比特币挖矿消耗大量电力,有产生实际价值吗?

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  • 来源:区块链技术网

比特币挖矿需要消耗大量电力,从而造成电力资源的浪费,只是大家都知道的,也是比特币饱受争议和指责的地方。大家都会想到一个问题,比特币挖矿真的有实际价值吗?

要回答这个问题,要先了解一下比特币挖矿究竟是什么?简单地说,比特币挖矿就是比特币矿工参与算力运算竞争,通过哈希运算,看谁先计算出符合预先定义好的规则的“幸运数字”,从而获得打包区块链转账交易生成区块的的权利。这种出块规则,也就是我们常常看到的工作量证明共识算法(PoW,Proof of Work)。说白了,这和暴力破解数学难题没什么两样。如果一个比特币矿工获得了生成区块的的权利,也就获得了生成该区块的比特币作为出块的奖励。随着参与矿工节点总算力的增加,计算出“幸运数字”的难度也会随之而增加。相反,难度也会随之而减少。通过动态的难度调整,从而保持约10分钟产生一个比特币区块的速度。难度越大,自然需要的哈希运算也就越多,消耗的电力也就越多。

不少人都会认为,这么消耗电力的哈希运算,不断地计算出符合规则的“幸运数字”,从物质产出的角度来说,好像没有产生任何有价值的东西,说得直接一点,不就是网络世界里不断地计算出符合规则的的一串数字而已,有什么实际价值吗?

说到这里,我们先看看比特币究竟实现了什么东西或者说解决了什么痛点。简单地说,比特币创建和维护了一个公开透明、可信任、公平公正、去中心化的金融系统。它至少解决了2个问题

*1)通过总量固定为2100个的比特币,解决了金融危机中美元可以随意增发从而导致美元贬值,让人们对美元失去信任的问题。如果以一句话来说,就是通过公开透明的技术手段,解决人们的信任问题,保护了人们的私有财产不受侵占。

2)构建了一个全球通用的跨境转账系统。只要能连接到比特币的区块链网络,在全球任何一个角落,就能方便地进行账号间的转账。无论从转账效率和转账手续费来说,都要比现实的金融跨境转账系统要快捷和便宜。*

当然,事物都有利和弊。比特币也一样,由于高度去中心化,意味着难以监管,比特币也成为了洗黑钱的一个途径。这里不展开讨论比特币利和弊,本文的重点是,为什么比特币需要设计出这样消耗大量电力的挖矿机制?这样的挖矿机制是否有实际价值?试想一下,如果没有挖矿机制,那么怎么确定谁负责产生区块呢?如果谁都可以产生区块,万一其中有人作恶又怎么办?比特币就是通过算力挖矿,建立起参与比特币系统运作的门槛。同时,算力挖矿也构成了比特币系统的护城河:例如,你想回滚比特币区块(例如想实施双花攻击),你必须拥有超过51%的比特币总算力才能实现这样的操作。但拥有超过51%的比特币总算力需要的成本很高,非一般人或财团可以承受。比特币从2009年1月3日正式诞生以来,遭受的攻击不计其数,但仍然安然无恙,这都是完全得益于它的挖矿机制构筑的护城河的保护。事实也证明,比特币的挖矿机制是安全有效的。所以,从这个角度来说,比特币挖矿虽然消耗了大量电力,但不能说比特币挖矿完全是在做无用功。现实生活中的金融系统,维护和安全防范的成本也是很高的,包括软硬件的投入,开发和运维的人力投入等。而且现实生活中的金融系统大多数是高度中心化的系统,也有其弊端,这里就不多说了。

那是不是说,比特币这种消耗电力的Pow挖矿机制就是最好的呢?我认为也不是。比特币发明的初衷是:每个人都应该能通过普通的电脑进行挖矿,为网络的安全做贡献,从而达到去中心化的目的。但随着专业的挖矿ASIC芯片问世和大型矿池的逐渐形成,比特币对矿工挖矿的难度不断提升,导致普通的电脑难以在算力竞赛中胜任挖矿的工作,比特币算力呈现出一定程度的集中甚至垄断的局面,这和去中心化的宗旨是背道而驰的。另一方面,除了工作量证明这种算力挖矿的共识算法,也出现了其它非算力挖矿的共识算法,如权益证明(PoS,Proofof Stake),委任权益证明(DPOS:Delegated Proof of Stake)等。但它们都有自己的缺点:

a)PoS共识算法由于是通过币龄的大小(质押的币数量和质押的时间的乘积)的方式来获得出块权。谁的币龄最大,就会获得当前的出块权,然后币龄清零。这样容易造成穷人越穷,富人越富,贫富差距逐渐拉大,财富趋于集中,不利于去中心化。目前以太坊正准备从PoW转向PoS。

b)DPoS共识算法通过选举的方式投票选出区块产生者,区块产生者为了获得选票,容易选择贿选来进行拉票。例如,你把你的选票(持有的币越多,可投的选票越多)投给我,我成为区块产生者后获得的区块奖励可以按你投给我的选票多少给你进行一定的分成回馈。投票者为了自己的利益最大化,可能会违背自己的意愿,投票给回馈最多的区块产生者候选人。真正有能力和做事的区块产生者候选人却可能不被选上,这样和现实生活中出现的投票贿选是同一个道理,从而导致去中心化程度被削弱了。目前使用DPoS共识算法的公链主要是EOS

从上面的论述来看,没有一种共识算法是完美的,只能是权衡利弊后进行选择。无论怎样,区块链的发展是不断向前的,将来说不定会出现一种低耗高效和高度去中心化的共识算法,取代现有的共识算法。由于比特币消耗了大量的电力,比特币挖矿已经被我国明确淘汰。目前全球的比特币算力,美国排第一,哈萨克斯坦排第二。比特币虽然称不上完美,但堪称得上是一场伟大的社会实验,它已经在人类历史上谱写了光辉的一页!


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