合同”可以在电子表单填写完成后实时触发付款。

地方层面上，加利福尼亚北部的伯克利正在利用区块链技术增加市政债券的销售和住房建设。“伯克利区块链倡议”将于5月19日在加利福尼亚举行的“公共财政未来”会议上启动。该倡议主要支持者之一、理事会成员本•巴特利特并没有过分担心自己这项计划的碳足迹，他们把整个复杂的债券系统转移到一个数字平台上，通过省去中间商环节来降低交易成本。

“实际上，区块链不像比特币，不会消耗特别多的能源。它就跟用谷歌一样，”巴特利特说。（不过，一位记者在谷歌上搜索得出：使用谷歌进行100次搜索的耗电量可以供一个60瓦的灯泡亮28分钟。平均每条检索查询的用电约为0.0003千瓦时。）

“我们生活在现代世界，”巴特利特继续说，“新的技术可以大大降低我们项目的成本。在联邦政策提高了住房补贴难度后，伯克利市长杰西•阿雷金和我才开始注意到这一点。这座城市里有上千名无家可归的人，我们是时候积极一点，承担更多社会责任了。这样可以把（买入债券的）价格从5000美元（31500元人民币）降低至50美元（315元人民币），其目的是为更多人提供机会，这是积累资产从而推动下一轮包容性经济活动的一个途径。”

“这只是一个开始，”他说。