比特幣: 比特幣挖礦代價有多大?耗電3000億

2021-04-07 | 來源: 學術頭條 | 轉到微信 | 有3人參與評論 | 字體: 放大縮小 | 收藏 | 打印

　　圖｜BBCE 建模流程圖（來源：Nature Communications）

　　在 “挖礦” 過程中，當區塊被正式廣播到比特幣區塊鏈時，為了提高挖出新區塊並獲得獎勵的概率，礦工們會投入更高的算力（也稱哈希率）進行挖礦，這將導致整個比特幣網絡的算力上升。由於比特幣挖礦過程中的能耗由網絡能耗和平均電價決定，因此會反過來影響比特幣開采者的動態行為。

　　BBCE 模型收集了煤基能源和水基能源地區比特幣礦商的碳足跡，以制定中國整個比特幣行業的總體碳排放量評估模型。其中，變量GDP 水平由比特幣礦工的利潤率和總成本組成，反映了比特幣區塊鏈的累積生產率。在這項研究中，它還作為產生單位 GDP 碳排放量的輔助因素，為政策制定者對比特幣礦業實施懲罰性碳稅提供指導。

　　比特幣區塊鏈獎勵每四年減半一次，這意味著到2140年在比特幣區塊鏈中廣播新區塊的獎勵將為零。因此，由於比特幣區塊鏈的減半機制，比特幣的市場價格會出現周期性上漲。最後，通過綜合碳成本和能源成本，比特幣開采過程的總成本為礦工的利潤率和投資策略提供了負反饋。當采礦利潤在 BBCE 模擬中變為負值時，礦工們會逐步停止在中國的挖礦或遷移到其他地方。

　　基於 BBCE 模型的基准模擬，中國比特幣行業的年化能耗將在2024年達到峰值，為296.59太瓦時，這超過了意大利和沙特阿拉伯的能源消費總量水平，如果放到2016年所有國家碳排放榜單中能排到第12位；相應地，比特幣業務的碳排放量將在2024年達到每年1.3050億噸的峰值。

　　在中國，比特幣礦業的排放量將在國內182個地級市和42個主要工業部門中排名前十，約占中國發電排放量的5.41%，該行業的人均 GDP 最大碳排放量也將達到10.77千克 / 美元。

　　盡管工作量證明（PoW）共識算法使得比特幣區塊鏈能夠以相對穩定的方式運行，但誘人的財富激勵已經導致了基於專業比特幣礦機不同陣營的軍備競賽持續升級。

穩定幣法案落地,比特幣跳水,美國銀行業坐不住了

比特幣再飆天價!1枚可買保時捷"最暢銷車款"

比特幣突然狂飆,一度突破117000美元,19萬人爆倉

　　圖｜比特幣區塊鏈工作證明算法的碳足跡（來源：Nature Communications）

　　最初，礦工們即使在通用計算機上使用常規的中央處理器（CPU）就能挖礦；之後，圖形處理單元（GPU）也被用來挖礦，它提供了比 CPU 更高的功率和算力；目前，市面上為進行哈希運算而優化的專用集成電路（ASICs）大規模部署，快速的硬件迭代和激烈的挖礦競爭大大增加了比特幣挖礦的資本支出。

　　比特幣挖礦活動的擴大和礦機的增多導致了巨大的能源消耗量，每年的能源消耗水平與丹麥、愛爾蘭或孟加拉國等中小型國家相當，這間接造成了巨大的碳排放。據估計，在2016年1月1日至2018年6月30日期間，高達1300萬噸的二氧化碳排放可歸因於比特幣區塊鏈。

　　特別是在中國，由於擁有專業的礦機制造商和廉價的電力供應，大部分挖礦過程都在中國進行，來自中國礦池的算力約占整個比特幣網絡的75% 以上。

　　