比特币挖矿耗电就应该受谴责吗?

让我们用科学严谨的态度重新审视一下这个饱受诟病的耗电问题。

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作者:鞠海深

大家真的以为中本聪不知道挖矿会耗电么?大家真的以为中本聪明明可以有更好的设计,却偏偏跟电过不去,就是故意要耗电么?大家真的以为中本聪之后的人们也都是傻逼,明明知道比特币有耗电的问题,却还是大量沿用这个耗电的机制么?大家真的以为全世界就自己最聪明,自己最伟光正么?

当然,上面的是气话,这么简单的逻辑,竟然很多人都能无视,实在让人有点哭笑不得。下面让我们用科学严谨的态度重新审视一下这个饱受诟病的耗电问题。

了解比特币历史的人都知道,比特币能够被创造出来,依赖三项基础理论技术的突破,分别是:非对称加密技术、点对点技术、哈希现金技术,最后一项哈希现金就是耗电的元凶。

这三项技术,随便哪个展开都能写本书,有兴趣的请自行谷歌吧,大家只需要知道哈希现金技术主要解决的是拜占庭将军和双重支付问题,通俗的说,就是建立一种共识机制,使彼此没有信任基础的区块链接在一起,并且能够达成全网一致,同时保障最新的区块能够被准确的添加至区块链,还能抵御恶意攻击和强行造假。

当今最流行,也是比特币采用的共识机制,叫做POW,英文全称:Proof of Work,即工作量证明机制。POW机制的基本步骤如下:

1,节点监听全网数据记录,通过基本合法性验证的数据记录会被暂存。

2,节点消耗自身算力尝试不同的随机数,进行指定的哈希计算,并不断重复该过程,直到找到要求的随机数。

3,找到要求的随机数后,生成区块信息,首先输入区块头信息,然后是数据记录信息。

4,对外广播自己的信息,其它节点验证通过后,链接至区块链中,主链高度加一,然后所有节点切换至新区块后面继续重复上述过程。

所谓的工作量证明,主要体现在步骤2,节点需要通过随机的散列运算来争夺比特币区块链的记账权,这个散列运算是要耗费电力的。最大的误区就在这里,不了解“双重支付”和“哈希现金技术”的人,会认为这个散列运算是毫无意义的,那么因为这个运算导致的电力消耗在他们眼里当然也就没有意义了,限于篇幅,我没办法从科学和技术的角度详细论述这个意义,这里只能通俗的解释一下,这个运算至少有三个重大的意义:1,发行新的比特币;2,维系比特币的支付和流通功能;3,通过算力保障系统安全。更重要的是,这个共识机制是建立在绝对公平的哈希运算之上的,“绝对公平”这四个字引起你的注意了么?在人类的历史上,这四个字好像已经很久没有出现过了吧?而什么才是绝对公平的,只有随机!

为了隐私,为了自由,为了公平,为了财产安全,密码朋克的成员们奋斗了几十年,解决了一个又一个技术难题,最终由成员中本聪创造了比特币,这绝对是一项伟大的发明,为此我们只是需要耗费一定的电力,相比这项发明的意义,这点电力又算什么呢?汽车和飞机不需要耗油么?特斯拉不需要充电么?为了维持法币的正常流通而建立的包括银行在内的整套机制,成本更是高昂到难以想象!但是相对于对人类社会效率的提升,有人会去斤斤计较这些消耗么?

可为什么大家觉得特斯拉耗电理所应当,甚至是高大上,比特币挖矿耗电就是十恶不赦,毫无意义呢?因为大家能理解特斯拉为什么耗电,并且认为特斯拉对能源的利用率已经登峰造极了。但是比特币挖矿呢?“拜占庭将军问题”,“双重支付”,“哈希现金”,“共识机制”,这些都是啥?没有几个人能理解,甚至都没听说过,这些概念太学术,太小众了。这时候一些自以为是的人想当然的会觉得,肯定会有比哈希运算更好的办法,肯定是中本聪没尽力,搞这么大一个遗留BUG!可我想跟大家说的是,从比特币诞生到现在的将近10年间,已经有四五次后人们发现,他们曾经不理解或者认为是错误的重大技术点,最终证明都是中本聪正确!是的,中本聪比同代的人,至少超前了10年。这样一个天才,你跟我说他没在设计之初没想过耗电问题,打死我都不信!

那么是不是只有哈希运算一种共识机制呢?当然不是,这也是后面人敢于质疑中本聪设计的主要原因之一。比特币POW机制之后,到目前为止已经有多种比较成熟的共识机制了,比如:POW+POS机制,纯POS机制,股份授权证明机制和瑞波共识协议等。这些共识机制,各有其优劣势。以最早的纯POS机制为例,为了提升共识效率,降低能源消耗,竟然以账户余额来决定获得记账权的概率。是的,你没听错,就是谁越有钱,谁说了算,然后谁就会更有钱。怎么样?这个方案倒是提升效率了,也不用哈希运算抢夺记账权而消耗电能,你能接受么?相比之下,是否觉得还是哈希运算更靠谱点?

最近我又看到两个有趣的POW共识机制,一个是国内的“流量矿石”项目,是用流量贡献作为共识机制,还有最近几天看到一个以硬盘空间作为共识机制的,可见后人们还是在不断的尝试各种性能更高,能源利用率更高的共识机制,这是好事。但最终是否能真得优于芯片哈希运算,还需要时间的检验。

最后,让我们回归主题:比特币挖矿耗电么?耗电!耗电是必须的么?我认为至少在当时是必须的,甚至是最优解,而且目前来看,依然也还是最好的共识方案之一。质疑耗电的人们,我想大部分不是真的多么环保,多么高尚,仅仅是因为他们不能理解共识机制为什么需要耗电而已,甚至是为了黑而黑,这种就真的是无理取闹了。

面对任何新的事物,不理解是正常的,因为不理解而质疑也是应该的,但是质疑之后则要用科学的态度学习和求证,而不是闭目塞听,固执己见,一黑到底!如果真的没有时间学习,至少也要有起码的敬畏心吧。

PS:对比特币史前历史和本文涉及到的三大基础技术感兴趣的,可以看下我的另外一篇文章:《比特币的基因》,明天我则会专门写一篇关于共识机制的文章,从深层原理剖析一下这个比特别概念中,最难啃的骨头。

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