比特币挖矿费电吗——人类会没有电吗？

比特币挖矿会让人类没有电吗？ 比特币挖矿会让人类没有电？ 这不是危言耸听。 据不完全统计挖比特币需要多少电，比特币网络的全球活动将占用2.55亿千瓦电力，几乎相当于爱尔兰一年的用电量。 到今年年底，比特币网络的总能源使用量可能达到7.7亿千瓦，几乎相当于全球每年总用电量的0.5%。 与以往完全由第三方控制的中心化网络基础设施不同，分布式在传统系统中，保持交易记录的诚实可信对于决定谁可以写入数据库起着关键作用。 在比特币协议中，任何请求对分布式数据库进行写访问的实体都必须证明工作，因为他们需要证明他们对网络做出了贡献，并且基于这种贡献，他们将获得新的比特币奖励。

比特币的 PoW 共识算法会消耗大量的算力，算力的增加意味着功耗的增加。 为了削减成本并赚取更多利润，矿工将寻求使用低成本电力，而这些电力通常由污染严重的燃煤发电厂提供。 人们普遍担心能源密集型比特币矿池对环境和气候的巨大影响。

同样令人担忧的是，高哈希率挖矿有可能导致 51% 攻击。 自今年 4 月以来，Verge 网络至少遭受了两次 51% 攻击。 本月早些时候，以隐私为重点的 ZenCash 的 ZEN 币也遭到黑客攻击，在三起独立的攻击中洗掉了 23,152.3 ZEN 币（近 620,000 美元）。

随着采矿业由业余向专业发展，采矿设备的技术含量也越来越高。 目前已经有专为区块链网络高速挖矿而设计的ASIC钻机，耗电量很大。

长期以来，人们一直担心比特币开采对环境的影响。 加密货币通讯社DigiConomist发布的比特币能耗指数（Bitcoin Energy Consumption Index）显示，比特币挖矿每年的碳足迹超过3200万吨/年。

到 2018 年底，比特币挖矿能源消耗可能翻两番

荷兰经济学家亚历克斯德弗里斯自去年年底以来一直在研究比特币挖矿社区不断增长的能源需求。 5 月，他发表了一份名为《比特币日益增长的能源问题》（Bitcoin's Growing Energy Problem）的新报告，其中收集了大量关于挖矿经济学的详细信息。

假设整个网络都在使用已知最高效的挖矿硬件（Bitmain 的 Antminer S9），de Vries 将比特币挖矿的能源消耗下限定为 2.6 吉瓦（几乎与爱尔兰一年消耗的电力一样多）。 然而，实际功耗比这要高，因为人们正在使用其他效率较低的硬件。

为了保持每 10 分钟创建一个新区块的能力，挖矿任务的难度会自动调整。 如果向网络中添加更多的计算能力，将需要更多的计算能力来生产新的比特币，从而使现有的挖矿硬件的利润降低，并且每个比特币消耗更多的电力。

德弗里斯假设电价占挖矿成本的 60%，平均每千瓦时 5 美分。 通过计算比特币矿工在不盈利的情况下会消耗多少电量，德弗里斯得出了比特币网络能耗的上限——7.7 吉瓦（接近全球总用电量的一半）。 如果能源消耗高于这个数字，将意味着大量矿工将蒙受损失，挖矿活动将停止。

然而，在比特币价格快速上涨的时期，正如我们在 2017 年秋季看到的那样，矿工将使用不到 7.7 吉瓦的电力来生产比特币，赚取巨额利润。 虽然矿工将继续更新他们的硬件，但制造商还需要一段时间才能扩大超高效硬件的生产。

比特币的价格会影响挖矿的功耗

德弗里斯预测，如果比特币保持在目前 8,000 美元左右的价格，到年底其网络将消耗 7.7 吉瓦的能源。 如果比特币价格回到去年 12 月接近 20,000 美元的高位，采矿业将重获丰厚利润，能源使用量有望以更快的速度增长。 这与摩根士丹利的研究结果不谋而合，该研究指出，当比特币价格超过 8600 美元时，比特币矿池的能源消耗预计将超过全球能源消耗总量的 5%。

另一方面，如果比特币价格暴跌，矿工将开始关闭能源效率低下的采矿设备，实际能源使用量可能会下降。 摩根士丹利的研究还指出，如果比特币的价格远低于 8600 美元，那么比特币矿工将不会花费大量资金来铸造新币。

在某种程度上，比特币的高能耗问题会随着时间的推移得到解决。 比特币网络计划每四年将区块奖励减少 50%，下一次减半定于 2020 年年中。 在这种情况下（假设比特币价格没有变化），挖矿收入将减半，这应该意味着能源使用量也将减半。 同样，到 2024 年和 2028 年，能源使用量将减少一半，但是，这可能会被比特币价格的进一步上涨所抵消。

德弗里斯指出，网络中每笔比特币交易消耗约 300 度电，这显然很多，但这个数字经常被误解。 由于开采一个空区块需要的电力几乎与一个完整区块一样多，所以告诉人们减少比特币交易并不能节省很多能源，甚至可能导致每笔交易的电力消耗更高到更荒谬的水平。

比特币挖矿主要依赖廉价的可再生能源？

不过，麻省理工学院伯克利实验室的研究员乔纳森库米对比特币挖矿消耗的电力相当于爱尔兰一年消耗的电力的说法提出了明确的反对意见，称德弗里斯是“凭空产生的”。 “计算了这些数字，并警告说这些“非常不可靠”的数字是对加密货币世界的诽谤。

无独有偶，总部位于伦敦的加密货币投资公司Coinshares的研究团队在本月发布了长达数月的研究成果《比特币挖矿网络：趋势、边际创造成本、功耗和来源》。 报道指出，比特币挖矿的能源消耗实际上低于人口不足60万的卢森堡（爱尔兰有近500万人口）。

报告指出，DigiConomist 对比特币年耗电量的估计约为 65 太瓦时，而 5 月中旬为 35 太瓦时。 CoinShares Research 负责人 Christopher Bendiksen 表示，如果 DigiConomist 的估计确实正确，比特币网络应该比现在更安全。 他指出，与之前关于比特币碳足迹为 3200 万吨的报道相反，他的研究没有发现支持这一说法的证据。

报告称，事实上，比特币挖矿主要依赖廉价的可再生能源，主要能源是水电。 原因很简单挖比特币需要多少电，因为煤炭太贵了。 另外，该报告质疑有关中国比特币挖矿活动消耗煤炭资源的说法，指出该国部分地区煤炭发电的长期使用有限，加上季节性迁移，仅占网络总电力的一小部分要求。

报道提到，中国南方和西南省份的水电站发电量巨大过剩，大规模的能源过剩导致出现了廉价的可再生电力，用于比特币挖矿。 值得注意的是，很多地方的比特币挖矿并没有造成污染。 例如，加拿大拥有大量清洁能源，魁北克正在积极邀请加密货币公司消耗其多余的水电。 除加拿大外，冰岛的地热和瑞典的水电都可以为加密货币挖矿提供充足的电力。

此外，挖矿消耗的电力承受着巨大的价格压力，因此一些矿工季节性迁移，在最有利的气候下寻找最便宜的可再生能源。 有证据表明，由于比特币矿工可以四处移动，而发电基础设施本身是不可移动的，因此矿工可能会选择开发新的或更偏远的可再生能源。

市场会调整一切

中国政府禁止比特币开采后，北欧国家、加拿大和美国西北部的矿工数量增加。 本迪克森表示，为避免挖矿对外部环境的影响进一步扩大，比特币矿工一直在寻求在地热能源丰富的冰岛建设基础设施。

所有这些地方的共同点是凉爽的气候（在寒冷的国家挖矿不需要你冷却服务器），还有廉价的可再生能源供应、高速互联网和对商业友好的政府。 正如 Bendiksen 指出的那样，比特币矿工越来越多地转向使用更便宜的可再生能源来为解决密码难题和生成新比特币区块所需的计算机处理器提供动力。

一般来说，研究人员很难获得真实数据。 一方面，很难收集所有数据，因为矿工遍布世界各地。 另一方面，这些矿工不愿意分享自己的信息。 因此，用于了解比特币能耗数据的数据非常稀缺。 虽然之前曾多次尝试量化比特币的能源使用，但大多数都失败了。

没有风险（能源消耗），就没有回报（比特币）。 尽管有很多人批评 PoW 消耗大量能量，但实际上正是这种能量消耗确保了比特币网络的安全。 因为在网络中采取恶意行为会降低比特币奖励的价值，这对攻击者来说是一种经济损失。 最终结果是，任何以欺诈方式修改或附加数据库的尝试都需要比现有挖矿网络规模更大的额外资本支出。 持续的能源支出和前期资本支出越大，攻击所需的投资就越大。

但由于缺乏相关数据，人们的争议可能一直存在。

德弗里斯的研究发表后，他被要求回应库米的评论。 虽然德弗里斯当时没有直接回应，但他通过新闻稿发表了声明。 他同意“粗略计算”并不能说明全部情况，并敦促进行更多“科学讨论”以确定比特币网络的未来。

那么，我们最终会用完用于加密货币挖矿的电力吗？

英国开放大学的艾伦·希普曼说：别担心，大多数经济学家认为市场会调整这一切。 尽管比特币和其他加密数字货币的开采可能会消耗大量电力，但区块链技术可能会以更积极的方式影响世界能源网络。 例如，它可以通过区块链减少二氧化碳排放和增加可再生能源。 利用。