比特币“挖矿”对电力的过度消耗引发担忧，其全年耗电量超160多个国家，1次比特币交易产生的二氧化碳是VISA交易的40万倍。

文/记者 刘辛味 编辑 吉菁菁 供图/视觉中国

核心要点

1.预测比特币全年耗电量截止到3月9日已达到了53.76太瓦时，超过了孟加拉国的全年用电量总和。

2.比特币费电源于挖矿成本，挖矿本质是进行无数次的数学运算寻找合适的随机数，这种运算通过特定的计算机“矿机”进行。

3.大量矿机放置在成为“矿场”的仓库里24小时不停运转挖矿，一个拥有5800台左右的中型矿场一小时能用掉7000度电。

4.为了降低挖矿成本，矿场常常建立在水电站或火电站旁边。

5.除了挖矿费电，比特币交易带来的能耗也非常庞大：1次比特币交易产生的二氧化碳是1次VISA交易的40万倍。

还希望成为下一个因比特币而一夜暴富的幸运儿吗?目前比特币的价格行情大概已经打破了你的这一幻想。比特币交易价格本质上是“挖矿成本”的盈亏平衡点，而不断“跳水”的比特币行情和高企的“挖矿成本”都让比特币变得不再“有利可图”。

随着比特币的崛起，比特币公司赚取了大量的美金，但随之而来的是消耗了巨大的电力，过度用电引发了人们的担忧。3月7日，美国纽约州普拉茨堡市有一家比特币公司令当地政府考虑是否增添一份新的法律条文以暂停“挖矿”业务。

挖比特币到底有多费电?专业分析比特币等加密货币的网站Digiconomist在今年2月发布了比特币能源消耗指数，数据发布时预测全年耗电量为48.5太瓦时(TW/h)，相当于485亿度电，而这一数字还在不断增加中，截止到3月9日已经达到了53.76太瓦时，达到了全世界用电量的0.24%，已经超过了孟加拉国的全年用电量总和，排在孟加拉国后面还有超过160个国家……值得注意的是，他们的预测值是通过数学建模得到的，更是一种理想化状态，很多现实因素并未考虑进去。

▲很多人利用显卡挖矿，比特币的涨跌也影响着全球显卡的价格波动（图片来源：shutterstock）

“挖矿”是怎么回事?

2009年1月，一位名为中本聪的人或组织发布了首个比特币软件，随之第一批比特币诞生了。比特币本质上就是根据特定算法，通过大量的计算产生的去中心化数字货币，可简单理解为解决复杂的数学难题后获得了奖励就是比特币。

所谓去中心化体现在比特币并不是由一个特定的“中心”给的奖励，比特币系统本身就像一个可由任何人记录的、不断更新的账本，记录足够的数据就写满了一页，变成了一个区块(Block)。无数个区块连在一起，也就成为了现在最热名词区块链，每个通过计算产生并成功验证的区块都有特定量的比特币奖励。由于比特币在设计时就定好了总数量为2100万枚，就像一座矿山，所以获取比特币的过程就被形象地称为挖矿。

很多人知道挖矿很难，难在何处呢?简单来讲，比特币网络中所有的交易信息都通过哈希算法变成了一串数字哈希值，每个新区块的诞生除了有上个区块的哈希值，还包括一个随机数，两者结合产生一个新的哈希值再作为下一个区块的初始哈希值，而算出这两者结合的新哈希值才等于完成了一个区块，新的比特币最终奖励给第一个算出小于新哈希值的人。这也就是前面说的复杂的数学问题，所以本质上挖矿就是算哈希值。

所谓复杂运算，真正的难度在于没有什么逻辑方法得到新哈希值，只能不断地随机拿出一个数去和系统产生的哈希值相对比，对比一次就是一次哈希碰撞，每秒钟哈希碰撞的次数作为挖矿算力，自然算力越强算得越快，获得比特币的几率也越高。比特币作为如今最成熟的电子货币，常用来与黄金比较，这个计算过程很像沙里淘金，挖的沙子越多获得金子的几率也越大。

挖矿为啥费电

言归正传，那为什么挖矿要消耗如此多的电力呢?其实很简单，得到比特币奖励需要大量的专业计算器“矿机”挖矿，它们需要极大的电量维持工作。现在比特币网络中，每10分钟形成一个新区块，也就表明全网所有的算力用了10分钟才碰撞对一个哈希值。那么现在的矿机每秒钟能进行多少次运算呢?一台中国出品的矿机最强算力为13TH/s，相当于一秒钟进行13×1012次HASH运算。而现在全比特币网的算力达到25895PH/s，1PH/S等于1000TH/s，相当于全世界近200万台这种矿机同时工作。可能你还没有概念，那如果说200万台空调，24小时不停歇地运转，要用多少电力?

所以作为矿场老板，他们不得不考虑用电成本问题，去选择电价最便宜的地方建起矿场。所谓矿场，其实只是为了放置上数千台甚至上万台矿机的地方，一个通风好的大仓库，把矿机密密麻麻地摆放起来。今年年初，一篇题为《我做比特币矿工》在网上盛传，里面介绍了矿工——实际只是仓库机房管理员的工作，每天矿机运转发出轰鸣声，产生的热量把矿场变得像一个桑拿房。

虽然根据比特币的能源消耗指数用电量极高，但并未引起多少波澜，一方面是统计数字为预测值，另一方面世界上的矿场都建在电厂旁边，他们利用“废电”。比特币矿场就像候鸟一样，我国的几个比特币公司矿场，他们寻找到四川大渡河畔，与当地各种小水电站签约，用最低廉的价格供应他们电力。夏季源源不断的流水让他们也赚得钵满盆满，到了冬天，四川枯水期，他们又搬到新疆、内蒙，用当地极其便宜的火电。美国也有一家比特币公司从纽约州搬到圣劳伦斯河，那里的一座大坝会提供廉价的电力。《纽约时报》则把这些比特币公司形容为一群吸血的蚊子。

2016年，清华五道口金融学院互联网金融实验室发布了《2014-2016全球比特币发展研究报告》，全球算力的75%集中在我国，与此同时我国也成为了比特币矿机芯片的研发和生产大国。但由于比特币涉及金融风险，以及它本身所处的黑色一面，我国已经禁止了比特币交易，德国、法国等国家也在酝酿加强监管虚拟货币。

其实，仅从科技角度来想，比特币消耗的资源也值得我们深思，人类用真实的环境资源进行的一项没有实际意义的计算，所以比特币挖矿和交易产生的碳排放也开始被考虑。英国《卫报》更是评论比特币挖矿是一种通过每秒钟完成毫无意义的算术运算来浪费大部分电力的竞赛。

▲ 在全球范围内，不同国家的电力成本都是不一样的， 因此开采比特币的成本在不同的国家间仍有很大差异。图为我国内蒙古一处煤山，这里拥有便宜的电力。

一个比特币的交易消耗的能源，能让你的房子运转一周

在Digiconomist统计的能源消耗指数中，每年比特币产生的碳排放达到26559千吨，每笔交易会产生386.2千克二氧化碳。该报告还特意对比了比特币与其他支付产生的二氧化碳量，据VISA提供的数据，他们的全球业务共消耗约相当于17000个美国家庭的能源需求。2017年VISA共处理了1112亿次交易，仅以此两者对比，1次比特币交易产生的二氧化碳是10万次VISA交易的四倍。用一次和万次对比，是因为在这两者产生的二氧化碳终于站在了同一个量级，可以在图上方便地表示出来……

▲1 次比特币交易和10万次VISA 交易产生的碳足迹对比（图片来源： digiconomist）

即使这种对比并不完美，因为在中心化的银行中，坐在办公室里一切行动也都会产生二氧化碳，“但无而论如何比特币交易与常规金融系统平均非现金交易的比较仍表明它要多消耗数千倍的能源。”希腊PPC可再生能源公司预测，每年比特币和以太坊挖矿产生的二氧化碳与680万欧洲居民相当。

今年1月Digiconomist做了比特币挖矿和开采黄金所消耗能源的对比，还特意强调了挖矿是比特币网络运行和保证安全的重要组成部分，而黄金不存在这个问题。他们先发现每年掘金需要的总能量超过比特币，但这些黄金的价值远超比特币。黄金每年开采出的价值为1300亿美元，而比特币才75亿美元。因此使用挖掘一个比特币产生的价值和等量的黄金对比，比特币的能耗是黄金的6倍。而在碳足迹方面，比特币又成了胜利者，产生的二氧化碳是黄金的7.6倍。

有些人认为，不需要第三方信任的交易就值这些能耗。这种说法也被反驳，如果最终全使用区块链去中心化的交易，十分低效。也有人认为未来会随着更好的技术、算力更强、用电更低的设备来降低能耗，但更多的分析认为降低能源消耗的唯一原因是，货币价格下跌。■