比特幣挖礦是什么東西(比特幣是什么?挖礦又是什么?為何耗電量比一個國家還高?)
2021年5月21日，英國《金融時報》發表文章關注比特幣能耗問題，報道稱比特幣挖礦年耗電量已達134.89太瓦時（1太瓦時=10億度電），這個數據已超過2020年瑞典整個國家的耗電量（131.8太瓦時），因為巨大的能耗問題，我國也在2021年4月出臺政策明令禁止比特幣挖礦行為。
比特幣到底是什么？挖礦又是如何進行的？耗電量為何會比一個國家還高呢？
所謂比特幣，其實是一種加密貨幣或數字貨幣，它最初是由日裔美國人中本聰在2008年11月提出的，并于2009年初正式誕生。這種貨幣不同于我們日常見到的“錢”，它沒有類似于“央行”這種特定的發行機構，也不具備實體形態，完全是依靠計算機根據特定算法進行復雜運算而產生，所以比特幣本質上就是一段異常復雜的代碼。
在網絡中，當一個挖礦者獲得比特幣時，比特幣軟件會自動生成一個網址，同時產生唯一對應的密鑰。我們可以把這個存放比特幣的網址簡單地理解為保險柜，而密鑰就是打開它的密碼，保險柜和密碼在誰的手中，就代表誰擁有其中的比特幣。而想要用比特幣交易，直接把“保險柜和密碼”交給對方就可以了，也就是把網址和密鑰交給對方。
你可不要看不起這一小段看不見摸不著的代碼，它的價值可以說高出天際。比特幣在2009年剛出現時價值僅為0.0025美元/枚，但多年上漲之后，2021年11月10 日，比特幣價格創下68928.9美元/枚的紀錄，雖然此后價格下降，但2022年5月底依然高達30000美元/枚左右。美國投資者Tim Draper更是大膽預測，到2023年初比特幣將達到25萬美元/枚，你可以認為這是天方夜譚，但這個人以前確實準確預測過比特幣價格將在2018年達到1000美元/枚。如果現在他的預測能再次成真，意味著比特幣的升值潛力將超過世界上的任何資產。
比特幣如此高價，有人認為純粹是因為投機炒作，而有人則認為與其自身特點密不可分，畢竟特斯拉CEO埃隆·馬斯克曾投入數十億美元購買，可不是只靠投機就能讓他付出真金白銀的。
比特幣第一個特點是去中心化，它沒有統一的發行機構，遍布世界各地的“挖礦者”就是它的發行者，所以沒有哪個國家或機構可以控制它；它也沒有統一的支付中心節點，比特幣交易流通完全通過點對點的方式進行，這就確保了交易者和交易過程的隱匿性，這個特點讓它成為暗網世界的通用貨幣，類似“美元”在世界貿易中的統治地位。
第二個特點是總量有限。按照最初的設定全球比特幣最高只產生2100萬個，有了上限控制就讓它有了稀缺性，而“物以稀為貴”，這就讓更多人趨之若鶩。而在現實世界中，因為初期比特幣價值并不高，很多早期擁有的人已經丟失了存有比特幣的硬盤或忘記了密鑰，導致多達20%的比特幣已經永久丟失了，這就更推動了它的稀缺性。
巨大的財富效應和升值潛力，吸引了越來越多人關注，比特幣熱度始終居高不下，而想要擁有它，除了直接購買之外，更好的辦法就是“挖礦”。所謂“挖礦”就是用計算機不斷運算一項復雜的數學問題，比特幣網絡會根據運行的計算機數量隨時調整問題難度，每十分鐘給出一個合格答案，哪臺計算機率先準確算出這個答案，就可以獲得某塊礦區相應數量的比特幣，這就類似于我們日常生活中的“搶答”，先答對者獲得獎勵。
“挖礦者”之間就是一種競爭關系，誰投入的計算機數量越多、算力越高，搶先算出正確答案贏得獎勵的幾率也就越高。所以為了贏得這些“數據黃金”，全球“礦工”都在大量投入新電腦并持續升級配置，以期能挖到更多“幣礦”。不過，隨著挖掘出的比特幣越來越多，每塊“幣礦”的獎勵也越來越少。
2009年比特幣剛誕生時，每塊礦的獎勵是50個比特幣，當時因為參與人少，問題難度低，一臺普通的家用電腦就能勝任；而隨著越來越多比特幣被挖出，每次挖礦的獎勵也逐漸減少，當比特幣總量達到1050萬時（即總量的一半），每塊礦的獎勵減少到25個，數量每增加一半，每次挖礦的獎勵就減少一半，相當于“比特幣礦”慢慢枯竭。
在礦產完全枯竭之前，想要獲得更多比特幣，礦工們唯一的選擇就是大量增加計算機以量取勝，由此帶來巨大的能耗。據劍橋大學替代金融研究中心統計顯示，2017年挖礦年耗電量為6.6太瓦時，2018年增長到48.37太瓦時，而2020年前10個月，耗電量上升至67太瓦時。2021年5月17日，該機構推測全球當年的“挖礦”耗電量大約為134. 89太瓦時。
這個耗電量是什么水平呢？在全球而言，這個耗電量超過了150多個國家的年耗電量，大約排名第27位，而2020年瑞典全國用電量約為131.8太瓦時，馬來西亞為147.21太瓦時，也就是說“挖礦”的耗電量已經超越了瑞典整個國家2020年的耗電量，巨大能耗可見一斑。
電腦作為日常用品，其功耗并不大，但為何挖礦會耗費如此多的電量呢？
第一個原因是電腦數量大功率高。激烈的“挖礦”競爭導致礦工們不得不采用更多、更先進的“礦機”（挖礦專用電腦），它們搭載著專門的挖礦晶元，通常以燃燒顯卡和芯片的方式運行，所以又需要裝備高端顯卡，這一切都促使電腦功耗上升。一臺礦機每天耗電量大約為35度，按照我國電價計算一年電費約為7100多元，成千上萬臺同時運行的費用無疑是天文數字。
第二個原因是冷卻帶來的能量消耗。電腦運轉過程中不可避免地會散發熱量，而大量電腦集中在一個密閉空間中，其散熱效果堪比鍋爐，如果沒有強效制冷很快就因為高溫導致死機。所以挖礦過程中，必須還要有強大的制冷設備保持低溫，全年無休地運轉自然又是一筆不小的支出。
目前，生產一枚比特幣的耗電量大約在20萬度至30萬度之間，而隨著后續挖礦難度呈幾何倍數增加，單枚比特幣的耗電量將持續攀升，由此導致的能源消耗將對人類可持續發展造成巨大威脅，因此被稱為“骯臟貨幣”一點也不為過。
2021年4月，我國出臺政策嚴厲打擊挖礦行為，希望更多國家能出臺類似政策，讓寶貴的能源都能用到對人類未來有益的項目，而不是浪費在類似比特幣這種虛擬貨幣中。
參考資料：
曲奇，讓顯卡為你賺錢!比特幣挖礦全流程，2013，維普網
端宏斌，"挖礦"比特幣，2013，現代商業銀行
周嘉楠，淺談比特幣的特點和發展狀況，2018，維普網
作者：牛曉天 校稿編輯：小宛