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比特币的大问题:2020年能源消耗将超过当前全球总量

摘要: 数学、物理和经济学遵循的一个共同科学定律是泡沫破裂。编者按:比特币价格飙升。然而,&ldquo采矿&rdquo价格也越来越高。根据最新报告,目前比特币开采消耗的电力超过了整个塞尔维亚。一些估计预测...

数学、物理和经济学遵循的一个共同科学定律是泡沫破裂。

编者按:比特币价格飙升。然而,& ldquo采矿& rdquo价格也越来越高。根据最新报告,目前比特币开采消耗的电力超过了整个塞尔维亚。一些估计预测,到2019年年中,比特币P2P网络将消耗比整个美国更多的电力,到2020年,它将消耗比世界更多的电力。如此夸张的能源消耗难道不是企图消耗世界上所有的能源吗?这个问题如此严重吗?如果是,问题解决了吗?《连线》杂志的一篇文章从数学、物理和经济学的角度分析了解决问题的可能性。目前,比特币更像是一种投机工具,而不是一种可行的主流货币。但数学、物理和经济学都遵循的一条科学定律是:泡沫破裂。

大型能源消费者

让我让你紧张。比特币,你明白吗?基本上,这是一种& ldquo加密货币& rdquo,也是秘密的电脑货币。比特币没有真正的实物形态,但目前一枚比特币的价格超过1.6万美元。但是要得到一枚比特币,要么你必须在网上购买,要么你必须使用特殊的计算硬件。采矿& rdquo。采矿是人们紧张的地方。

加密货币网站Digiconomics上周发布了一份报告,称全球比特币开采消耗的电力超过塞尔维亚全国。埃里克·霍尔特豪斯在他给格里斯特的文章中说,到2019年7月,比特币点对点网络(如BitTorrent)将比整个美国需要更多的电力。到2020年11月,其耗电量将超过目前的全球耗电量。

这很糟糕。这意味着比特币每年排放1770吨二氧化碳,这是对地球气候和任何享受海岸和森林、不受蚊虫叮咬威胁的人的赤裸裸的蔑视。从另一个隐喻的角度来看,比特币P2P网络基本上是一个分布式的超级智能,所以它当然想把宇宙中的所有能量(即物质)转化成比特币。这是它的工作。如果它需要招募贪婪的技术公司供自己使用,没关系,然后付给他们幽灵般的价值。发行催眠(催眠,修普诺斯是睡眠之神)。

比特币仍有其天才& mdash& mdash这是一种难以追踪的数字现金,和现金一样可靠。它不受状态和物理形式的约束。平等和准入已经嵌入其理念和技术固件。但事实上,过去三个月比特币价格的大幅上涨表明,它可能无法持续。然而,这并不意味着每个人都没有试图解决这个问题。

比特币之所以成为比特币,是因为区块链是所有支付和交易的安全总分类账。P2P比特币网络的关键是生成和维护这个总账。从技术上讲,每个人都可以对更新做出贡献& mdash& mdash这些交易是链条中的一个环节。但是有一个问题(这就是比特币发明者中本聪介绍他的天才之处)。为了对一个块有所贡献,你必须解决一个非常复杂的数学问题,这是一种& ldquo哈希算法。名字是SHA-256。

工作证明

验证一系列交易,然后解决数学问题。系统可能会选择您的块添加到链中。如果系统这样做,你会得到一些比特币。这就是所谓的采矿,在加入区块链时强加成本(哈希算法)的想法是& ldquo工作证明)。。

康奈尔大学密码货币和智能合同倡议(加密货币和智能合同行动计划)联合主任艾明·格乌姆(Emin G & uuml);先生说:工作量证明的好处在于它没有准入步骤。只要你能解决它的核心加密问题,你就能对总账的维护有所贡献。& rdquo

解决这道数学题没有诀窍。SHA-256算法是精心设计的,除了暴力,没有其他方法。你必须尽快给出计算答案。这意味着您必须保持计算机运行和风扇运行,以冷却过热和过载的处理器。Sirer说:能耗是一个安全的特征,也是一件好事。为了控制系统,您的计算力必须至少与系统的当前消耗相同。你必须有51%的总散列能力。& rdquo

这是一个特性,而不是一个bug(分布式超级智能会这么说)。纽约大学的计算机科学家约瑟夫·博诺说:如果你这样描述它的模型。这个网络不仅没有人管理,而且节点可以随时加入或离开网络,但每个人都在区块链问题上建立了共识。uuu。计算机科学家不会认为这是可能的。然而,比特币能取得这些成就确实令人惊讶。这是一项重大创新。代价是它必须由工作量来证明。关键是加入区块链的成本非常高。& rdquo

这就是平均主义崩溃的地方。起初,加密资金狂热分子可以在他们的家用电脑上运行采矿软件。这种情况已经演变。我们首先意识到图像处理单元(GPU)比旧CPU更适合散列。他们用更多的电,需要更复杂的冷却系统,但问题依然存在。然后每个人都开始定制现场可编程门阵列芯片,购买套件,然后为采矿定制它们。在这段时间里,人们更喜欢专用集成电路,根据比特币的用途进行定制,并部署在专门的数据中心。

这不仅使比特币开采集中化,还大大增加了能源消耗。最先进的比特币矿商现在每十亿次散列(或& ldquogigahashes,Gh & rdquo)消耗0.3瓦特的电力。就转换而言,这相当于300Gh/ sec/kw。也就是说,每笔交易相当于13600哈希(1000Gh)/秒的运算,整个比特币网络的能耗为234千瓦时,能耗为32.71太瓦时& mdash& mdash这相当于当前全球能源消耗的0.15%。

更高效的硬件不能解决这个问题。菜单大学的计算机科学家大卫·马龙说,从2014年到2017年,散列率从每秒300,000增加到200万,硬件效率也从2000兆字节/焦耳增加到10,000兆字节/焦耳。所以这基本上是一个两阶段的偏移。2017年,散列率几乎升至120万。马龙说:& ldquo然而,在硬件方面没有太大的改进。& rdquo

结果,能源消耗增加了,比特币矿商现在正在低电价地区构建专用集成电路云,比如爱尔兰(那里热量充足)或中国(那里的电力由政府认购,比特币是一种缺乏监管的良好投机方式)。因为他们可以让更多的服务器上线,并在这些地方挖掘更多的比特币。

Sirer说:现在,让我们公平对待比特币,不要将问题最小化。无论是使用任何其他机制记录资产、检查总账、确保有序秩序所需的能源成本,还是运行现金经济、印刷货币、处理现金、从流通中提取货币和印刷新货币所需的能源成本& mdash& mdash这些在一年前是可比的。& rdquo也许吧。数字经济公司估计,整个维萨信用卡网络的能耗约为比特币的千分之三。这没有考虑维萨办公室的用电量,但另一方面,与比特币不同,你可以通过维萨卡买东西。哦,还有谷歌,谷歌2015年的总耗电量只有5.7瓦时,可再生能源将在2017年使用。

矿工们已经利用了更快、更高效的硬件。这个优势不是用更少的电,而是挖更多的矿。这就是为什么每个人总是部署更节能的技术。蒸汽时代也是如此。石油时代也是如此。发光二极管是一样的。& mdash它们的能效很高,但它们的引入并没有降低照明的总耗电量。因为每个人都安装了更多更亮的灯。华盛顿大学的计算机科学家迈克尔·泰勒说:比特币的价格越高,每个人为了争夺比特币而消耗更多能源的意愿就越强。提高比特币SHA-256矿业硬件能效的效果只是次线性的,因为提高能效只会意味着每个人都能以相同的运营成本部署更多的矿商。& rdquo

利益证明

工作量被证明是个问题。或许我们可以取消这个?加密货币的研究人员正在考虑其他方法。其中之一是一种资源高效的挖掘方法,它减少了工作负载,但使用了受信任的硬件。另一个是股权证明,这是以前价值交易的计算工作。博诺说:& ldquo你只是让人们根据他们持有的货币比例来创建区块,所以大的货币持有者将创建大多数区块。& rdquo换句话说,您的方法不是让挖掘在计算上变得昂贵,而是让挖掘本身变得昂贵。& ldquo这可能会将功耗降低到几乎为零,但实际上并非如此& mdash& rdquo他停顿了一下。& mdash& mdash几个研究小组正在研究这个问题。& rdquo博诺说。

但是比特币贵族听起来好吗?博诺说:& ldquo有能力为任何愿意消耗最多电力的人创造区块-& mdash;& mdash这个人是来自中国沙漠的一个接受补贴电力的操作员,还是比世界上其他人的情况更糟,目前还不清楚。& rdquo

做一些有用的事情

好吧,我们换个方式。现在哈希算法没用了。这纯粹是浪费电力。如果我们做一些有用的事情呢?P2P网络用于完成协同计算。用它来搜索外星人,或者找出蛋白质是如何对医学科学做出贡献的,或者解决现实世界中的加密问题和素因子分解,怎么样?不可能。Sirer说:让我告诉你为什么这样的事情不会发生。这违背常识。如果你通过做有用的事情来挖掘比特币,那么在有用的工作和你得到的比特币之间就会有联系& hellip& hellip这将在每个人的头脑中建立一个心理锚点来评估比特币的价值。& rdquo

看,比特币的成本是任意的。这是由社会决定的。对,因为你不想要一种汇率合理的国际货币,因为& hellip& hellip嘿,等一下。货币兑换不应该有汇率吗?!这难道不是金钱就是金钱的原因之一吗?交易型P2P网络的计算不应该是一堆狗屎,对吗?Sirer说:起初,我也认为它应该做一些更有用的事情,但是你知道,为什么你要把你的命运与蛋白质折叠等事情联系起来?如果有一天蛋白质折叠可以通过其他方式很容易地实现呢?你的新系统的命运最终会与其他技术纠缠在一起。& rdquo

无法删除工作量证明。你也不能让这份工作有用。(或者,如果你做了一件有用的事情,你可能会得到另一种加密货币,但你不会得到比特币。)提高硬件效率也于事无补。但是不要放弃。我们不要说比特币。t .我们说比特可以。

如果我们的目标是减少能量负荷,为什么不使用这些硬件做一些更有趣的事情呢?泰勒说:一个好的短期解决方案是回收加热产生的废热。& rdquo他指出,举例来说,斯德哥尔摩正在尝试使用数据中心的废气进行家庭供暖。从这个意义上说,如果一个城市需要燃烧化石燃料来为其家庭供暖,这是一个更环保、更有价值的解决方案。(注:这种做法可为该国北部因天然气短缺而陷入困境的地区所借鉴。)

是的,但是这种做法有问题,让物理学家嗤之以鼻。因为它将需要围绕ASIC云的全新基础设施,尽管每个人都知道采矿硬件将继续改进和改变。事实上,最便宜、最耗能的能源来自导致气候变化的化石燃料,而比特币的采矿系统奖励最便宜的能源。我喜欢在比特币开采系统外安装热电偶,然后直接将热量转化为电能的想法,就像Biolite炉子一样,但热力学仍然表明,你付多少钱就做多少是真的。

让经济发挥作用

如果数学和物理没有帮助,也许经济学可以发挥作用。比特币矿商只有在能够支付电费的情况下才愿意让硬件运行。如果比特币的价值下降或电费上涨,他们将关闭服务器。哈希问题的难度呈指数级增长,每四年回报率将减半。目前每块有12.5个比特币,但泰勒说下一次下降将在2020年6月。随着比特币价格企稳,全球净能耗也将开始下降,或者不会因为大宗交易回报而上升。& rdquo

回报减少将限制比特币的总开采量。这个数字是2100万。根据目前的趋势,到2032年,所有比特币都将被开采。一旦发生这种情况,交易费将成为唯一的系统内置奖励机制。其他一些加密货币,或许能效更高,将变得更具竞争力。目前,比特币更像是一种投机工具,而不是一种可行的主流货币。但数学、物理和经济学都遵循的一条科学定律是:泡沫破裂。资料来源:36氪(北京)

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