比特幣挖礦消耗的電力太可怕 熱鬧的背后需要新的電力技術(shù)

呼風(fēng)喚雨的比特幣背后是默默無聞的發(fā)電廠，被寄予厚望的區(qū)塊鏈技術(shù)有著怎樣的環(huán)境影響？

2017年12月加密貨幣市場因投機而瘋狂暴漲的時候，每個比特幣的價值飆升了2000%，其碳足跡也呈指數(shù)增長。據(jù)分析人士計算，現(xiàn)在獲得一個比特幣所需的電力幾乎相當(dāng)于一戶普通美國家庭兩年的用電。氣象學(xué)家埃里克?霍爾塔烏斯強調(diào)，這是一條不可持續(xù)的增長軌跡：他斷言到2020年2月，僅比特幣網(wǎng)絡(luò)的用電就“將相當(dāng)于目前全球的用電量”。

區(qū)塊鏈技術(shù)是比特幣等加密貨幣網(wǎng)絡(luò)所不可或缺的，而搭載這項技術(shù)的電腦運行時需要大量電力。區(qū)塊鏈技術(shù)只是一個出現(xiàn)還不到十年的試驗性概念，并沒有實在的內(nèi)在價值，而全球卻為其投入如此多的電力消耗。對此，環(huán)保人士感到震驚。

耗電最大的是比特幣的專用集成電路，即所謂的ASICs，能夠以最高速度解決復(fù)雜的算法。這種特殊的電路在世界各地的大型倉庫中飛速運轉(zhuǎn)，從明尼蘇達到蒙古，它們嗡嗡作響，不斷地計算并為交易網(wǎng)絡(luò)提供電力。因為發(fā)展中國家的電力常常來自政府補貼的煤電，而不是通過可再生資源發(fā)電獲取，所以污染日益嚴(yán)重。

比特幣挖礦成“電老虎”

一些經(jīng)濟學(xué)家認(rèn)為，比特幣挖礦（目前運用最廣泛的區(qū)塊鏈技術(shù)）目前已經(jīng)占全球電力消耗的0.13%。電力支出占全球各地加密貨幣挖礦人總支出的近80%。去年冬天比特幣市場暴漲帶來的一個意想不到的結(jié)果可能是可再生能源投資的增加。

“事實上中國很多挖礦人使用的都是四川省廉價而充足的水電，”加密貨幣企業(yè)家馬克?貝文德三月份的時候告訴記者。

需要正確看待這些數(shù)據(jù)。 “自然資源防御委員會”對北加利福尼亞州的一項研究顯示，目前25%的家庭能源消耗浪費在閑置的電器設(shè)備上。著名經(jīng)濟博主查爾斯?休?史密斯解釋說：“這意味著這些處于‘關(guān)閉’、待機、或休眠模式的設(shè)備可以消耗相當(dāng)于50個大型電廠生產(chǎn)的電力，每年浪費超過190億美元（1200億元人民幣）電費。”

一些新的應(yīng)用程序和擴展中包含隱藏的加密貨幣采礦腳本，會在未經(jīng)用戶同意的情況下在后臺運行，這也會帶來隱形成本。惡意軟件開發(fā)者——一些黑客不顧用戶利益鉆平臺漏洞的行為，已經(jīng)引起了科技公司和政府的關(guān)注。

“眾所周知，要估計區(qū)塊鏈的能源消耗量非常困難，或者說也不準(zhǔn)確，既沒有辦法分辨特定時間內(nèi)是誰在挖礦，也無法確定他們的實際設(shè)置，”軟件工程師、專家弗蘭德說。他主持了一些旨在加深人們對區(qū)塊鏈技術(shù)了解的研討會。

“例如，我現(xiàn)在就可以在筆記本電腦上啟動一個挖掘節(jié)點，也隨時可以停止。相比一個位于煤電地區(qū)專門用于（加密貨幣）挖礦的設(shè)備，我在加拿大水力發(fā)電地區(qū)的一臺筆記本上業(yè)余挖礦的碳足跡會有很大的不同?！?/p>

“現(xiàn)如今從金融和法律到‘云養(yǎng)貓’、在線約會，區(qū)塊鏈無處不在?！备ヌm德指出。

區(qū)塊鏈技術(shù)其實就是創(chuàng)建了一張無法修改的公共電子表格。由于區(qū)塊鏈技術(shù)的分散性和匿名性，跨國界監(jiān)管十分困難。

“區(qū)塊鏈技術(shù)讓遍布全球的一群并不認(rèn)識彼此、也不互相信任的人就一個系統(tǒng)的全局狀態(tài)達成一致，”弗蘭德解釋說。“通常情況下他們會就分類帳的全局狀態(tài)達成一致，即誰擁有什么加密令牌，而第二代區(qū)塊鏈會更加復(fù)雜?！?/p>

解決辦法

潛在的盈利往往比環(huán)保人士的警告更有號召力，而且削減加密貨幣系統(tǒng)的財務(wù)和環(huán)境成本方面的創(chuàng)新已經(jīng)在進行中。美國主要技術(shù)公司英特爾的目標(biāo)是將比特幣挖礦的能源需求減少約35%，該公司近來為可以在較低的溫度和更小的空間中運行的新一代硬件加速器申請了專利。使用過剩的電力和可再生能源，再加上性能更好的硬件，或許很快就能減少比特幣的污染足跡。

算法上的重要改進預(yù)計將降低能源需求，并提高替代加密貨幣的成本效益。比特幣使用一種工作量證明（Proof-of-Work，簡稱PoW）協(xié)議，這在2009年其首次亮相時是最先進的算法。為了阻止黑客、防止崩潰，比特幣要求任何請求服務(wù)的人解決一道復(fù)雜的數(shù)學(xué)難題，第一個完成并提交解決方案的便可獲得一個加密令牌。

工作量證明旨在防止有人重復(fù)消費同一個貨幣，難度更高意味著需要在電腦上進行更多工作，也就會使用更多的能源。而這道手續(xù)是不斷往復(fù)進行的。

另一個被看好的綠色替代算法是權(quán)益證明（Proof-of-Stake，簡稱PoS），以太坊等一些比較新的貨幣會采用這種算法。軟件工程師弗蘭德稱，這種權(quán)益證明算法用“基于投票的獎勵對策”取代了復(fù)雜的計算鏈。加密貨幣的挖礦人通過尋求令牌來維持系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)，但這種算法令他們面臨風(fēng)險，因為新開采的加密貨幣可能會因疏忽或不良行為而丟失。

雖然加密貨幣常常被吹捧為貨幣的最終替代品，但它還不能做到完美防盜。蘋果公司創(chuàng)始人之一的史蒂夫?沃茲尼亞克曾經(jīng)遇到有人通過信用卡在線購買他的比特幣，隨后對方又突然取消了付款，但這張信用卡是偷來的，無法追查，他因此被騙7個比特幣——當(dāng)時價值7萬美元。沃茲尼亞克現(xiàn)在只持有一種他表示欣賞的代幣。在他看來，這種代幣政府無法操縱，"這是數(shù)學(xué)，是純粹的，不能被改變，”他最近在印度參加全球商業(yè)峰會時說。

據(jù)報道，另一大商業(yè)巨頭喬治?索羅斯在對數(shù)字資產(chǎn)的不穩(wěn)定性提出警告后僅三個月，就選擇參與交易。自他發(fā)出警告后，比特幣的價值驟跌41%，而索羅斯旗下260億美元（1640億元）的家族基金正在計劃交易加密貨幣。

中國技術(shù)

去年9月以來，英特爾一直在和中國技術(shù)巨頭騰訊合作優(yōu)化物聯(lián)網(wǎng)。當(dāng)消費者、企業(yè)和政府機構(gòu)通過帶有嵌入式傳感器的設(shè)備彼此連接起來時，網(wǎng)絡(luò)安全必須變得更加嚴(yán)格?；?a href="http://www.ttokpm.com/v/tag/475/" target="_blank">云計算的區(qū)塊鏈有著巨大的未開發(fā)潛力，其在記錄和傳遞信息方面有著極大的優(yōu)越性。城市社區(qū)的數(shù)據(jù)隱私、安全監(jiān)控和產(chǎn)品安全評估將得到改善。物聯(lián)網(wǎng)的目標(biāo)是建立一個無縫運行、無需密碼的智慧城市。

區(qū)塊鏈技術(shù)其他很有前途的應(yīng)用包括跟蹤食品配送、以及精簡國際航運所需的大量文件。目前航運業(yè)一些不必要的程序帶來的成本占到了總成本的20%，嵌入式“智能合同”可以在電子表單填寫完成后實時觸發(fā)付款。

地方層面上，加利福尼亞北部的伯克利正在利用區(qū)塊鏈技術(shù)增加市政債券的銷售和住房建設(shè)?！安死麉^(qū)塊鏈倡議”將于5月19日在加利福尼亞舉行的“公共財政未來”會議上啟動。該倡議主要支持者之一、理事會成員本?巴特利特并沒有過分擔(dān)心自己這項計劃的碳足跡，他們把整個復(fù)雜的債券系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到一個數(shù)字平臺上，通過省去中間商環(huán)節(jié)來降低交易成本。

“實際上，區(qū)塊鏈不像比特幣，不會消耗特別多的能源。它就跟用谷歌一樣，”巴特利特說。（不過，一位記者在谷歌上搜索得出：使用谷歌進行100次搜索的耗電量可以供一個60瓦的燈泡亮28分鐘。平均每條檢索查詢的用電約為0.0003千瓦時。）

“我們生活在現(xiàn)代世界，”巴特利特繼續(xù)說，“新的技術(shù)可以大大降低我們項目的成本。在聯(lián)邦政策提高了住房補貼難度后，伯克利市長杰西?阿雷金和我才開始注意到這一點。這座城市里有上千名無家可歸的人，我們是時候積極一點，承擔(dān)更多社會責(zé)任了。這樣可以把（買入債券的）價格從5000美元（31500元人民幣）降低至50美元（315元人民幣），其目的是為更多人提供機會，這是積累資產(chǎn)從而推動下一輪包容性經(jīng)濟活動的一個途徑。”

“這只是一個開始，”他說。