比特币算力和能源消耗

什么是算力?

我在之前的 博客文章中解释过,比特币矿工必须将计算能力用于“挖矿”比特币并验证一组交易。哈希是衡量矿机运行速度的指标。

矿工必须解决数学问题才能验证区块链中的下一个区块。这些问题也称为散列。仅当矿工解决此哈希时,才会将新的交易块添加到区块链中。

我将提供一个有用的代理,而不是深入研究hashrate的技术定义。你可以将哈希率视为机器每秒可以解决的问题数量。自然地,哈希率以每秒哈希或 H/s 来衡量。

在比特币历史的早期,比特币挖矿设备的计算能力已经爆炸式增长。现在挖矿设备如此先进,以至于哈希率往往以 Exahashes 来衡量,其中 1 Exahash/s = 1,000,000,000,000,000,000 H/s。

H2算力和挖矿难度

当前所有矿工的总算力越大,当前用于挖矿的算力就越多。比特币的协议包含一个算法,可以根据这个总算力自动调整挖矿难度。因为挖矿创造了新的比特币,这种“难度调整”确保了比特币的供应量永远不会增加得太快。

比特币协议调整了挖矿难度,使得创建一个新的交易块总是需要大约十分钟。每 2016 个区块,测量该时间间隔内的平均哈希率,并相应地微调挖矿难度。

难度增加的一个好处是它加强了比特币网络,因为攻击变得更加昂贵。因此,随着比特币越来越多地被开采和采用,它自动成为一种更安全的价值储存手段。

正如比特币杂志的撰稿人Rick Mulvey所描述的那样,比特币的难度调整,“这是 Satoshi 创作中讨论较少的方面之一,但却是一个真正出色的自我调节稳定机制。”

比特币算力和能源消耗-1

图 2.(来自Bitcoin.com)比特币网络每两周评估一次哈希率,并相应地调整挖矿难度。随着难度的增加,网络的安全性也会增加。

算力和能耗

考虑总哈希率的另一种方法 是当前应用于比特币挖矿和交易验证的所有计算工作。因此,哈希率可以用来估算比特币的总能耗。

仅能源消耗并不能告诉我们比特币挖矿对环境的影响,因为矿工使用多种能源。不幸的是,关于比特币挖矿能源分布的数据一直不清楚。例如,虽然 2019 年的一份报告表明比特币近 73% 的能源消耗是碳中和的,但 2020 年的一份报告表明该数字接近 39%。即使较低的估计更接近现实,这仍然会使比特币的碳足迹只有整个美国电网的一半。

毫无疑问,随着哈希率的持续上涨,比特币的能源消耗也在上涨。但这几乎适用于每个成熟的经济部门例如,游轮行业每年消耗约 250 太瓦时,是比特币网络消耗量的两倍多。然而,没有人要求游轮停在港口。美国家庭每年消耗 1,375 太瓦时,但很少有活动人士愿意禁止电灯、冰箱和 Netflix。正如 Coinshares 的首席安全官 Meltem Demirors 所说:“仅在美国,圣诞灯的耗电量就超过了整个比特币网络,但我们没有……禁止使用圣诞灯的能源警察。”

对可再生能源的影响

正如MicroStrategy 首席执行官迈克尔·塞勒 (Michael Saylor) 所说,“人们进行比特币挖矿的唯一地方是电力过剩的地方……如果人们愿意支付更多费用,他们就会将比特币矿工挤出市场。每个我们需要电力的地方……人类福利,价格都高到足以让比特币矿工远离那里。比特币矿工走到地球尽头……他们使用的能源本来会被浪费掉。”

随着哈希率的增加,矿工们被激励去寻找越来越便宜的能源来支付他们不断增加的计算资源。在过去十年中,矿工一直在转向越来越多的可再生能源。正如我在前一篇文章中提到的,比特币矿工几乎可以在世界任何地方工作。他们没有转向可再生能源,因为他们必然关心环境。相反,在某些地方,可再生能源是最有效的能源。

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