BTC挖矿,会被人类无电可用?

时间:2021-08-02 11:14       来源: www.zntron.com

这并不是危言耸听。据不完全统计,BTC互联网的全球活动将占用2.55亿千瓦的电能,几乎与爱尔兰全年用电量相当。到今年年底,BTC互联网的可以用用总量可能达到7.7亿千瓦,几乎等于全球全年总用电量的0.5%。

与以往中心化的互联网基础设施由第三方完全控制不同,在分布式系统中,维持买卖记录诚实可信有一个重要用途,那就是决定哪个可以写入数据库。在BTC协议中,任何向分布式数据库请求写入权限的实体都需要证明工作,由于他们需要证明自己为互联网作出了贡献,基于这种贡献,他们会获得新的BTC作为奖励。

BTC的PoW共识算法将消耗很多的算力,算力的增加意味着耗电量的上升。为了节省本钱获得更多收益,矿工会寻求用低本钱的电力,而一般这部分电力常常由高度污染的燃煤电厂提供。大家常见担心高耗能的BTC矿池对环境和气候带来的巨大影响。

同样让人担忧的是,高哈希率的挖矿活动大概致使51%攻击。自今年4月以来,Verge互联网至少遭到了两次以上的51%攻击。本月初,以隐私为中心的ZenCash的ZEN币也遭到了攻击,有23152.3个ZEN币(近62万USD)在三次单独的攻击中被清洗。

伴随挖矿业从业余进步到专业化,挖矿设施也日益走向高科技,现在已经出现了专门设计来以高速率开采区块链互联网的ASIC钻机,这种钻机会消耗很多的电力。

对于BTC挖矿对环境影响的担心由来已久。数字货币消息机构DigiConomist发布的BTC能源消耗指数(比特币 Energy Consumption Index)显示,BTC挖矿每年的碳足迹每年超越3200万吨。

荷兰经济学家Alex de Vries从去年年底就开始研究BTC挖矿社区日益增长的能源需要。今年5月,他发表了一篇题为“BTC日益增长的能源问题”(比特币’s Growing Energy Problem)的最新报告,采集了不少挖矿经济的详细情况。

de Vries假设整个互联网用的是已知效果最好的挖掘硬件(比特国内的Antminer S9),那样BTC挖矿的能耗下限为2.6吉瓦(几乎等于爱尔兰一年消耗的电力)。然而,因为大家正在用其它效率较低的硬件,因此真的的能源消耗要比这个数值高。

为了维持每10分钟能创建一个新区块,挖矿任务的困难程度会自动调整。假如有更多算力加入互联网,生产一个新的BTC会用更多算力,使得现有些采矿硬件盈利更少,也使每枚BTC所消耗的电力变得更多。

de Vries假设电价占采矿本钱的60%,平均每千瓦时5美分,通过计算BTC矿工在不盈利的状况下会消耗多少电量,得出了BTC互联网能耗的上限——7.7吉瓦(接近世界总用电量的一半)。假如能源消耗高于这一数字那将意味很多矿工将出现亏损,挖矿活动就会停止。

然而,在BTC价格飞速上涨的时期,就像大家在2021年秋季看到的那样,因为没足够的挖矿硬件可供用,矿工将用低于7.7吉瓦的电力生产BTC,从而赚取巨额收益。虽然矿工会不断更新硬件,但制造商要扩大超级高效的硬件产量,还需要一段时间。

de Vries预计,假如BTC维持在现在的8,000USD左右的价格,到今年年底,其互联网能耗将达到7.7吉瓦。假如BTC的价格重新回到去年12月接近2万USD的高点,挖矿产业将重新获得巨大收益,预计能源用量也会以更快的速度增长。这一点与摩根士丹利的研究结果不谋而合,该研究指出,BTC价格超越8600USD时,BTC矿池能耗有望超越全球总能耗的5%。

另一方面,假如BTC的价格狂跌,矿工将开始关闭能源效率低的挖矿设施,实质能源用量可能会降低。摩根士丹利的研究也指出假如BTC的价格远低于8600USD,那样BTC的矿工将不会耗费很多本钱去铸造新币。

在某种程度上,BTC的高能耗问题将伴随时间的推移而得到解决。BTC互联网计划每四年将区块奖励降低50%,下一次减半计划将在2021年中期完成。在这样的情况下(假设BTC价格不变),挖矿业的收入将降低一半,这应该意味着能源用量也会降低一半。同样地,到2024年和2028年,能源用量将在原有些基础上降低一半,不过,这可能被BTC价格的进一步上涨所抵消。

de Vries指出,互联网中每笔BTC买卖的耗电量约为300千瓦时,这显然是不少的,但这个数字常常被误解。因为一个空块挖矿所需的电量几乎和一个完整区块所消耗的电量一样多,因此,被人们降低BTC买卖并不可以节省很多能源,甚至还大概致使每笔买卖的消耗的电量上升到更荒谬的水平。

然而,对于BTC挖矿的耗电量等于爱尔兰一年的耗电量这种说法,麻省理工学院伯克利实验室的研究员Jonathan Koomey提出了明确的反对建议,他表示,de Vries是“凭空”计算出这部分数据的,并警告说,这部分“很不靠谱”的数据是对数字货币世界的诽谤。

无独有偶,坐落于伦敦的数字货币资金投入公司Coinshares的研究团队于本月发布了其数个月来的研究成就《BTC挖矿互联网:趋势、边际创导致本、电力消耗及出处》,报告指出,BTC挖矿的能源消耗事实上比人口不足60万的卢森堡的能源消耗还要低(爱尔兰人口有近500万)。

该报告指出,DigiConomist对BTC年耗电量的估计约为65太瓦时,而5月中旬,其耗电量为35太瓦。CoinShares Research负责人ChrisTOPher Bendiksen表示,假如DigiConomist的估计确实是正确的,那样BTC互联网的安全性应该要比目前高。他指出,与先前关于BTC制造碳足迹3200万吨的报道相反,其研究并没发现这一说法的证据。

该报告称,事实上,BTC开采主要依赖便宜的可再生能源,主要能源出处是水电。缘由非常简单,由于煤太贵了。另外,报告还质疑了中国BTC挖矿活动消耗煤炭资源的说法,指出中国某些区域对煤炭发电的长期用有限,加之季节性迁移,仅占该互联网总电力需要的一小部分。

报告中提到,中国在南方和西南省份的水电站拥有巨大的过剩发电能力,大规模的能源过剩致使出现了便宜和可再生的电力出处,BTC挖矿用的就是这部分能源。值得注意的是,不少地方用BTC挖矿也没导致污染,譬如加拿大有很多清洗能源,魁北克省就在积极邀请数字货币企业来消费其过剩的水电。除去加拿大,冰岛的地热,瑞典的水电,都能为数字货币挖矿提供充足的电力。

除此之外,挖矿消耗的电力承受着巨大的价格重压,因此一些矿工会随季节迁移,寻求在最有利的气候下获得最实惠的可再生能源。有证据表明,因为BTC矿工能四处迁徙,发电基础设施本身又不具移动性,矿工可能会选择开发新的或坐落于更偏远地方的可再生能源出处。

在中国政府禁止BTC采矿后,北欧国家、加拿大和美国西北部的矿工数目有所增加。Bendiksen表示,为了防止挖矿对外部环境的影响进一步扩大,BTC矿工一直在寻求在地热能源丰富的冰岛打造基础设施。

所有这部分地方的一同之处是气候凉爽(在较冷的国家挖矿不需要为服务器降温),而且有便宜的可再生能源提供、高速网络和对商业友好的政府。正如Bendiksen所说,BTC矿工正愈加多地转向更便宜的可再生能源,来为解答加密难点和生成新BTC区块所需的计算机处置器供电。

总的来讲,研究学者们难以获得真实的数据,一方面是因为矿工遍布全球,难以统计全部数据,另一方面这部分矿工不想推荐他们我们的信息,因此,用于理解BTC能源消耗的数据很缺少。尽管此前有人曾多次尝试量化BTC的能源用,但大多都失败了。

没风险(能耗),就没回报(BTC)。即使大家对PoW消耗很多能源提出了不少批评,但事实上,正是这种能源支出确保了BTC互联网的安全。由于在互联网中采取恶意行为,会减少BTC奖励的价值,而这对攻击者来讲是经济损失。最后的结果是,任何欺骗性地修改或附加数据库的尝试都需要增加资本性支出,该资金投入比现有挖矿互联网的规模更大。持续能源支出和前期资本性支出越大,攻击所需投入就越大。

但因为缺少有关数据,大家对此的争议或将一直存在。

de Vries的研究发表后,有人需要他对Koomey的评论作出回话。虽然de Vries当时没直接回话,但他通过新闻稿发表了我们的声明。他赞同“粗略计算”并不可以说明全部状况,敦促大家进行更多的“科学讨论”,以确定BTC互联网的将来。

那样,大家最后会由于数字货币挖矿而无电可用吗?

英国开放大学Alan Shipman表示:无须担忧,大部分经济学家都觉得,市场会调节好这所有。

虽然BTC和其他加密数字虚拟货币挖矿可能会耗费很多电力,但区块链技术却大概以更积极的方法影响世界能源互联网,譬如可以通过区块链使二氧化碳排放量降低,增加可再生能源的运用。

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