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为何比特币比一整个国家还耗电?


此刻阅读这篇文章的读者正在使用电力。用谷歌搜寻引擎、传送邮件、在云端储存照片也都需要消耗电力。随着人类的生活逐渐电子化,我们所需的能源量比以往更高。但有一项虚拟产物因为消耗的能源异常庞大而备受关注,那就是比特币。

作为一个没有实体的虚拟产物,比特币不仅需要人们发挥一点想像力,还需要大量电力维持运转。这是剑桥大学正在进行的一项比特币电力消耗指数研究所得出的结果。根据研究计算,支持比特币运作的机器一年所需的电量,超过拥有1700万人口的荷兰全国用电量。

比特币的价值近期突破天际飙升至5万美元,其用电量也不遑多让。

比特币支持者认为,考虑到比特币创造出一个完整且不受政府干涉的新金融体系,这样的用电量是可以接受的,毕竟淘金及印钞也需耗费大量资源在制造、运输和保全上。如今的金融系统维持电子平台和办公室运作也需要大量能源。

比特币需要多少电力?

碍于计算的复杂性,我们很难得出无可争议的数字。在2017年初,比特币一年的耗电量是6.6太瓦时(1太瓦时为1亿度电)。2020年10月,其耗电量上升至67太瓦时。又过了几个月,这个数字增加了近一倍至121太瓦时。根据剑桥研究人员的计算,这样的电量足以供剑桥大学运作约700年。

依据相同的计算,如果比特币是一个国家,世界上只有30个国家的耗电量比它更高。比特币所需电力超越阿联酋、荷兰、菲律宾、比利时、澳大利亚或以色列。

荷兰经济学者德弗里斯(Alex de Vries)的计算则较为保守。他认为比特币一年的用电量为77太瓦时。德弗里斯关注比特币的用电情况多年,曾在数位货币网站Digiconomist上发表比特币能源消耗指数(Bitcoin Energy Consumption Index)的研究。

德弗里斯指出,如今全球所有的数据中心(运行比特币、云端、网络和当前金融系统的各个中心)每年需要约200太瓦时的电力。他对德国之声表示,比特币网络所消耗的能源大约是这个数字的一​​半。

相较之下,2018年一个比特币交易的能源足迹相当于8万笔Visa信用卡交易。根据Digiconomist网站统计,如今一个比特币交易消耗的电力,相当于45.3万比Visa交易。该网站的宗旨是"揭露数字趋势所导致的意外后果"。

为何比特币需要能源?

比特币是一种虚拟加密货币。基本上,这意味着它是由庞大的对等网络(P2P)所运行。为了追踪所有内容并维护网络安全,它使用一种名为"区块链"的分散式帐本技术,记录所有交易并将数据传送到网络中的所有节点,每个节点都互相链接。由于所有数据皆同步,系统内的数据无法被篡改。

任何人只要拥有高性能的专用计算机(性能越强大越好),都可以成为这个网络的一部分。这些计算机会不断解决复杂的数学公式以维持运作。为了防止过热,必须时刻保持机身凉爽。

这些计算机的使用者通常被成为"矿工",他们不会直接获得报酬,但有机会获得比特币奖励。计算机的计算能力越强,获得比特币的机会就越高。比特币价格的飙涨会吸引使用者投资更多技术。随着更多电脑的加入,整个网络便呈现上升趋势。

"价格越高,挖矿能赚到的就越多,也更让人有动力投入更多机器到这个网络中。" 德弗里斯如是说。他补充说到,使用量也很关键,"因为这个网络每秒只能操作五笔交易,所以当许多人尝试使用比特币,操作的价格就会变得更昂贵。交易费会流向矿工,提升矿工收入,最终也导致能源消耗。"

比特币矿工都在哪?

根据剑桥研究,目前超过65%的比特币矿工来自中国,其次是美国和俄罗斯,人数各占约7%。

德弗里斯对德国之声表示:"在中国,他们夏季可以获得廉价的过剩水电,冬天则能利用廉价的煤电。但他们必须依照季节在中国境内移动才能将利益最大化。我们近期观察到,比特币在伊朗和哈萨克斯坦等国越来越受欢迎。"

批评者认为这是一个巨大的问题。许多国家的供电量不稳定,有些国家无法负荷电量需求的增加。今年一月,伊朗政府指责在比特币挖矿的行为导致该国电力中断。此外,所有电力的生产都会产生巨大的二氧化碳足迹。

虽然与汽车以及工业相比,比特币对环境的破坏只是九牛一毛,但对生态问题的担忧促使许多比特币矿工将据点从煤炭发电的地区转移到水电较便宜的地方。尽管存在各种环保疑虑,比特币仍然拥有大量拥护者,其中最知名的非特斯拉执行长马斯克(Elon Musk)莫属。

比特币不是唯一的加密货币。据德弗里斯表示,去年其他加密货币的用电量总合大约有比特币的一半。一些加密货币使用类似比特币的挖矿技术;其他加密货币则采用替代方式,其区块创建程序取决于财富而非计算机能力。他总结称:"理论上,这样的修改也可以应用在比特币上,使用者将不再追求特殊的挖矿硬件,既节省能源也减少电子废料。"

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