比特币挖矿真的浪费能源吗?不,PoW有效率_币世界+以太坊爱好者

2021-04-10 13:40 栏目:行业动态 来源:网络整理 查看()

一个每年可以结算1.38万亿美元支付的系统,也可以给我们大家带来更便宜的能源。难道不值得花费45亿美元在矿业上吗?我觉得答案是肯定的。很多人认为比特币的工作量证明机制(PoW)是对权力的浪费。我在想给你解释:其实一切都是能量,钱就是能量,对能量的评价是主观的。最后,PoW的能耗与现有控制系统相比如何?这篇文章融合了圈内很多人的原创想法。我所做的就是收集、提炼、组合这些语句。

工作量(Work)即能量

“功”被认为是能量的单位。我们应该从法国数学家加斯帕德-古斯塔夫德科里奥利开始,他将能量定义为“做功”。

很久以前,经济活动中所做的一切工作都来自于人力,所有的能量都来自于食物。

大约一百万年前,人类无意中学会了使用火。因此,人类可以驱动更多的能量,因为我们不仅可以通过吃东西来保持温度,还可以从火中取暖。因此,这种额外的能源消耗提高了我们的生活水平。

几千年前,我们的能源消耗进一步增加,因为我们开始饲养牲畜。动物可以代替人力,只要这些劳动力也有食物。我们需要大量的食物来满足这种能量需求,但我们的生活也更加富足。

在过去的几百年里,我们发明了大型机器,它们可以自己做功。最初的能源来自水流和风力,后来变成煤、天然气等更便宜的东西,现在是核能(核聚变/裂变)。机械和生物都是靠消耗能量做功的。

我们的经济生活不是基于金钱,而是基于工作和精力。我们生活中的一切都与能源价格息息相关。净化水需要能量;货物运输也需要能源;制造产品需要能源;做饭也不过如此;甚至冰箱和冰柜也需要能量。在自由市场中,每种商品的单位成本反映了制造单位产品所消耗的能量。因为自由市场鼓励人们生产物美价廉的商品,所以制造业中每一种商品的能耗都被最小化。货币是生产商品和服务所需要的劳动的代表,所以也可以看作是储存的能量。

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“要让男女贪图一样东西,就让它难以得到。”——马克吐温快进到2008年10月31日,中本聪发布了比特币白皮书。比特币使用的工作量证明(译者注:根据上述,也可以翻译为“工作证明”)最初是作为抵御邮件攻击的手段而发明的。直到后来,中本聪才将其用于数字货币。电力开采,一句话,就是用特殊的机器(比如ASIC)把电能(通过区块奖励)转化成比特币。该机器将重复执行散列(猜测和投票),直到它解决了一个加密问题并收到比特币(块奖励)。这个密码问题证明了矿工花费了大量的精力(以ASIC和电的形式),证明了矿工做的很棒。比特币有一个类似资本主义的投票机制,“用真金白银冒险获得投票权”,消耗能量,使用ASIC产生哈希值(选票)。雨果阮——

中本聪在设计PoW的时候,从根本上改变了人类共识的形成机制,把政治投票变成了无关紧要的政治投票(hash值),依靠的是能量的转化。工作证明也是消耗的证明,或者说是能量已经消耗的验证。那么重要的是什么呢?这是数字世界中验证物理世界事物最简单、最公平的方法。PoW是关于物理的,不是代码。比特币是一种超级商品,由能量铸造,是整个宇宙的基本商品。PoW将电能融化成数字黄金。

比特币是/不能被篡改的当且仅当其难以制造。的确,做工作被证明是“非常昂贵的”,但这是一种特性,而不是缺点。直到今天,“保卫”这个词仍然意味着建造一堵厚厚的物理墙来包围那个有价值的东西。密码学货币的新世界没有那么直观,没有有形的墙保护我们的钱,没有门和锁。比特币的公共账本受其组装哈希能力的保护,也就是它在建墙上花费的总能量。这种设计既昂贵又透明,也就是说如果要拆这面墙,就要付出同样的精力(没有假的铺张浪费)。(译者注:这么说并不严格。只需要同样多的散列,不一定需要同样多的能量,就可以拆除PoW的栅栏,因为机器的运行效率(每单位能量输入的散列次数)会越来越高。)

能源消耗

密码货币的批评者总说比特币的PoW是垃圾,再过几年(比如2020年)世界就要被比特币毁灭了。你可能已经注意到,大多数关于“世界末日”的文章都是基于亚历克斯德弗里斯的分析。此人是“金融经济学家和区块链专家”,就职于普华永道荷兰公司,是数字经济网站的作者。他的预测受到了相当的批评,关键在于他的能耗计算公式太差。他选择的关键指标“单次交易的平均功耗”,也是故意误导读者,原因如下:

能耗以块数为基础,一个块的事务数是不确定的。打包更多的事务并不意味着消耗更多的能量

单个比特币交易的经济密度(或“经济价值”)也在增加(批量交易、Segwit技术、闪电网等)。).因为比特币越来越成为结算网络,每单位能量所保护的经济价值也在成倍增长

单笔交易的平均能耗不足以衡量比特币的PoW机制的效率,应该根据经济史的安全性来定义。能耗保护已经被挖出来的比特币,而且随着通货膨胀率的降低,这个比例会越来越低(译者注:我不太清楚这里的“比例”指的是什么,但如果是已经被挖出来的比特币数量与其理论最大数量的比例,应该是不断增加的)。一枚比特币“积累”了所有区块被挖出来时所消耗的能量。研究员LaurentMT通过实证研究证明,比特币的PoW会越来越高效,因为增加的成本会被系统保护的总价值更大的增加所抵消。

现在我们知道了能耗ROI的正确KPI应该是什么。我们来看看比特币PoW的能源成本变化趋势。

专用集成电路效率的增长正在放缓。由于效率增长缓慢,制造商之间的竞争将变得更加激烈,因为利润在减少。

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“用于生产电能的能源何时会停止增长?准确地说,有足够多的能源制造商直接生产电能,当每千瓦时运行电能的边际回报=向电网出售一千瓦时电能的边际利润——时,即电能的“溢价”降至零。我称这个平衡点为“中本聪”。我估计,当PoW的耗电量占世界的1 ~ 10%时,这个平衡点就来了。”—— Dhruv Bansal有人抱怨比特币挖掘没有“做一些有用的事情”,比如找素数。虽然给工作人员增加二级奖励听起来是个好主意,但它会带来安全风险。分离奖励可能导致“为次要职能做工作比为主要职能做工作能获得更多价值”的情况(Dergigi)。即使二次函数是无害的(比如加热),预计每个X哈希操作不仅会得到100美元,还会多得到5美元(因为你提供了热量)。这种“矿用加热器”只是提高了硬件效率,从而导致块难度和每块能耗的提高。幸运的是,比特币永远不会遇到这个问题,因为它的安全性受到一个纯工作量证明算法的保护。

注意:比特币已经为社会提供了非常有用的东西(如果没有,那开采的时候也赚不到钱),要求矿工挖掘利他主义是不理智的。

相对成本

无论做什么都要消耗能量(热力学第一定律)。说能源的某些用途或多或少都被浪费了,完全是自以为是,因为所有用户用电都要付出同样的代价。

“只要人们找到一个值得支付电价的目的,电就不是废物。交电费的人得到比特币作为回报。”—— Saifedean Ammous从热力学角度看,整个宇宙是一个终极的封闭系统。比特币带来的额外功耗远小于现有的法国货币体系;合法的货币体系不仅需要银行基础设施,还需要暴力和政治机器。用电保护金融体系骨架是“正和”的结果。下面,我大致对比一下现有的金融、军事、政治体系(文末注)。

图表的灵感来自@hassmccook和他的原创文章:“硬币开采的经济和环境成本”。

比特币挖矿真的浪费能源吗?不,PoW有效率_币世界+以太坊爱好者在追逐廉价能源的道路上,我们将为世界创造更大的繁荣。比特币,通过使用这些全新的、完全不同的能源,不仅能把我们带到卡德什夫一型经济的阶段,还能让我们更接近卡德什夫一型能源文明(我们已经实现了0.72左右的卡德什夫指数)。I型文明可以利用母星所有的可用能量。以比特币挖掘为激励,我们实现I型文明所需的时间可能会从200年缩短到几十年。一旦我到了那个阶段,就不需要约束能源消耗的增长了,每个人都能享受到更高的生活水平。

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寻找廉价电力的压力将推动人们建造核聚变反应堆。大自然为我们指明了方向。行星以恒星的核聚变为能量来源。人类已经在建造核聚变反应堆模仿自然的道路上,估计需要几十年、800亿美元的研究经费才能解锁核聚变技术。核聚变的燃料(主要是氘)在海洋中随处可见,可以满足地球几百万年的能源需求。核聚变具有许多可再生能源的特点,例如,它可以作为一种长期的能源供应,而不会造成温室效应和空气污染。核聚变可以提供非常高的发电密度和不间断的电力传输。另一方面,核聚变的生产成本不会受到不经济规模的限制。水电和风能都必须在不太理想的环境中逐步铺设,因为开发了最佳位置。但即使大量制造聚变站,生产成本也不会增加太多,因为原材料(海水)丰富,无处不在。

“水,水,所有的水,但没有一滴可以喝。”塞缪尔泰勒柯尔律治核电和其他廉价能源将解决许多人道主义问题,如清洁水的短缺。我们被海水包围着,但是淡化海水需要大量的能量。海水淡化的成本现在高于使用淡水、地下水、水循环和节水技术。

人类不会停止探索,上至高山,下至海底,小到原子,大到时空;要成长,不要被能量束缚。我们要摘星夺月。

一个每年可以结算1.38万亿美元支付的系统,也可以给我们大家带来更便宜的能源。难道不值得花费45亿美元在矿业上吗?我觉得答案是肯定的。

(结束)

原文链接: https://www.danheld.com/blog/2019/1/5/pow-is-efficent

作者:丹霍尔德

翻译:阿健

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