能耗問題是區塊鏈最大的軟肋嗎？
冰島，北大西洋中的一個島國，位於北極圈邊緣，是歐洲人口密度最小的國家，也是一個高度發達的資本主義國家。
美麗的冰島
冰島10.3萬平方公里的土地就有100多座火山，具有極其豐富的地熱和水電資源。然而這個國家卻忽然被警告即將面臨能源短缺的威脅。
為什麼會這樣？因為來自世界各地的礦工不約而同地來到該國，這群不速之客的數量呈指數級增長，那蜂擁而上的場面，就像蝗蟲即將洗劫莊稼地一樣。
礦工是一種什麼樣的存在？挖礦是一種什麼樣的操作？
原來按照比特幣的發行機制，需要一台台超級計算機（礦機）不斷進行運算競賽（哈希運算），誰最先算出特定的計算結果，誰就能獲得比特幣獎勵。因為比特幣總量恆定，越挖越少，因此這個獲取比特幣的過程就被形象地比喻為挖礦，挖礦的計算機就叫礦機，操作挖礦過程的就是傳說中的礦工。
比特幣礦工
據說，以前的礦工，自己買一台礦機在家裡24小時開著就能挖礦，只不過電費和機器的分貝會讓人很崩潰。隨著比特幣未開採數量越來越少，挖礦難度越來越大，單兵作戰搞不定了，必須把多台礦機集中起來搭建專門的礦場才有競爭力，因此也有了職業礦工。
某礦場的機器
職業礦工就像候鳥一樣，每年冬夏都要進行大遷徙。一到冬天，就去電費相對便宜的新疆內蒙古一帶，到了夏天，就搬到雨水豐沛的四川雲貴一帶。這麼做的目的只有一個：省電。全球礦工不約而同地涌到冰島，也是為了省電。
某礦場的電纜
為什麼要省電？因為這些24小時隆隆作響的礦場，實在是太耗電了！
挖礦到底有多耗電？比特幣能源消耗指數的最新數據（2018-2-13）顯示，比特幣挖礦的年耗電量預計約為48.37太瓦時(TW,萬億瓦時)，已經超過了全球用電量排名第54的伊拉克（全國國民為44.4太瓦時）。
耗電似乎是比特幣區塊鏈的一大命門。然而，不僅僅是比特幣，其它名目繁多的幣和區塊鏈應用似乎也會遇到同樣的難題。因為區塊鏈創造了共識，在其中的共識機制中，有一種機制使用非常普遍--工作量證明。
所謂的工作量證明，就是需要證明你完成了某項工作，才能獲得區塊打包權並得到獎勵。這是一種結果導向的機制，必須給出某個結果，才能獲得承認。比如我們要進入某個單位，需要提供學歷證明，證明你完成了某類課程的學習、在某種學校完成過學業。
在比特幣區塊鏈中，只有你的礦機算出了某個結果，才能有獲得比特幣的資格。而且系統只獎勵第一個算出這個結果的人，於是礦工們蜂擁而上，拼了命要成為第一個解開謎題的人。
所以，區塊鏈的工作量證明是一種相對單一的競爭機制，就像田徑賽跑，100個人衝上去，只有1個人能成功，其餘99人都是失敗者。而這99個人的努力，不會給這個社會帶來任何效益，在宣布結果的那一瞬間，全都變成了無用功。
這就是比特幣區塊鏈耗電的原因，每輪參與挖礦的100個礦工當中，只有1個能挖到比特幣，其餘99個都在耗電。
工作量證明機製作為區塊鏈當中一個底層的共識機制，是目前公認最符合去中心化特性的一種機制。在大範圍的公有鏈中，如果不能找到工作量證明的替代方案，這種殘酷的算力競賽所帶來的能耗問題是不容忽視的，比特幣區塊鏈的能耗數據已經為我們敲響了警鐘。
TAG:鏈圈筆記 |