区块链能源消耗 区块链能源消耗计算公式

本篇文章给大家谈谈区块链能源消耗，以及区块链能源消耗计算公式对应的知识点，希望对各位有所帮助，不要忘了收藏本站喔。

区块链十大挑战之：能源消耗不可持续

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能源消耗不可持续

在比特币区块链的这些早期阶段，第二章里描述的工作量证明机制对建立人们的信任是非常重要的。在很多年后，我们回过头来看，应该会明白这种机制的精妙之处，它解决了铸币和分配新比特币的问题，还有分配身份和防止双重支付的问题。

这真是很卓越的，但根据一些对使用了工作量证明去维护网络安全和匿名性的加密货币的批评意见，这样的能源消耗是不可持续的。

用SHA-256算法对等待中的交易进行哈希运算和校验的过程需要消耗很多的电力 。

1.1 比特币挖矿能源消耗统计

据估计， 比特币的网络的能源耗费足以跟美国700个普通家庭的电力消耗量或者整个塞浦路斯岛消耗的电量相提并论 。这超过了44.09亿千瓦时，对应着很多的碳排放量，而这样的设计是刻意的。

在2015年早期，《新共和》杂志的报道表明 比特币网络的总处理能力是世界上排名前500台的超级计算机累计处理能力的几百倍 。“ 处理和保护超过30亿美元价值的流通中的比特币每年需要耗费超过1亿美元的电费，也会产生相应的碳排放量 。”

这篇文章的作者内森·施奈德写了一段让我们至今仍记忆犹新的话：“ 所有的这些计算能力，本来可以用于治疗癌症或探索宇宙，现在正被锁定在机器里面，除了处理比特币类型的交易外，什么都不做 ”。

1.2 能源消耗的两个细节

这里面有两个方面的细节， 第一是关于运行机器所用的电费，第二是为这些机器提供的冷却装置（使得机器不因高温而损坏）所需的电费。

这里是一个经验法则： 计算机每消耗1美元的电费，它就需要50美分的电费让它冷却下来 。

随着比特币的价值提升，挖出新的比特币的竞争也随之加剧；随着更多的计算能力投入到挖矿中，矿工需要解决的计算难题又会变得更困难 。

比特币网络的总计算能力是以哈希速率（hashrate）计量的。加文·安德烈森解释道：“假设在将来每个区块可以包含几百万笔交易，每一笔交易平均要付出1美元的交易费。这样，矿工们在每个区块总共能得到几百万美元的回报，而他们花费比这更少的电费去完成这项工作。这就是工作量证明的经济学的运作方式。比特币的价格及一个区块可以得到的奖励决定着全网的总算力。”

在过去两年间，比特币网络的总算力一直在显著增加，一年内翻了近45倍。而这个趋势也会带来更多的能源消耗。

“没有中心化权力机构的代价就是能源的耗费”，一个工业级无线传感器网络公司Filament的首席执行官埃里克·詹宁斯说道。

1.3 货币与能源的关系

“任何形式的货币都与能源有着一定的关系”，Bitpay的斯蒂芬·佩尔说道。他重新使用了黄金的比喻。“ 在地球上黄金是非常罕有的，因为形成黄金需要很多的能源 。”黄金的高价值来源于其物理属性，而这些属性是源自于能源。

从一个角度来看，这些消耗的电力是有意义的。数字货币兑换服务商ShapeShift的创始人埃里克·沃里斯认为那些将花费在比特币挖矿的能源称为一种浪费行为的批评是不公平的。“这些电力是为了一个原因而消耗的，它提供了一种真实的服务，那就是维护这些支付的安全性。”

区块链上只有三类用户的群体是可以安全地实现去中心化的，而每一类用户都对应一类共识算法：运算能力的所有者对应标准的工作量证明算法；股东对应着钱包软件里的各种权益证明算法；而社交网络中的成员对应着“联盟式”的共识算法 。

需要注意的是，这些共识机制中只有一种是带有“运算能力”这个名词的。以太坊2.0将会建立在一个权益证明的模式之上，而瑞波是建立在联盟的模式之上——一个像SWIFT（全球安全金融信息的服务商）那样的小规模受控组织，经过授权的各个小组就区块链的状态达成共识。这些系统不会像比特币区块链那样消耗大量的电力。

全球最聪明的技术专家们正在寻求解决能源耗费问题的创新方案，探索更高效的设备和可再生能源的使用。还有，随着计算机的智能程度越来越高，它们无疑能够提供自己的解决方案。罗杰·维尔认为，“假如最聪明的人智商IQ值能够到达200，想象一下人工智能的IQ可以达到250、500、5000甚至是500万。如果我们人类需要解决方案，总是会有的。”

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文章解读

1.  用SHA-256算法对等待中的交易进行哈希运算和校验的过程需要消耗很多的电力。

2. 处理和保护超过30亿美元价值的流通中的比特币每年需要耗费超过1亿美元的电费，也会产生相应的碳排放量。

3. 电费包括：第一是关于运行机器所用的电费，第二是为这些机器提供的冷却装置（使得机器不因高温而损坏）所需的电费。

4. 随着比特币的价值提升，挖出新的比特币的竞争也随之加剧；随着更多的计算能力投入到挖矿中，矿工需要解决的计算难题又会变得更困难。

5. 区块链上只有三类用户的群体是可以安全地实现去中心化的，而每一类用户都对应一类共识算法：运算能力的所有者对应标准的工作量证明算法；股东对应着钱包软件里的各种权益证明算法；而社交网络中的成员对应着“联盟式”的共识算法。

认识云鹏老师：

《区块链读书会》创始人、EOS引力区引力节点、区分主节点/项目分析师、GOGOC社群联合发起人等。

比特币到底浪费了多少能源？

实际情况是，挖矿的人把矿机搬到山区，小型的水电站，发电站等地方，直接买他们的电。在这里给大家科普一下。国家电网和发电单位是分开的，国家电网是传输网络。发电单位是乙方，供应商。我们家用电，工业用电都是国家电网通过把发电供应商的电倒卖出来的，而且正常用电必须通过国家电网才行，垄断。所以说国网在里面吃差价，赚了巨额利润的同时还把企业做亏，起码账面上不好看，用以维持运行。

而一些小的发电企业，为了上国家电网，是要有很多关系，很多流程的，因为人家是买家，且是唯一买家。之前也有发电企业自给自足的电力运行，但是最终都是因为各种不合格，不规范等原因，要么关闭，要么就卖给国网(要让你停，很简单的事情)，国网原则上不希望其他个体不通过他来私自买卖电力，因为这样就动了他的奶酪啦。

最后比特币挖矿的人之前在四川的小山沟里面，依附小型发电企业，让发电企业的电发出来直接卖给矿工，持续了1年左右，虽然发电企业所有资质齐全，可以卖电，但是国网还是不允许这种行为发生，所以透过政府，环保等手段，说在那种鸟都没有几个的小山区，发电企业噪声污染严重，关停。本来挖矿可以带动小型电力企业存活，但是国网太强大，无奈矿工只有搬走，另外找地方买高价电。

所以各位觉得它浪费能源了么？本来就是产能过剩，卖不出去东西了，经济拉不动了，无奈还是穷地方继续穷，因为被巨型国企打压，民营经济是斗不过国企的。

作为一个矿工我要说一下 我们是汛期找水电站合作我们也是给水电站电费的 就算这些水不用也是流走 你们以为那些比特币是莫名其妙就来的 是我们从正规厂家买的机器 我们又没有偷电 总是说我们浪费能源 无知的喷子喷我吧

不仅没有浪费能源，反而充分利用能源。比特币矿场都建在电力成本低、偏远地区。如果放在城市附近，电费都抵不上挖矿所得。比特币矿场一般选择在偏远的水电站，这些地方发电不仅用不完还输送不出去，有些甚至连电网都上不去，白白浪费。投资水电无论个人还是地方政府都很乐于矿场进驻。抛开比特币本身性质，矿场的出现对当地百利而无一害。

比特币有几个致命的问题得不到答案就无法成为货币。一：全世界有哪个国家替比特币背书担保承认比特币是法定货币？如果没有国家承认，出了问题谁出面承担责任？美国和日本现在能不能确认比特币与美元日元的比价汇率是多少？二：全世界每一个国家的印钞量都是有一定的额度来对应实际货物商品，比特币有没有额度，如果没有额度的限制监管，谁来保证比特币的真实有效性，幕后操纵者会不会在里面添砂子加水份稀释玩家的财富。三：比特币作为世界性的虚拟货币，它的总部在哪里，由什么公司掌握运营，公司机构的真实性必须要明确，现在为止有没有哪家运营机构出来承认？如果上述最基本的三样条件都没有，那就是一个三无产品，最后的血本无归只能是自认倒霉了。

很多人讲 中国挖了比特币卖到美国 相当于出口电力 但是事实情况呢？ 地下钱庄利用资金把比特币炒高 然后转到美国换成美元 买单的是中国人 最后钱存在美国花 如果任由它发展下去 和卖国有何区别

每年耗费能源约170亿千瓦时。2016年中国全 社会 用电量59198亿千瓦时，三峡发电量935亿千瓦时。相当于三峡电站每年近五分之一的电都用来挖比特币了。

一个非常不错的问题，现在的人基本上都知道比特币的暴涨以及所谓的挖矿，但是却很少知道比特币也属于高耗能产业之一。

援引自比特币消耗指数最新的能源消耗数据显示，目前的比特币全球挖矿产业，一年消耗的电量达350亿度。虽然有部分抗议者批评他们将数据夸大了1.15倍，但这个数字同样是非常令人惊讶的。

比特币到底有多耗能？

简单举个例子，就拿市面上功耗较小的蚂蚁s9的矿机来说算力是13.5t，功耗是1400w 矿机在二十四小时运行的情况下：1.4千瓦*24=33.6度。

很多人对这个数字不太有概念。其实大概就相当于比较节能的空调的用电量，但是比特币矿机是需要二十四小时不间断运行的，一年算下来就单台机器耗电量就是非常大的，家用电的阶梯电价成本太高，在行情不好的时候甚至可能收益不够电费支出的，所以目前挖矿都会选择在矿场托管，可以拿到便宜电。

一年350亿度的电这是非常庞大的一个数据，即使是夸大了一倍有余也是175亿度电量。但是真实的数据肯定远远比这大，大概是目前的世界消耗电量的3％-5%。

比特币的挖矿成本80%来自于电力价格，从这一点上就可以理解比特币的成本为何会如此之高，加上每周以6%的难度激增这一用电量还会持续上涨。

说浪费，其实也不一定是浪费，这个是有争议的。

很多人对于挖矿的过程其实并不了解，这里的许多回答也没有介绍，我觉得有必要再说一说。

比特币系统是一个电子账本，每一个矿工最主要的工作是记账，为了防止这些矿工乱记账，扰乱正常的系统运作，所以出了一道题，这道题有无数个解，谁算出一个，就可以记上去，并且获得一定的奖励。

举个简单的例子，100可以等于50+50，也可以等于1+99，如果题目是，求出两个数，这两个数加起来是100，那么就可以有很多个解，比特币的挖矿就是算类似的一道题，但是这道题比我上面列出来的难多了，只有机器才能解，配置越好的机器，解的越快，解的越快，就越有可能获得奖励，也就是挖出的矿就越多，这就是为什么会有那么多矿机，这些矿机又为什么要耗这么多电的原因。

那么，用这么多电，是浪费吗？毫无疑问，比特币系统消耗了大量的电力，但问题是，矿场不会开在你家旁边吧，很简单的道理，电费是成本，而收益是基本固定的，那么，电费只有越便宜，这件事才赚钱，所以，人们只会在电最便宜的地方开矿场。

为什么电费在有些地方更便宜呢？因为电的运输是一个麻烦事情，同样的电，从北京运到上海，在高压电线上就得消耗一半，所以远距离传输电力，这个是非常浪费的，在一些欠发达地区，因为地热，风力，河流，可能电的资源很丰富，但是也运不出去，所以只能低价处理，甚至白白浪费，比特币把这个电用起来了，所以并不一定是浪费

最近几年，随着比特币价格一路飞涨，比特币挖矿的耗电量急剧上升。在全球范围内，越来越多高耗能的矿机被用于比特币挖矿。一项统计显示，截至去年11月，比特币矿工年耗电达到29万亿瓦时，这相当于全球总用电量的0.13%，比爱尔兰和尼日利亚的耗电量还多，尼日利亚有1.86亿人口。即便是在用电大国美国，比特币矿工消耗的电力也可满足数百万户美国家庭的需求。

随着时间的推移，比特币产生数量将越来越少。2009年“创世区块”给予矿工的奖励是50枚比特币；而今天挖出新区快的矿工酬劳已经降至12.5枚比特币。未来“开采”新的比特币区块，对矿机的算力要求越来越高，设备也越来越昂贵，作为成本大头维持矿场运作的电费也愈来愈高。今年1月，比特币挖矿的预计年耗电量达到39.84太瓦时，短短的一个月后，这一数字攀升至48.37太瓦时。

甚至有分析预计，如果继续按这样的速度增长下去，到2020年时，比特币挖矿将消耗掉世界上的所有电力。

除了浪费电能，比特币挖矿导致的另一问题是碳排放。就是碳排放量。根据地处蒙古的一个靠燃煤发电驱动的比特币矿场数据估算，该比特币矿场每挖掘一块比特币，所产生的二氧化碳排放量为8000-13000千克，二氧化碳排放量为24000-40000千克/时。

挖矿损耗了大量的电能，碳排放则对环境造成污染，因此，比特币挖矿遭到外界不少质疑与批评。

先说答案： 基本没有浪费能源，实际上还解决了一部分弃电问题。

谈浪费能源，主要指比特币等挖矿行为

区块链技术在保证各个节点数据一致性时，采用了各种共识机制，其中最早使用(比特币)也最被为广泛验证为真正安全的共识算法叫做Pow(工作量证明)。

这种共识算法需要依赖大量的算力去确保整个分布式网络数据的安全性和一致性。

由于这种共识算法对“去中心化”被认为是最安全有效的，所以社区广泛接受在此过程中消耗一部分能源的理念。

为什么会被称浪费能源

因为早期确实有很多的矿场是黑矿场。

所谓的黑矿场就是在很多发电站(国家不允许私卖)附近盗接电缆进行偷电行为。接入的这些电都是当地消耗不了又输送不出去的。发电站低价卖给矿场俗称“灰电”，完全盗接称“黑电”。

到后来，随着矿场的规模日渐扩大，挖矿消耗的电量剧增。面临这样的问题，矿场不得不去和地方政府合作。

但实际上，这些地方政府(比较贫穷)通常十分欢迎大型的比特币矿场到他们当地落地生产。

因为当地有海量的过剩电力消耗不掉，或者是不便于输出，那么比特币矿场就可以把这部分电用掉，给当地政府带来部分经济收入。

所以说，从经济角度，挖矿行为是利大于弊的。

而挖矿生产出来的比特币，只需要通过网络就可以把这个价值输送到全世界各地。这样一种生产输出价值的方式，实际上是比较环保的。

从能源角度来看，挖矿行为对电力使用是不存在浪费现象的。

结论观点

比特币挖矿消耗的电不是浪费，挖矿用的电力都有着清晰产权。

这部分电力来源，都是由矿场合法购买，所以不存在法律风险。

同时挖矿生产很大程度上是解决了弃电和电力产能过剩的问题，应该叫高效利用电力资源，帮助当地 社会 解决了一些问题。

而我认为： 比特币的价值一部分来源恰好体现在能源消耗带来的转移增值 ，所以整个比特币网络的市值增长也是合乎情理的。

能源区块链研究 | 能源强度云的未来如何？

如果区块链要实现其作为记录关键业务事务区块链能源消耗的可靠方式的潜力区块链能源消耗，将必须消耗比现在少得多的能源。

区块链是在比特币发明的同时出现的，是一种分布在多台计算机中不可变的账本，用于记录加密货币的交易。收集这种全新工具的前景吸引区块链能源消耗了无数“矿工”，他们通过解决一系列数学难题从而获得虚拟货币的碎片。这意味着要耗费大量的电力:据Digiconomist称，比特币挖矿一项就可能消耗相当于全球所有数据中心的能源，其碳足迹相当于整个伦敦市。

区块链在非货币用途上的应用也带有同样的污名，比如在整个供应链中跟踪产品，在买卖双方之间执行“智能”合约。比特币只占目前已知的数千个区块链中相对较小的一部分，尽管它可能比区块链需要更多的节点来记录其他类型的数据，但后者仍然是一个主要的能源消耗。鉴于区块链作为日常业务工具的雏形，这种能源强度水平显然是不可持续的。

区块链的支持者正在研究解决方案。Digital power - optimization LLC声称创建了“加密货币挖矿即服务”的概念，该公司利用该功能帮助发电厂和电网运营商节省资金，并管理负载失衡。该公司创始人兼首席执行官安德鲁·韦伯(Andrew Webber)解释说:“区块链能源消耗我们在他们的地盘上为他们建了一个矿井。他们在电力离开他们的基础设施之前使用电力，然后卖给电网。这使他们能够获取他们的能力的美元价值——他们通过把它卖给别人而得到的两倍、三倍或四倍。”

该合资企业的目的是解决电力负荷失衡日益严重的问题，部分原因是越来越多地使用太阳能和风能等可再生能源。发电厂可以根据当前的定价和需求，调整向电网出售电力的时机，使其最有利可图。

韦伯表示，加密挖矿作为一种服务，创造了一条利用电力的渠道，但这在其他方面毫无用处。他声称，在这个过程中，它提高了社区新能源开发的经济可行性。

这些都没有解决区块链挖掘加密货币或记录其他商业交易所需的实际能量。韦伯说:“区块链在设计上是能源密集型的。”矿工通过一种名为“工作证明”(proof of work)的算法展示他们的计算成果、确认交易和产生新的“区块”来赚取货币。

韦伯质疑把加密货币挖矿作为一种过度的能量吸引，称这种描述是“主观的”。他列举了花费在金融服务、Instagram、Netflix和其他类型的日常电脑活动上的能量，这些同样耗能巨大但是却没有人抱怨。

这个问题的另一个解决方案来自一个名为Gather的公司，该公司旨在通过利用服务器、个人电脑、手机和平板电脑等多种目前没有使用的计算设备的资源，来减少区块链对能源的影响。该公司创始人兼首席执行官Raghav Reggie Jerath解释说:“我们收集闲置电力，用它们来保护区块链。”

尽管它试图用基于“权益证明”的算法来补充工作量证明算法，但这种设置并没有完全改变加密挖掘的基本性质。对于后者，成功的矿工是那些已经拥有最多加密货币的人。

不管密码挖掘可能有多“绿色”，或者成功的标准是什么，区块链的创建仍然需要巨大的能量。具体地说，比特币的情况在未来几年可能会有所缓解，因为奖励给矿工的硬币数量在设计上有所减少(每四年减半)。但它仍然不会解决所有类型的区块链倡议的能源强度这个更大的问题，在该问题解决之前，这项技术的未来仍将未知。

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