GPO:PoW是高效的，每年可以为世界节省1000亿美金！

在大多数人看来，比特币的PoW算法非常浪费资源。本篇文章，我将阐述万物皆能源的观点，例如金钱能源、能源使用的主观性，以及PoW能耗对现有治理系统的影响。本文收集了许多加密人士的意见，我将所有意见进行了整合和提炼。

功就是能源

“功”即动能的概念起始于法国数学家加斯帕德-古斯塔夫·德·科里奥利，他认为能量是“已经产生的功”。很久以前，经济领域中的工作都来自人力，由食物转化为功。

约一百万年前，人类偶然发现了火。所以我们获得的能量增加了，不仅能从食物中获得能量保暖，还能烤火取暖。能源的使用率增加了，人类的生活也得以改善。

大约几千年前，我们开始驯养动物，能源使用率进一步提高。动物代替人类劳动，同时这些动物也需要能量。需要扩充大量的食物才能满足人与家畜的能量需求，于是社会进一步繁荣。

时间拉到过去几百年前，人类创造了机器。这些机械可以从风与水这样的自然资源中开采出能源，接着开采廉价的煤矿和天然气，到现在已经是核能。所有机器和自然生产工作都需要利用能源。人类的经济不仅仅建立在金钱之上，还建立在工作和能源之上。

我们的生活与能源价格息息相关。净水、运输、制造都需要用到能源。包括烹饪食物，存储食物的冰箱与冰柜都离不开能源。在自由市场中，任何商品消耗的能源都会反应在其价格上。自由市场由于竞争会压低商品价格，同样也会压缩商品所消耗的能量。服务所需劳动的表现形式，也可以看作是储存的能量。

Ledger：量子计算技术不太可能对PoW区块链造成太大影响:加密货币钱包制造商Ledger于官网发文探讨量子计算技术对加密货币的影响。文章称，关于量子计算技术如何影响加密货币主要有两种思路。

其一，量子计算可能会对用于生成公钥的非对称加密技术构成威胁。简单来说就是可以通过量子计算进行反向工程，进而获得属于某个地址的私钥。这个对加密货币最大的威胁，因为持有私钥即可控制资产。

其二，量子计算可能会对工作证明（PoW）区块链的挖矿协议构成威胁，比如比特币。然而，这似乎不太可能。虽然量子计算对非对称加密技术的影响可能是巨大的，但对于哈希计算对称加密的影响却小得多。PoW区块链的挖矿难度也可能会适应量子时代。此外，区块链可以通过分叉进行某些更新，以减轻量子计算可能带来的威胁。[2020/7/11]

2010年世界GDP与世界能源消耗的比较

20世纪初，像亨利·福特和托马斯·爱迪生这样的行业领袖就喜欢用“能源美元”或“能源单位”代替黄金或美元。商品货币之所以流行起来是因为它具备健全的货币特征，比如：明确的记账单位、易于计量且难以伪造、易分割和可替换。然而，能源货币有致命缺陷——难以传输或储存。

动态 | 以太坊核心开发人员提出Ethash和ProgPoW算法混合方案:2月27日，以太坊核心开发人员Péter Szilágyi在推特上讨论近期于以太坊社区引起争议的ProgPoW提案，并提出了Ethash算法和ProgPoW算法混合方案的可能性。Péter Szilágyi表示，Ethash算法和ProgPoW算法混合方案将使Ethash/ProgPoW混合（最初为100%Ethash/0%ProgPoW）成为可能。无论哪种方式，每个区块都可以将比率提高0.1％。而这个比率定义了下一个块的PoW。这样做的好处是，Ethash和ProgPoW的矿工可以自己解决问题，而不必分裂以太坊网络。如果两种算法一定要争个高下，那就没必要冒风险在两个竞争链上投入资金。这种方式甚至有些公平：Ethash矿工拥有ASIC，因此他们拥有更高的算力，但是他们无法在ProgPoW区块中投票（因为他们无法开采）。 ProgPoW矿工必须依赖于速度较慢的GPU，但是几乎可以保证所有ProgPoW区块都能投票。Szilágyi强调，该方案的真正好处是竞争不会危害网络本身，这是每个人都想避免的事情（注：Péter Szilágyi也明确混合方案暂时只是讨论）。[2020/2/27]

“要激起一个人的欲望，只需保持稀缺性”——马克·吐温

时间快进到2008年10月31日，这天中本聪发布了比特币白皮书。最初比特币的PoW算法是为了防止垃圾邮件，后来被中本聪用作数字现金的共识算法。PoW挖矿的背后是借助专用设备将电能转换成比特币。ASIC机器反复执行哈希运算，直到算出一个密码难题答案并获得比特币。算出的答案证明矿工投入了ASIC和电力能源即，消耗了一定的工作量。比特币有一个资本性质的投票机制，“投入金钱，获得投票”，消耗能源或购买ASIC设备算出哈希值。

动态 | 以太坊核心开发人员再次就实现ProgPoW达成一致，暂定于7月进行:以太坊核心开发人员正在推进ProgPoW，该更新可以使以太坊挖矿更具ASIC抗性。硬分叉升级暂定在7月进行。以太坊核心开发人员再次就实现ProgPoW达成了一致。硬分叉计划在EIP-1962之后三周发布，这是一个没有争议的更新，将为以太坊添加额外的加密功能。EIP-1962暂定于6月上线。据了解，这是核心开发人员第三次讨论并同意实现ProgPoW。核心开发者似乎支持这一改进，尽管少数人对社区分裂的可能性表示“不安”。以太坊硬分叉协调员James Hancock则表示，不太可能出现社区分裂，ProgPoW是“准备最为完备”的以太坊改进方案。（CryptoBriefing）[2020/2/22]

当中本聪设计出PoW时，就通过能量转化，从根本上将人类共识从性投票变为非性投票。PoW是一种能源消耗证明，属于虚拟世界中一种最简单且最公平的证明方法。比特币是一种超级商品，通过消耗能源开采而出。所以PoW将电能转化为数字黄金。

只有花费大量成本才能确保比特币账本的不可篡改特性。PoW很“贵”，这是它的一个性质，而不是一个bug。直到现代，人们还会用厚重的护城墙保护财产，而在加密货币中没有实体墙可以保护资金，无门可以访问金库。比特币的公共账本受哈希算力保护：用所有的算力筑起了一座护城墙。虽然比特币花费高昂的算力，但发起攻击也需要如此庞大的算力。

能源消耗

声音 | ManpowerGroup高级副总裁：银行业需注重区块链技术应用:据中国新闻网消息，ManpowerGroup大中华区高级副总裁徐玉珊提出，银行科技日渐成熟，特区政府即将推出虚拟银行等，银行业需要转变应对，如区块链技术应用在贸易融资、外汇和资金管理等，人才招聘可更专注客户服务。[2018/12/11]

加密末日即将到来，比特币的PoW机制即将在2020年毁灭世界！大多数有关“末日”文章都出自亚历克斯?德?弗里斯的分析结论，一位荷兰普华永道的“金融经济学家和区块链专家”，也是Digiconomist网站的签约作者。他因为错误的能耗计算而受到众多批评。弗里斯使用的KPI是一种有意误导：认为KPI是“每笔交易耗电量”，反对原因如下：

·按照每个区块计量耗电量不当，各个区块容纳的交易量不同，一个区块容纳更多交易却没有消耗更多电力。

·比特币的交易经济密度一直在上升。随着比特币成为一个越来越大的结算网络，单位能源的经济价值都将成倍递增。

·平均交易成本不能完整地衡量比特币PoW效率，应根据比特币经济史的安全性来定义效率。消耗能源保证比特币库存的稳定性，随着通胀率下降，库存比例也逐步下降。研究人员劳伦特根据经验发现，随着时间推移，比特币的PoW机制变得更高效：比特币系统自身增值的部分抵消了不断增加的成本。

现在了解了能耗回报率的正确KPI定义，就来看看比特币PoW的电力成本趋势。

现场 | Tal Moran: PoST保留PoW特性且更节能:据CoinTime现场报道，今日在旧金山区块链周CESC大会上，Spacemesh团队的Tal Moran表示，PoW（Proofs-of-Work）证明机制中，作出的工作必然进行“投票”，容易建立一个健全的随机选择系统，PoW是非交互式的，自证明的；而PoST（Proof-ofSpace-Time）是基于存储的，存储的数据不能依赖投票。合理的PoST构造对于矿商来说在CPU工作上使用低成本的时间，空间资源更有利可图。与PoW相比，PoST耗能更少，因为在不增加计算成本的情况下延长数据存储的时间周期会增加难度(通过市场机制进行调整)。PoST保留了一些有用的PoW特性，因此具有其他节能机制(特别是股权证明)所缺乏的有利方面。[2018/10/11]

ASIC的效率提升速度正在放缓，可以预期，随着利润率收窄，制造商之间的竞争将会加剧。

来源：https://cseweb.ucsd.edu/~mbtaylor/papers/Taylor_比特币_IEEE_Computer_2017.pdf

来源：https://research.bloomberg.com/pub/res/d3bgbon7nESTWTzC1U9PNCxDVfQ

综合挖矿成本将从ASIC硬件成本转为持续增长的运算成本。因为挖矿中心的地理位置不会影响比特币网络，于是矿工纷纷寻找有大量电力剩余的地方，降低挖矿边际成本。长远来看，有可能会产生高效的全球能源市场，比特币矿工从各大电力中心寻找电力差价，从而降低比特币整体挖矿的成本。这或许可以解决可再生能源的电量被浪费掉的问题，比如水能以及天然气。未来，比特币挖矿可利用可再生能源，能源供应商为矿工提供电力，将多余的电力转化为比特币。

铝是有着丰富可再生能源国家的一种流行“出口”电力方式。冶炼铝土矿需要大量的能源，而将铝土矿转化为铝是一种单向函数。近40年前，人们对铝的“不正当”能源消费也存在同样的担忧。所有铝制品公司不断在全球范围内寻找廉价能源和各种优惠资源。过去十年铝制造愈发成熟，铝千克/瓦时的生产效率也大大提升。

来源：https://www1.eere.energy.gov/manufacturing/resources/aluminum/pdfs/al_theoretical.pdf

“这个全球能源网将搁浅资产变为新资产。想象一幅全球3D地形图，能源热区的价格低，其他地区的电力费用高，比特币挖矿就像将一杯水倒在这副3D地形图上，水流进各个低洼角落，随之水面趋平。”

比特币的PoW矿工是剩余电力的终极买家，创造出了一个新激励层，鼓励不同新能源生产商出售剩余的能源，让多余的能源有了用武之地。

“PoW需要的能源何时停止增长？”准确说是当有足够多的能源生产商参与PoW时，PoW消耗的千瓦时=卖给电网的边际回报，也就是当PoW溢价降至为0时。我将这个平衡点称之为“中本点”。我认为达到“中本点”时，PoW会消耗世界1%~10%的能源。”

有些人悲观地认为比特币挖矿无法产生实际有意义的东西，比如寻找质数。虽然为挖矿引入一个第二层奖励是可取之策，但实际也引入了安全风险。奖励切分会造成“次要功能的回报高于主要功能。”即使次要功能不会造成不良影响，并非预期的100美金每哈希，而是转化为100+5美金每哈希。挖矿加热器随着硬件效率提高而增加，导致难度增加，以及能源使用增加。好在比特币不会有这个问题，它受纯PoW算法保护。

注意：比特币为社会贡献巨大，要求矿工单纯地履行利他服务是没有道理的。

相关成本

万事万物都需要能量。认为某种能源的用途比另一种用途更有意义或更浪费，是非常主观的想法，因为各自都是从能源市场买入和使用能源。

“如果人们觉得电费花的值，那么就没有造成浪费。那些消耗电力的人也会获得比特币奖励。”——SaifedeanAmmous

在热力学中，宇宙根本上是一个封闭系统。比特币消耗的过剩电力，比现有的法币系统消耗的电力要少很多。现有的法币系统不仅消耗电力，还要涉及银行基础设施，以及军事和机制。利用电力来保障金融体系支柱产生的是一个“净积极”的效果。下面我将对现有的金融、军事和体系做一个粗略的比较

I型文明

在寻找廉价能源的过程中，我们将在现实世界中释放出更大的经济富余。比特币利用这些新的廉价能源，不仅将社会推向了卡德舍夫的I型经济，还可能进一步转化为卡德舍夫I型能源文明。有了比特币挖矿激励，我们到达T1型能源文明社会的时间可能会从200年缩短到几十年以下。达到I型社会后，就不怎么需要限制能耗的增长率，因为能耗增加可以提高每个人的生活水平。

迫于寻找廉价能源的压力，会加快核反应堆建设。据估计，未来几十年要花费800亿美元研究费用才能解开核聚变难题。核聚变的主要燃料氘来自海洋，海底可能蕴藏着人类未来数百年的能源供应。核能有许多可再生资源优势，比如能提供长期能源供应、不释放温室气体。核能可以生成大量的电力和持续运输电力。另外，核能不受规模不经济的影响。应用水能和风能，要选择极佳位置，而发电机必须安置次佳位置，生产成本上升。核能原料丰富、分布范围广，即使建成大量核电站，生产成本不会递增过多。

核能和其他更廉价的能源将解决人类面临的主要问题，比如淡水短缺。我们周围环抱着海水，但是从海水中除去盐分的海水淡化站，需要消耗大量的能源。目前，海水淡化的成本高于淡水、地下水、水资源回收和水资源保护。

自古以来人类探索的意愿，从高山到海底，到原子核，到时空结构：人类的成长，不会被困住能源短缺上。

金融机构每年在交易的结算上花费1340亿美元，让比特币的区块链自动结算，如果只用投入45亿美元挖矿成本，这是不是一个明智的选择？我想答案是肯定的。

原文：https://medium.com/@danhedl/pow-is-efficient-aa3d442754d3

稿源：https://first.vip/shareNews?id=1950&uid=1

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