浅析比特币挖矿

一、比特币挖矿现状

截至现在，比特币每天交易数量高达15万-40万笔。

总是有人说要用钱来生钱，为了从比特币挖矿中获利，你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到了比特币网络，一些人开始担心挖矿所消耗的电量会对环境产生负面影响。而其他人则认为比特币挖矿的好处超过了生产比特币所需的成本。

二、比特币挖矿制度

比特币挖矿制度是通过计算机硬件为比特币网络开展数学运算，这个过程中提供服务的矿工可以得到一笔报酬。由于发放token数量依据矿工完成的任务来计算，因此挖矿竞争十分激烈。

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，计算机需要消耗能量和算力资源来解决一个很难的数学问题，通过这个问题就可以验证最近的比特币交易块。解决数学问题的矿工将区块添加到区块链中并接收新生成的比特币。这个数学题的难度取决于网络的计算能力。随着比特币网络吸引了更多的矿工，其挖矿难度也在不断增加，而且通常一台挖矿设备所消耗的能量也在增加。

比特币挖矿始于CPU或者GPU这种低成本的硬件，不过随着比特币算力难度的增加，如今比特币挖矿活动主要依赖ASIC矿机。这些矿机需要大量的电力才能运行。

三、比特币挖矿电力

比特币网络目前每年消耗约25.5吉瓦（GW）的电力；从这个角度来看，整个爱尔兰的平均用电量仅为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太千瓦时（TwH）数估计增加了413.37%。与捷克这样的国家相比，比特币网络每年消耗的电量占该国总用电量的102.3%。

有观点认为，比特币耗电量将在2020年与全球用电量持平。但摩根士丹利（国际金融公司）表示：“线性地看待挖矿电力消耗是错误的，因为这一行业也会研发新硬件，并进行一系列实践以提高能源利用率，这样才能更具竞争优势。”他们补充到，这一现象在大麻种植以及数据操作等行业的高速发展期也曾出现过。

比特币矿工正在寻找更为便宜的电力地区，可再生能源能够带来更低的挖矿成本。众所周知，中国煤炭资源丰富，如果中国可再生能源比例增加，将对比特币挖矿行业产生较大影响。

研究表明，中国将在2021年实现可再生能源电力生产成本低于化石燃料。这意味着到2021年，会有更多的矿工加入到中国矿场之中。

四、比特币挖矿耗费电力少

很多媒体认为比特币对环境的负面影响很大 。但是对比法定货币系统，比特币生产过程消耗能源并不高。

法币现金运作需要一个庞大的基础设施。仅在美国，就有6000多家银行在处理现金交易。非现金交易方面，他们依靠第三方服务提供商（如Visa、MasterCard）和银行（如摩根大通）处理付款。要想与比特币消耗的能源做比较，这些公司及其数十万员工所消耗的资源的数量应该被纳入进来。

而比特币是一个点对点的金融网络，由于它的去中心化特点，交易可以不需要第三方进行。A可以给B发送100美元，交易信息会广播到所有矿池，矿工们会把交易纪录下来成为一个数据区块，作为回报，矿工会收到比特币和交易费用的激励。这套交易系统相比庞大的法币网络高效很多，因此加密货币挖矿耗费电力少。

五、比特币挖矿对环境影响

在弄清楚比特币挖矿对环境的影响时，存在着一个灰色地带。虽然挖矿使用的部分电力来自煤炭，但挖矿本身通常不会释放碳排放。而因为矿工没有看到挖矿对环境造成的物理影响，其所消耗的资源数量和所涉及的机会成本本身应该是相关的。

挖矿所消耗的能源似乎在不断增加。随着挖矿设备在解决区块问题上越来越专业化，每台矿机消耗的电力都在不断增加着。为了领先于竞争对手，矿工们一直在寻找具有更高哈希速率的挖矿设备。哈速率是矿工能够回答数学问题的速度。哈希速率越高，矿机就能越快地猜出数学问题的答案。

六、结论：

比特币POW机制无法准确预测未来用电量，但银行体系也很难计算。未来很有可能出现一个新行业，能够让我们更好的追踪金融系统的能源消耗。其实比特币挖矿对环境最大的影响是推动了分布式电厂的建立，它改变了现有电厂的结构，并且加速了可再生能源行业发展。