比特币挖矿这么费电，值得吗？

他们说要赚钱，要从比特币挖矿中获利，必须先购买挖矿设备并支付电费。随着越来越多的矿工加入比特币网络，一些人担心挖矿消耗的电量会对环境产生负面影响。其他人则认为，比特币挖矿的好处超过了生产比特币的成本。

比特币开采和能源消耗

新的比特币是通过一个叫做“挖矿”的过程产生的。在这个过程中，计算机消耗能量和计算资源来解决一个验证最近比特币交易的数学难题。解决数学问题的矿工将块添加到区块链并接收新生成的比特币。这个数学问题的难度取决于网络的计算能力。随着比特币网络吸引更多矿工，挖矿难度也随之增加，通常一台矿机消耗的能源也随之增加。

比特币网络目前每年消耗大约 25.5 吉瓦 (GW) 的电力；从这个角度来看，爱尔兰的平均用电量为 3.1 吉瓦，而奥地利的平均用电量为 8.2 吉瓦。在过去一年中，比特币网络每年消耗的 TwH 量估计增加了 413.37%。与捷克共和国等国家相比，比特币网络每年消耗该国总用电量的 102.3%。

数据顾问和区块链专家 Alex De Vries 认为，比特币挖矿所消耗的能源是有问题的。最近发表在 Joule de Vries 上的一项研究发现，平均比特币交易需要 300 千瓦时的电力消耗，随着新矿工加入网络和挖矿难度增加，这个数字很可能在 2018 年底达到 900 千瓦时。

De Vries 告诉 Gold Bull Finance，虽然社会无法看到比特币采矿带来的环境变化，但采矿业务并没有帮助世界更接近他们的气候和环境目标：“我们知道，采矿使用煤炭发电，还有可再生能源。在后一种情况下，我们不知道我们要替换什么，而且可再生能源永远不会产生零生命碳足迹。这里还有很多工作要做，但肯定会有影响。比特币使用的能源越多，对环境的影响就越大——这反过来又影响到每个人。这无助于我们实现气候目标。”

有一个灰色地带可以弄清楚比特币挖矿对环境的影响。虽然使用的一些电力来自煤炭，但采矿作业本身通常不会排放碳排放。仅仅因为矿工没有看到采矿对环境的物理影响、消耗的资源量和所涉及的机会成本本身应该是相关的。

算力和能耗

能源开采的消耗似乎在增加。随着矿机在解决区块问题方面做得越来越好为什么比特币那么费电，每个矿工消耗的电力也在增加。为了在竞争中领先，矿工们一直在寻找具有更高哈希率的挖矿设备。哈希率是矿工回答数学问题的速度。哈希率越高，猜出问题答案的速度就越快。

起初，这个问题很容易通过标准 CPU 解决，但随着越来越多的矿工加入网络，问题变得更加困难，矿工发现 GPU 更适合解决这个问题。仅仅几年后，FPGA 和 ASIC（专用集成电路）比 GPU A 块更适合解决问题。

其他人，例如前 Google 信息安全工程师、企业家 Mark Bevind 认为，采矿业消耗的能源量将增加可再生能源的形式，从而激发进一步的创新。 Bevand 认为，能源消耗最终将导致社会可再生能源成本的降低。

由于矿工对电价非常敏感，他们往往会推动公用事业公司进一步发展可再生能源，这是现在最便宜的能源。例如在中国，由于水电丰富，许多矿工居住在四川省。另一个例子是一位澳大利亚企业家正在建设一个 20 兆瓦的太阳能矿场。如果加密货币矿工继续增加能源使用，这将有助于降低社会可再生能源的成本（增加需求→增加研发→增加容量和提高效率→通过规模经济降低成本）。

电力成本使矿工寻找更便宜的能源。公司一直在寻找像加拿大和四川这样的电力通常更便宜的地方。由于矿工有动力使用廉价电力，这将导致能源领域的更多研究和开发。从长远来看，随着能源领域的创新，这将使各种形式的电力更加便宜。

网络安全的成本

虽然挖矿消耗的能源量不容忽视，但有人认为，挖矿的好处——网络安全——电力消耗等负外部性已被超出。

比特币网络由称为工作证明 (PoW) 的共识算法保护。矿工将收到新铸造的比特币和用于解决区块的交易费用，在此过程中保护网络。如果矿工无法解析密码证明，交易历史区块将不会被添加到区块链中，区块链技术整体将被取消；如果矿工没有解决区块并将其添加到链中，则不会创建 A 交易历史。为这种网络安全付出的代价是 PoW 共识所消耗的大量能量。

Cypherpunk Jameson Lopp 在推特上发表了他对比特币能源消耗问题的看法。 Lopp 认为，比特币挖矿产生的电费只是为了网络安全而必须缴纳的税款。

经济学研究员 Vasily Sumanov 也认为为什么比特币那么费电，能源效率低下和浪费是我们当前区块链实验的代价：“更高的能源消耗不仅与环境污染有关，还与存储价值的努力和分布式账本的更高安全性有关转移与此有关。我有一种强烈的感觉，这是暂时的情况，未来比特币将随着闪电网络的采用而增加，作为交易量和能源消耗的函数。

“看看其他任何行业，例如汽车或电子产品——随着这些行业的发展，它们的环境污染和能源成本随着时间的推移而急剧下降。”那么为什么人们一开始就期望比特币更节能地方？而且它只有 9 岁。

共识算法

PoW 是目前最流行的区块链网络中最耗能的共识形式。矿工必须在验证交易之前解决加密证明。然而，这也是最耗能的共识形式。为了提高区块链网络的效率，正在开发其他消耗更少能源的技术，例如 Staking 验证和闪电网络。

但在大多数情况下，这些创新还没有正式推出。比特币仍处于早期阶段，甚至不到 10 年。纵观历史，该技术具有优越性并不少见。

提高效率

同时，也有努力解决这些网络问题。以太坊网络正在研究 stub-side 解决方案，以提高效率，同时降低能耗；比特币网络正在寻求实施闪电网络。但是，在这些解决方案通过测试网阶段并上线之前，PoW 将继续因其功耗而受到批评。

一旦比特币被优化随着网络使用电力，比特币网络的整体效率就会提高。在一篇题为 Counting on Blockchain: Cost Savings Due to Blockchain Technology 的学术论文中。来自卡利亚里大学电气工程与计算机科学系的研究发现，比特币比特币必须提高其经济效率、运营效率和服务效率，才能真正优化全球金融基础设施。

“简而言之，我们所有的结果都表明，比特币系统的主要限制只能通过克服：每个区块的交易数量少，当前所需的计算能力太高，整体效率比特币系统将会增加。 "

比特币因其透明的账本、安全的数据存储和用户授权功能而非常出色，但在它能够解决可扩展性和能源消耗问题之前，它很难获得广泛的采用。比特币的总存储量为 2100 万枚，随着挖矿设备消耗更多的能源，矿工支付更高的电费，挖矿比特币的奖励减少。最终，仅靠比特币挖矿的利润不足以支付电费。未来，矿工将需要用他们收到的交易费来补充电费。

能源消耗值得吗？

虽然有人认为能源开采对比特币的消耗存在问题，但很难衡量社会上有多少人从比特币中受益。

回答“比特币的能源消耗值得吗？”这是非常主观的，因为我们没有任何数据来衡量比特币对社会的帮助程度。有多少委内瑞拉人用它来逃避通货膨胀？有多少家庭使用它进行国际汇款，从而避免了7.@ > 13% 的汇款服务提供商平均费用？有多少比特币百万富翁将他们新获得的财富捐赠给慈善机构？我们没有足够的数据来回答这些问题。我不认为目前的能源消耗水平使人们担心。我们仅占全球用电量的 0.2- 0.5%。正如摩根士丹利研究人员在他们的报告中所说，加密货币采用者目前只是公共职业“雷达上的一个小插曲”。

截至目前，世界上还没有办法定量衡量或知道有多少人在使用比特币，他们用它做什么，以及它是否可以让他们的生活更美好。但是像 Bevand 这样的个人和像摩根士丹利这样的企业表示没有必要担心，因为比特币挖矿只消耗世界总电力消耗的一小部分。

创新至关重要

虽然我们可能无法用肉眼看到比特币挖矿对我们的环境造成的危害，但毫无疑问，比特币网络将不得不这样做它的大规模采用。监管机构为矿工制定了政策和法规，试图控制或减少电力消耗。

由于比特币矿工对电价非常敏感，这将推动能源领域的研发并带来更高效的能源解决方案。比特币的正负外部性很难理解，因此所消耗的能量是否真的“值得”很难说。但是，如果挖矿消耗的电量不受控制，或者效率没有提高，那么，一旦人们意识到比特币挖矿对环境的负面影响，对环境的影响就可能是不可逆转的。