如何解決比特幣的能源消耗問題

哥倫比亞大學和巴黎南方大學的研究人員表示，光子芯片可以使比特幣挖掘的能源效率提高至少10倍。

似乎每次有人同時提到“比特幣”和“能源消耗”這兩個術語時，就會有人說這個網(wǎng)絡對環(huán)境造成了巨大影響，有人則說這些擔憂被夸大了。

毋庸置疑的是，在能源成本較低的地方，礦工可以賺更多的錢。哥倫比亞大學和巴黎南方大學兩周前發(fā)表的白皮書研究人員認為，修改工作證明，以鼓勵在采礦硬件中使用光子芯片，可以將能耗降低到目前水平的十分之一以下。這將有效地消除礦工在低電價地區(qū)享有的大部分優(yōu)勢。

Michael Dubrovsky與哥倫比亞大學計算機科學博士生Marshall Ball和巴黎南方大學博士后研究員Bogdan Penkovsky合著了《工作的光學證明》一書。Dubrovsky與人共同創(chuàng)立了PoWx，該公司正在開發(fā)硬件和軟件，以改變工作證明的權力斗爭。

Dubrovsky告訴Decrypt，“我們認為，在世界各地的大城市里，對采礦的需求很大，許多人都想在家里操作一臺或多臺機器。目前，沒有廉價的電力，這是不可能的?！?/p>

相反，世界上大部分的比特幣開采都是在歐亞國家進行的。中國礦業(yè)公司控制著比特幣的大部分哈希能力，一些人擔心中國可能會壓制比特幣的技術并摧毀比特幣網(wǎng)絡。在歐洲，俄羅斯正在向摩爾多瓦和烏克蘭境內的分裂國家輸送廉價能源，以實現(xiàn)加密采礦，同時調整地緣政治秩序。

從工作證明（PoW）轉換到股權證明（PoS）網(wǎng)絡解決了能源問題，因為計算機將不再被要求以盡可能快的速度猜測哈希值的答案。但相關證據(jù)也帶來了挑戰(zhàn)。一方面，要求人們持有一定數(shù)量的股份可能會推動網(wǎng)絡走向集中化。這就是為什么Dubrovsky和他的同事一直在研究光子集成電路，它可以用來顯著降低能量消耗。

要點是：為了保證一個戰(zhàn)俘網(wǎng)絡的安全，礦工們需要面對一些經(jīng)濟成本，但不一定是電費。通過部署一種新的算法——光學工作證明（oPoW）——區(qū)塊鏈系統(tǒng)可以以硬件資本支出（CAPEX）的形式強加經(jīng)濟成本，并減少能源消耗。正如Dubrovsky告訴Decrypt，“如果能源占你總預算的5%，就沒有理由在蒙古建立一個每千瓦時電費0.04美元的礦井。”

工作的光學證明將改變功率算法，使其與硅光子芯片的最佳工作，從而產(chǎn)生一種新型的礦工。作者表示，這與“以前試圖修改PoW算法以支持特定的硬件范例”（如ProgPoW）不同，因為這不是關于抗ASIC的。相反，光子芯片可以把ASIC變成運營成本更低的超級ASIC。

《麻省理工學院技術評論》（MIT Technology Review）最近刊登了一篇名為“光子芯片能拯救比特幣嗎？”的文章。首先，光子芯片在理論上更有效率，但還沒有得到明確的證明。

Dubrovsky承認，這在一定程度上是正確的。但研究人員對此抱有希望，部分原因是“有很多團隊致力于將其商業(yè)化，用于從初創(chuàng)公司到英特爾的計算?！霸谀男┣闆r下，他們將能夠擊敗電子設備，這還有待觀察。oPoW是一個很好的沙盒應用程序，因為我們特別針對該技術的優(yōu)缺點構建了算法?！?/p>

第二，作者沒有預測實際的節(jié)能效果。為此，Dubrovsky說，人們將不得不等待他們出版的“即將出版的會議論文”，該論文以“更詳細的模型”為特色。然而，研究人員表示，他們預計“成熟的oPoW網(wǎng)絡在能源上的花費會減少10-100倍?！?/p>

最后，他們沒有說明算法將如何改變現(xiàn)有的功率成本差異，這仍然很重要，因為硬件成本對每個人來說大致相同，但功率成本不同。

Dubrovsky告訴Decrypt，雖然能源成本差異仍然存在，但其影響可以最小化：“如果采礦成本中的主要決定因素是資本支出，能源是次要項目（與當前情況相反），那么資本成本和經(jīng)營風險等問題就變得非常重要。法治、穩(wěn)定和低利率的國家將吸引大型礦業(yè)公司?！?/p>

換句話說，這對中國和俄羅斯不適用。