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比特币真的对环境有害吗？ 04/02/2022比特币以太坊新闻

绿色货币

盖蒂图片社

9 月，《纽约时报》向其读者宣布，“单笔比特币交易现在需要超过 2,000 千瓦时的电力，或者足够为美国普通家庭供电 73 天的电力”。

对于绝大多数对比特币深表怀疑的人来说，这种说法似乎是合理的。恰逢绿色和平组织发起了一项游说活动，将比特币的工作证明采矿系统与气候变化直接联系起来。大约在同一时间，欧洲议会的立法者对一项禁止能源密集型比特币挖矿的提案进行了投票（但决定不这样做）。

对于不熟悉比特币网络的设计和目的的任何人来说，在不损害环境良知的情况下支持加密货币变得越来越困难。然而，比特币并不是《纽约时报》等人所描述的耗油量大户。

报纸应该告诉读者的是：保持比特币运行所需的能量是如此之大，以至于以当前用户参与度低的水平衡量时，单笔交易似乎反映了高昂的资本成本。该陈述实际上准确；它承认，如果网络不能有效扩展，比特币对环境的影响将是有害的；但它也将现状置于适当的环境中。比特币交易绝对不用2000度电；它们发生在眨眼之间，将一小段文本输入网络的交易账本；他们的成本不超过发送电子邮件。当然，在幕后，支撑比特币的高耸数字基础设施——比如庞大的数据中心网络和承载互联网的交换点——确实是资本密集型且维护成本高昂。但是，就像互联网一样，比特币是值得的。

想象一家只有一架飞机和一条航线的航空公司：伦敦到纽约。平安夜，该航空公司将满载 200 名乘客运送到纽约。它的下一个计划在节礼日从伦敦出发的航班也已订满。但在从纽约回来的路上，只有 20 个座位被填满，因为大多数人都避免在圣诞节那天出行。环境批评者可能会谴责后者对社会不负责任，认为每位乘客的碳足迹比需要的高 10 倍。但如果该航空公司不运营回程航班，其飞机将滞留在纽约，无法搭载任何（高效）节礼日乘客。不受欢迎的圣诞节服务是一种调度异常 - 出于运营原因，这是必要的，但绝不会考虑航空公司的碳足迹。

本文将论证比特币当前的发展阶段应该通过长期平均和预计效用的同一棱镜来看待。不能以单次航班的表现来评判一家航空公司。制造工厂的第一个产品从第一条生产线下线，无法判断。而比特币——一种旨在保护全球数十亿公民利益的点对点货币网络——在数百万有先见之明的人利用它之后无法判断。

社会对技术革命的到来感到困惑和怀疑是完全正常的。人们很难理解他们的旧做事方式是如何以及为什么会变得过时的。他们担心会影响自己未来的变化。因此，任何客观地写比特币的尝试都必须以事实为导向：准确、明确的事实。它必须伴随着一个坚定的警告，即我们不知道也不能真正知道这项技术对人类的好处、坏处或中性。预测社会、经济和环境变化纯粹是一种投机行为。最好的方法 - 但大多数人似乎不愿意这样做 - 是花时间更好地理解新概念并谦虚地思考它们可能如何影响你的未来世界。

考虑到这一点，让我们首先回顾一下形成一种比特币作为货币网络的方式，以及为什么故意这样设计它。只有了解这些基础知识，我们才能从知情的角度评估比特币的碳足迹：它的用途是什么；是不是太大了？最终，这对社会是坏的还是好的。

为什么比特币会消耗这么多电？

比特币是第一个去中心化的货币区块链。这意味着它不是依靠像银行这样的中央机构来转移资金，而是依靠分布在世界各地的多个相同的分类账副本，大约每 10 分钟更新一次新的数据“块”。每个区块都会确认网络中最新交易的详细信息。因此，如果你想给我一些比特币，你提议的交易会进入队列，迟早（取决于你支付的费用）它会在新开采的区块中得到确认。这是将硬币转移到我的钱包的地方，它们会一直留在那里，直到我用我的私钥进行新的交易。全世界流通的所有账本副本都验证了这笔交易的发生，因此参与网络的每个人都同意我现在拥有这些硬币。如果有人想通过重写分类账来窃取它们，他们将需要挖掘一个包含与分类账的所有其他副本不同的历史数据的新块。由于挖掘新块的数学过程（加密哈希），这种逆向工程是不可能的。欺诈性区块会被网络自动拒绝。

现在，如果您不了解加密哈希实现不可变数据的精确方式，请不要担心。我是一名记者——不是数学家——我也不明白。但我也不了解使飞机飞行的空气动力学过程，但这并不能阻止我满怀信心地登机。相关点：几十年来，世界上最伟大的数学家已经将公私钥密码术和密码散列分析到 n 级。他们使用区块链技术从未发现任何缺陷。像你我这样的普通人可以放心地假设这些算法函数在数学上是纯粹的，并且它们构成了分布式账本的良好基础。如果你对这个假设不满意，我建议你不要再买比特币，也不要再登机了。

你会注意到这些都没有回答我的副标题中的问题：“为什么比特币会消耗这么多电？”。不过，如果你愿意和我在一起，它确实为这种解释奠定了基础。

回想一下，任何以欺诈方式更改区块链历史的尝试都将被网络自动拒绝。没关系。很好。但网络是谁？在撰写本文时，该网络有 15,259 人共享账本（节点）的副本，还有未知数量的人试图挖掘下一个区块（矿工）。后一组部署了耗电的计算机硬件来猜测他们挖掘区块所需的唯一加密哈希。为什么？因为，当他们成功时，他们会为他们的麻烦赚取新铸造的比特币。为什么要围绕这个复杂的工作量证明游戏设计一个网络？因为能源就是安全。如果容易挖掘和验证欺诈区块，黑客很容易发动“51%攻击”——在这种情况下，超过一半的网络被犯罪分子控制。换句话说，如果欺诈者或敌对政府想要窃取你的比特币，他们可以做到。比特币将毫无用处。

再想想航空。飞机制造商仅在纸上理解空气动力学和设计原理是不够的。波音和空中客车等公司必须通过稳健的工程流程，使用最好的原材料、组件和实践，将这些科学知识应用于现实世界。只有这样，他们才能制造出人们想要乘坐的安全、可靠的飞机。比特币也是如此。如果没有能源密集型的采矿基础设施，比特币将缺乏安全性，并且作为货币网络没有吸引力。它只作为一个想法存在。这就是为什么网络是谁很重要，这就是为什么只有像工作量证明挖矿这样昂贵而艰巨的过程才能确保社会的广泛利益胜过小偷和入侵者的狭隘利益。

这个魔法要多少钱？

对网络总能耗的估计值各不相同（主要是由于采矿的匿名性质），但剑桥大学最严格的分析目前将其定为每年约 138 太瓦时。技术网站 Digiconomist 建议它更像是每年 205 太瓦时。批评者担心这些数字与爱尔兰这样的小国的一次能源消耗总量相当。

但是，这样的类比具有误导性。社会在首先确定并同意要计算成本的“事物”之前，无法判断某事物的成本。就爱尔兰而言，该国所消耗的能源总体上实现了一个相对明确且没有争议的目的；即经济生活。这包括使家庭和企业通电；为工业和公共服务提供动力；在人和货物之间移动比特币对社会的利弊，等等。当然，大量的能量在微观层面上被浪费了。像任何国家一样，爱尔兰的碳足迹留下了很多批评的余地。但在宏观层面上，即使是最激进的环保主义者也不敢争辩说爱尔兰应该停止所有能源消耗。成本的“东西”是国家及其人民的运作能力，它必须值得一些排放。

说到比特币，事情变得更加模糊。在加密货币诞生 30 年后，人类对于分散的主权数字货币对我们物种的意义仍然只触及表面。我们才刚刚开始尝试一些想法：一些有趣的，比如 meme-coins；一些剥削性的，如拉高出货计划；有些如此强大，以至于他们吓唬超级大国彻底禁止它们，比如比特币和去中心化金融。这位世界首富认为，尽管存在明显的安全漏洞，但在假设的硬币上印有一只长相奇特的狗的笑话加密货币有朝一日可能成为一种可行的货币。他错了。大多数人——无论是支持者还是批评者——都对这个话题充满信心。然而，如果比特币的潜力得以实现比特币对社会的利弊，那就更值得关注了：创造一种社会——而不是政府——赋予它价值和可替代性的新形式的货币；比任何曾经存在过的实物资产更安全；人与人之间和跨境交易比任何其他交换媒介都更容易；它对货币政策有着如此清教徒式的经典方法，它通过永久固定供应来消除通货膨胀的威胁。

有很多事情需要考虑，尤其是考虑到这一切都还没有真正发生。但是，如果我们回到爱尔兰的类比，这种抽象变得非常有启发性。每个人都同意爱尔兰的经济是什么以及为什么应该允许它存在。很少有人同意这与比特币有很大关系。那么，我们中的任何人怎么能声称对成本有权威的定义呢？

如果你认为比特币是一个没有实际应用的无聊游戏，那么它的碳足迹当然看起来很可恶，应该被禁止。然而，随着时间的推移，以这种方式拒绝比特币的人数有所减少。在经历了不平等加剧、机会减少和实际利率为负之后，年轻一代有强烈的动机考虑新的经济模式。他们的数字直觉也软化了比特币的学习曲线。对他们来说，这不是一场“无聊的游戏”。它也不适用于那些一生都被排除在西方人认为理所当然的金融平台和工具之外，并且在许多情况下从发展中国家获利的非洲人。对于伊朗人和委内瑞拉人来说，他们毕生的积蓄随时可能被恶性通货膨胀所耗尽。这些都是复杂而微妙的问题，每个问题都值得单独讨论。但这一点是普遍的：如果比特币是世界上一种向善的力量——如果它使人类远离政府控制和操纵货币供应的时代；进入一个金钱是个人的、廉洁资产的时代——然后运行网络的合理成本远高于环保主义者的建议。即使付出了看似高昂的成本，投资回报依然巨大。

已经尝试量化比特币的效用——例如，通过将其市值（900 亿美元）与爱尔兰的 GDP（418 亿美元）进行比较——但没有一个能够捕捉到它的抽象利益或未来潜力。如前所述，无法预测比特币的最终规模。所以最好的衡量标准是比较效率：比特币是否比现有的全球金融基础设施更环保？

一个更好的问题：它的效率如何？

我们必须在这里小心。大多数关于比特币环境认证的文章都存在严重的偏见，作者挑选并选择了不科学的统计数据来验证他们的立场。那些仅仅基于可再生能源消耗来捍卫比特币挖矿的人掩盖了一个事实，即人们对为网络提供动力的燃料来源的构成知之甚少。所以让我们再次坚持事实，注意不要过度解读。

出发点必须是认识到现有的全球金融基础设施远非绿色。统计数据很难获得，现有的统计数据充斥着误导性信息。例如，绿色和平组织对英国金融部门的分析将 805 年的二氧化碳排放量归咎于 2 亿吨（几乎是英国整个碳足迹的两倍）。但它通过包括“融资排放”或金融机构贷款和投资的间接排放来达到这个数字。显然，这是一种旨在夸大数字的无用方法。研究人员表示，他们将数据分解为更详细的渠道，以提供更准确的图片——公司办公室和车辆使用情况；租赁资产的使用；员工通勤和商务旅行等 - 但他们没有将其包含在报告中。任何细节都会浮现。我们只能满怀信心地说，全球金融业付出了巨大的环境代价。它的摩天大楼、计算机系统和飞机银行家对气候变化毫无帮助。我们也可以有把握地假设中央银行及其印钞机不环保。

在这种情况下，比特币的能源使用开始不像是一个肮脏的秘密，而更像是一个彻底的突破。当您消除中心化时，您不再需要大量的金融中间人。算法“智能合约”的出现意味着传统银行所做的几乎所有事情都超出了比特币和去中心化金融的范围。将这些效率收益与金融主权的社会优势结合起来，你就会明白为什么有些人认为比特币挖矿的环境成本是合理的。但是，还有一个更有说服力的论点。

可再生能源采集全球扩张的最大障碍是阻碍发展中国家的“搁浅”问题。一个贫穷的国家建造风能、太阳能或水力发电厂是一回事；外国投资者正在排队为此类项目提供资金。将可能位于偏远地区的工厂连接到发展中国家的电网完全是另一回事。您不仅需要一个正常运转的工厂来产生能量；您需要全国范围内运行良好的基础设施来获取能源并将其分配给可以使用并支付费用的人。如果没有电力线和变压器，也没有当地人口的稳定需求，非洲的可再生能源供应在商业上根本不可行。这是一个沉重的打击。要是有办法在那些发展中国家建造那些可再生植物就好了；在基础设施和当地需求允许的最大范围内为社区服务；并将所有多余的能量变成一年24天、一天365小时的保证财务回报。如果你是比特币爱好者，很难不对这种说法嗤之以鼻。解决方案——比特币挖矿——对于任何了解这项技术的人来说都是显而易见的。埃塞俄比亚马诺项目等倡导团体正在努力提高政府的认识。只需要时间和精力。

还有其他比特币解决传统金融无法解决的环境问题的例子。在发达国家，由于运输化石燃料进行加工在物流和商业上的不切实际，油田中的天然气燃烧被视为一种必要的邪恶。井中多余的气体被排出并燃烧，除了视觉奇观和破坏臭氧的甲烷之外什么都没有。多亏了比特币开采，美国各地的油田现在都在将这种气体泵入现场发电机，并从原本会被浪费的燃烧中创造价值。

这种利用搁浅和浪费能源的独特能力增加了这样一种论点，即尽管比特币排放量很大，而且听起来很荒谬，但它确实可能是一种绿色技术。但最后还有一个效率难题。

比特币经常因其区块链旨在处理的交易数量相对较少而受到批评：网络的主要层目前每秒处理约 4.6 笔交易，而支付处理器 Visa 则为 1,700 笔。加快速度以匹配 - 更不用说超越 - Visa 的能力意味着增加每个块中的数据量或减少生成块所需的时间。前者将导致集中化，因为更少的节点将具有升级所需的以下带宽。后者将以不同的方式损害安全性，因为区块无法以足够快的速度传播以允许节点执行其监督功能。

批评者声称，这种固有的限制是比特币的致命弱点——保证网络永远不会扩展；交易永远不会真正有效；环境成本总是不成比例的。他们错了。比特币不再受其主要区块链的约束，就像互联网不受其于 1983 年推出的 TCP/IP 协议的约束一样。闪电网络等第二层解决方案已经广泛使用，捆绑了理论上无限的数量将链下支付转化为单个链上交易。

比特币比任何其他形式的货币更安全、更平等、更高效；它鼓励收集可再生能源并优化不可再生植物；它已经是有史以来最具扩展性的支付系统。我们无法知道比特币将以何种抽象方式塑造我们的世界。但没有一个真正了解比特币的人将其视为人类的技术和金融飞跃。