区块链的能源危机

还记得石油危机1973年和1979年?虽然大部分西方工业化国家和日本都感到了冲击,但美国的汽油供应如此短缺,以至于联邦政府减少国家限速来保护它和司机排队花上几个小时,以天价填满他们的油箱。

想要一个快速的概述?

请阅读《威胁与机会:区块链的权力饥渴》。

这对工业经济的打击是深远的,但它也鼓励了能源使用方面的积极变化,从限制发光广告标识,到提高汽车的燃料清洁和效率要求。

今天,当人们意识到技术是一个能量消耗者时,类似的事情可能会发生。数据中心和传输网络约占全球能源消耗的2%国际能源机构(IEA)。科技公司在满足对计算能力和网络连接的需求方面变得更加高效,同时使用的电力相对较少。但随着需求的持续增长,尤其是移动网络的使用,除非它们能够做出额外的改善,否则用电量和碳排放也将增加。到2021年,即使数据网络的效率略有提高,其用电量仍将比2018年增加10%,增加约990万吨的碳排放。这相当于开车190万辆乘用车一年。

我们是否能够避免像上世纪70年代那样的能源危机,将取决于科技公司是否有能力增加可再生能源的电力供应、部署节能设备并加以使用人工智能(AI)按照国际能源署的建议管理能源使用。

数据存储在区块链

令人震惊的能源消耗水平

一个现在广为宣传的技术电力问题的例子是区块链。区块链使用密集的加密计算来验证交易的存在性和有效性,作为比特币等加密货币的基础,它首先引起了人们的注意。但现在,各种行业都将其视为解决身份验证、身份识别和信任挑战的解决方案。

但有一个大问题:它的能源消耗相当于奶奶的油耗大的1973年福特有限公司。

让区块链工作的是它网络上所有计算机的共识,即区块链上的每一笔交易都是真实的。计算机之间通过解决密码难题而达成共识的竞争被称为矿业。此外,挖矿还需要强大的、专门设计的电脑芯片和软件,加上可靠的互联网连接,以及空调,让cpu在进行复杂计算时保持凉爽24×7。所有这些消耗大量的电

多少钱?

如果矿业是一个国家,他们的能源消耗将排在第41位,几乎和奥地利一样。

采矿会产生同样多的碳拉斯维加斯或汉堡

一笔比特币交易消耗的能量相当于10万笔Visa交易。

加密货币矿工正在电力便宜的地方建立服务器农场,比如冰岛(有充足的地热能),中国农村(那里的水力发电厂未得到充分利用),以及美国的小城镇,这给它们的电力基础设施带来了负担。

事实上,纽约北部的一个小镇吸引了如此多的采矿活动实施暂停新的采矿作业以阻止他们用完镇上的电力供应。

一些人认为,对区块链的电力消耗的估计是夸大了但即使这是真的,它离节能还差得远。事实上,它提出了一个棘手的难题:这项技术是为了提高交易效率而发明的,但它本身就是一种严重的浪费。

电线

当前对解决方案的思考

这个问题可能已经在自我解决的过程中。首先,在芯片速度和效率方面的进步是永无止境的,这使得用更少的电力提供了更多的计算能力。专业化也能有所帮助。例如,英特尔已经提交了一份专利为了一个专门优化的系统芯片,以更少的空间和能源用于采矿,加入了三星、英伟达和AMD的类似举措,以及全球最大的比特币矿商比特大陆的专有芯片。

区块链的吸引力很容易理解。但在2021年,这项技术将走向何方?

与此同时,不断发展的区块链行业正在寻找不那么耗电的交易身份验证方法。原来的方法,工作的证明由于矿工们竞相证明每一笔交易都是可信的,所以这一交易耗费了大量的精力。

一个新兴的替代方案是股份的证明它对交易进行验证的依据不是区块链参与者为解决这个计算难题付出了多少努力,而是他们拥有比特币的比例。通过消除矿工之间的竞争,股权证明将比工作证明更节能。

另一个选择是权威的证明,它依赖于区块链网络上为数不多但数量多样的已知验证器,这些验证器因其工作而获得与交易类型或交易值无关的交易费用。将建立规则来管理谁成为验证者,以及他们如何验证事务。

沙漠中的太阳能电池板

即使这些替代方案都不可行,区块链对碳排放的影响仍有可能随着时间的推移急剧下降。计算和维护区块链的采矿计算机可以位于世界上任何地方,但由于它们大量使用电力,它们越来越多地安装在最便宜的电力供应的地方。

这很可能推动能源生产更广泛地分布和分散,从偏远河流上的水力发电厂到沙漠里的几英亩太阳能电池板。而这反过来又会刺激对新可再生能源和电力储存的投资,以获得大量更清洁、更便宜的电力。

除此之外,区块链也可以成为电网它本身更智能、更高效、更环保。一旦我们能够大规模生产低碳能源,设备启用物联网实时测量生产和需求,我们将能够使用区块链来确保电力从产生的地方输送到需要的地方,而不需要人类的监督。这将进一步确保区块链(以及一般的技术)成为我们经济的高效引擎,而不是导致全球环境崩溃和燃烧。