比特幣開采高能源消耗令人堪憂

比特幣誕生已經(jīng)十年了。在十年前由于它證明了現(xiàn)代貨幣機(jī)構(gòu)驗證支付的必要性，因此它是革命性的。于是，比特幣依靠加密技術(shù)來證明身份的真實性。

然而，為所有這些創(chuàng)新付出的代價是比特幣開采高能源消耗令人堪憂。

這種挖掘過程的基礎(chǔ)是一個對等的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，稱為驗證器，它執(zhí)行工作量證明。從本質(zhì)上講，這涉及到計算機(jī)解決計算密集型的密碼謎題，這些謎題可以證明交易的區(qū)塊，這些區(qū)塊被記錄在公共資產(chǎn)分類賬（區(qū)塊鏈）中。所有計算機(jī)都可以公開查看這些分類帳，這有助于系統(tǒng)在不可靠的參與者網(wǎng)絡(luò)中達(dá)成共識。

驗證器被稱為礦工，因為成功驗證其中一個塊的計算機(jī)或節(jié)點將獲得“挖掘”比特幣的獎勵。因此，挖掘也是比特幣向網(wǎng)絡(luò)中添加新代幣的過程。

但是這些過程消耗了大量的能量。

在我2016年的文章《社會主義與區(qū)塊鏈》中，我估計比特幣礦業(yè)每年的能源消耗為3.38太瓦小時（TWh），這相當(dāng)于2014年牙買加的年總消耗量。最近的估計顯示，比特幣的年消費(fèi)量呈指數(shù)級增長，目前達(dá)到了驚人的55TWh。事實上，《自然可持續(xù)性》（Nature Sustainability）上的一篇新論文指出，開采加密貨幣的能源成本超過了開采物理金屬的成本。該文件估計，2018年上半年，比特幣的排放量在300萬至1300萬公噸CO?之間。夏威夷一個研究小組甚至認(rèn)為，如果比特幣的使用繼續(xù)增加，那么在幾十年內(nèi)，這種排放將會使全球變暖推至2°C以上。

據(jù)估計，開采比特幣的能源成本現(xiàn)在超過了開采實際金屬的成本

然而，《自然可持續(xù)性》雜志的研究和夏威夷的研究團(tuán)隊都對能源產(chǎn)生的方式做出了假設(shè)。根據(jù)最近的令人不安的聯(lián)合國報告的是推高1.5°C，人類應(yīng)該明智的采取行動，改善“前所未有的能源系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變”。人們希望這種向大規(guī)模可再生能源的轉(zhuǎn)變確實會發(fā)生，從而使那些論文中的假設(shè)失效。

盡管如此，對比特幣能源消耗的擔(dān)憂依然存在，因此另一種加密貨幣以太幣正在研究一種被稱為“利害關(guān)系證明”的更節(jié)能共識算法。這種方法與工作量證明不同，因為這個網(wǎng)絡(luò)上的礦工使用他們的經(jīng)濟(jì)利益來證明交易，因此，他們沒有執(zhí)行能源密集型計算。

這帶來了一些復(fù)雜的問題——尤其是，如何確保這個網(wǎng)絡(luò)中的人們誠實行事，因為他們不誠實的行為不會有任何損失？以太坊提議的解決方案是通過引入懲罰措施，例如對同時在兩個區(qū)塊鏈版本上生產(chǎn)區(qū)塊的礦工進(jìn)行懲罰。畢竟，這些區(qū)塊鏈中只有一個是有效的。

比特幣的工作量證明含蓄地克服了這些問題，因為它包含了自然懲罰，于是礦商必須花費(fèi)精力來證明交易。

在經(jīng)濟(jì)博弈論中，一個納什均衡（Nash Equilibrium）被認(rèn)為是當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定下來時達(dá)到的，因為沒有人會通過改變策略來獲得穩(wěn)定狀態(tài)。由于只有當(dāng)?shù)V商的區(qū)塊幫助形成有效的比特幣區(qū)塊鏈時，才能獲得比特幣獎勵，因此，對每個礦商來說，最有利可圖的結(jié)果，或者說納什均衡，就是與大多數(shù)礦商達(dá)成共識。

因此，盡管存在過度的能源消耗，比特幣的工作量證明算法已經(jīng)被證明是有效的。

值得付出的代價？

從本質(zhì)上講，我的作品關(guān)注的是區(qū)塊鏈?zhǔn)欠袷菍Y本主義等級制度的有力反駁。如果比特幣能夠促進(jìn)一種不依賴于資本主義消費(fèi)的組織方式，那么這會間接降低社會的能源使用，并有助于減輕其對環(huán)境的影響。想想最近世界自然基金會（WWF）那份令人擔(dān)憂的報告吧，該報告幾乎將野生動物數(shù)量的急劇下降歸咎于資本主義。

那么，作為資本主義的替代品，比特幣的革命性提議或許意味著它的能源使用是值得付出的代價？如果比特幣的開采并不是氣候變化背后的主要驅(qū)動因素，它會降低社會其他領(lǐng)域的消費(fèi)，那么這種觀點就會有一定的分量。然而，即便如此，考慮到環(huán)境退化的緊迫性，如果我們繼續(xù)以產(chǎn)生如此多變暖的CO?的方式生產(chǎn)能源，這種說法可能無法令人接受了。

也許其他的共識方案，比如以太坊的利害關(guān)系證明，提供了部分解決方案。如果人類要避免氣候災(zāi)難，我們需要采取緊急行動，找到生產(chǎn)清潔、可持續(xù)能源的解決方案。如果我們這樣做，人類將受益，同時作為副產(chǎn)品的比特幣也將受益。