比特币惊人的耗电量

几年前我也尝试过“挖矿”，但几天后就放弃了，因为我发现这是对能源和计算能力的巨大浪费，而比特币就是在这种浪费上设计的。在能源短缺的今天，比特币消耗了多少电力？我估计这相当于供应 2450 万辆电动汽车所需的电力。

根据2020年8月的报道，当时比特币网络的耗电量为7.46GW，也就是7.4600万千瓦。比特币网络的耗电量为7.46*10^6 * 365*24 ~ 653.5亿千瓦时/年。相比之下，三峡水电站 2020 年发电量为 1118 亿千瓦时。三峡水电站一半的电量不足以供比特币网络使用。

一个蔚来ES6电动车电池组的存储容量为100千瓦时手机版比特币，理论续航里程为610公里，平均每度电可行驶6公里。以此为参考，以每年行驶16000公里计算，一辆有轨电车每年耗电16000/6=2666度电。所以比特币网络一年的耗电量可以让7.46*10^6 * 365*24/(16000/6)~24500000辆电动车跑一年。你仔细算算没看错，这是2450万辆汽车一年跑16000公里的电量。

毫无疑问，这是一个巨大的能量消耗。

从另一个角度，我们可以计算出每笔比特币交易需要消耗的电量。比特币网络每十分钟生成一个区块。因此，一个区块需要消耗的电量为7.46*10^6 * 600/3600 = 124万千瓦时。以平均每块 2500 笔交易计算，每笔比特币交易记录需要耗电量 7.46*10^6 * 600/3600/2500 ~ 500 kWh。这是一个惊人的数字。你使用比特币进行交易，即使你只是买一个蜜饯，也会消耗 500 度电。这个电量可以让家用电动车行驶3000公里。更何况，比特币网络还需要巨大的计算资源，而比特币对计算机芯片的需求往往会导致显卡等设备缺货。

为什么比特币会消耗这么多资源？这就是比特币（和其他“民主化”数字货币）的设计方式。比特币实际上是一个公共账本，记录着用户的余额、收支等交易信息。这是一个没有任何中央数据库的系统，任何人都可以连接到比特币网络系统并尝试在这个账本上记录。那么如何防止有人在账本上作弊呢？

比特币的解决方案是：账本的新页（也就是所谓的区块）必须有一个特殊的数字印记，对应账本的前一页，本页的账本，以及序号的分类帐页面。比特币所谓的挖矿，就是在得到一个新的账本页面后，试图找到这个印记。找到这个印章的人可以将新的账本页盖印到账本中（也就是区块链），还可以获得一定的奖励，比如给他一个新的比特币（也就是在账本上记录一个新的比特币） 发行比特币的交易）。显然，这个印记一定很难找到（但很容易验证是否有效），否则不良行为者可以简单地重复交易记录并多次花费一美元。目前，以整个比特币网络的海量计算能力，需要10分钟才能找到正确的结果。

如前所述，一个比特币区块需要消耗124万度电（2020年数据）手机版比特币，仅电费就超过10万美元。 “矿工”和“矿工”的利益是什么？当前每个区块的奖励是 12.5 个比特币。当时，每个比特币的价格已经达到了 30,000 多美元。这笔赏金相当于40万美元，还有很多电。

可见，比特币本身的设计就是一个资源消耗很高的系统。只有这样，公共账本的正确性才能在完全民主和平等的条件下得到维护。一个人必须拥有整个网络一半以上的资源才能破坏系统。

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