本文翻译已经得到VeradiVerdict授权。
1999年5月31日，正当互联网经济开始起飞的时候，《福布斯》杂志发表了一篇文章，声称“完全有理由预测未来10年内，一半电力将用于驱动数字互联网经济。”这篇文章指责互联网公司，尤其是硬件公司，导致大量化石燃料的使用，让世界能源使用带来的危害越来越多。
2000年加州爆发了能源危机，引发了一场关于能源使用的全国性讨论，这个话题也进入了主流视野。数十家其他知名出版物引用了the?Mills的报告，声称互联网公司正在吞噬国家能源供应。摩根大通、美国银行和德意志银行内部报告也引用了这些数据，因为几乎没有迹象表明报告数据存在争议。对于这样一个煽动性的声明，人们达成共识的程度让令人震惊。
但问题是这是错误的预测。报告中的计算充满了错误，由此估算出的互联网用电量数据至少虚高了8倍。在《福布斯》那篇文章发表20年后的今天，数据清楚表明，这些都是大错特错的悲观预测。即使根据当今最激进预测数据，到2025年，互联网行业只消耗20%的电力，而且许多科技巨头正在全面转向可再生能源。
换句话说，该行业早期能源预测尽管依赖于离谱的假设和极不准确的结果，但这种说法还是流行起来了。
在我看来，现在也有围绕BTC如今能源使用情况的争论，如果算得上是争论的话，也与早期互联网批评有着惊人的相似之处。尽管有引人注目的头条新闻，包括特斯拉的最近声明，很快将加密货币认为是加剧成气候变化的因素，但这是个深层次问题，而且涉及一些细微差别，很多人都对这个问题有误解。
实现可持续发展的未来是一个关乎人类存亡的重要话题。因此，任何人如果对政府、公司或技术进行指责，都应该严肃对待，因为它们减弱了我们应对气候变化的能力。但我们不应随意指责。我们如果发表了在21世纪初那样的言论，会导致严重后果，人们会转移注意力，忽视实现长期可持续发展的真正障碍，并减缓了了克服障碍的进程。
本文也不可能面面俱，也不是要对这个话题盖棺定论。然而，作为一名加密货币的支持者和一名深切关注气候变化问题的人，本文概述了我对BTC能源消耗问题的思维框架。
金色晨讯 | 9月6日隔夜重要动态一览:21:00-7:00关键词：SushiSwap、哥伦比亚、Defi
1. SushiSwap24小时锁仓量下降20.18%。
2. SushiSwap 创始人回应套现：仅造成5%滑点，将继续参与社区工作。
3. BB：以太坊导致缓慢昂贵和高通胀的链，每天都有升级延迟。
4. 北京市长：将利用区块链等新技术打造与国际通行规则相衔接的制度和服务环境。
5. 德州官员对运营加密欺诈计划的公司Pek Universe发布停牌令。
6. 哥伦比亚：欺诈者正在进行声称获得总统杜克支持的比特币局。
7. 孙宇晨：相信Defi将是金融行业的革命性变革 将成立基金支持开发者。[2020/9/6]
BTC能源消耗的原因
虽然数字货币在BTC之前就已经存在，但它们遇到了一些技术问题，迫使它们保持中心化，限制了潜力。最值得注意的是，中本聪解决了最棘手的双花问题。这个问题会导致之前的数字抽象价值无限复制，就像复制粘贴一张图像一样。简而言之，BTC是首个拥有稀缺性的去中心化数字货币。
为了使区块链保持安全，交易验证需要共识算法。中本聪在设计系统时，本可以简单建立一个多数投票算法。换句话说，每个节点都能进行一次投票，如果多数网络参与者，即大于50%，确认交易是有效的，那么这笔交易就得到确认。但问题是，恶意参与者可能会创建无数节点，让投票数超过诚实节点，因为创建一个额外节点没有成本，所以有动机去创建女巫节点。这被称为女巫攻击。
中本聪的伟大之处在于，如果运行一个节点有成本，区块链就可以抵抗女巫攻击。基于这个想法，BTC使用了一种被称为“工作量证明”的共识算法。BTC矿工，即验证交易节点，必须要通过运算解决困难数学题，这通常要用专门硬件。由于该过程会消耗能量，而能量消耗非常大，所以攻击者很难超过整个网络的算力。
重要的是，能量并不是像大众媒体有时描述的那样“白白浪费了”。一旦你理解为什么选择工作量证明，就会清楚BTC消耗能量是特征，而不是缺陷。
金色晚报｜7月11日晚间重要动态一览:12:00-21:00关键词：MakerDAO、DOS Network、诺奖得主、雄安新区、DeFi
1. MakerDAO计划于7月底前部署新货币政策工具“锚定稳定模块”。
2. 去中心化预言机网络DOS Network以太坊主网Caelus正式上线。
3. 诺奖得主萨金特：AI、区块链结合可保护隐私，便于数据共享。
4. 雄安新区党工委书记陈刚：加快区块链等技术在供应链领域集成应用。
5. 前高盛高管：ETH/BTC正在经历牛市突破。
6. 报告：DeFi的发展将远远超越以太坊网络，甚至超越加密货币本身。
7. 分析：山寨币近期看涨与关键网络升级以及ETH表现强劲有关。
8. 以太坊互助保险Nexus Mutual称其原生代币NXM并未在任何交易所上线。[2020/7/11]
BTC、莱特币、门罗币等知名加密货币也在使用工作量证明，但新共识算法正在得到应用，这些算法能源消耗量会更少。例如，以太坊目前正在向权益证明PoS过渡，这种算法不需要消耗与PoW机制一样的能量。因此，对于能源消耗的争论范围比许多人想象的更加狭隘。这不是一个广泛反对加密货币或去中心化的话题，有时是针对特定问题。它实际上是批评一种特定类型的共识算法，即工作量证明。
量化BTC能源消耗排放
计算BTC的能源消耗量并不困难，你可以只需要查看公开的哈希算力、网络难度和挖矿设备效率等统计数据，就可得出一个有高可信度的估计数据。
然而，能源消耗和碳排放是两码事。虽然它们可能有联系，但排放量是由使用的能源类型决定，而不是数量。我们由于缺少BTC矿工的重要信息，比如使用的硬件和能源，因此自信发表BTC能源排放声明是极其困难的。
尽管存在困难，一些学者仍试图量化BTC的碳足迹。夏威夷大学的CamiloMora等人发表了一篇关于这一主题的论文，她们得出了如下令人痛心的预测：
这份报告预估了BTC的能源使用量，如果它与其他主流技术的使用率相同，单单是产生的二氧化碳排放，就能在不到30年的时间里将全球变暖推高2摄氏度以上。
金色午报 | 5月21日午间重要动态一览:7:00-12:00关键词：海南工信厅、两会提案、香港金管局
1.海南工信厅：企业不得非法从事ICO、虚拟货币买卖。
2.沈南鹏两会提案：开展香港地区跨境数字稳定币。
3.李林：企业期权可登记在区块链上并受法律保护。
4.香港金管局人士：香港市场有限 推数字货币未必合适。
5.塞浦路斯证券交易委员会警告未经授权加密货币交易服务商。
6.Block.one将在下周进行第一轮投票。
7.金财互联：正在设计研发应用于央行推出的数字货币产品。
8.四川成都将聚焦区块链等领域 形成金融科技产业集群。
9.比特币日内最高报9597美元，最低报9356美元。[2020/5/21]
尽管这是最夸张的预测之一，在工作量证明争论方面，CamiloMora的论文可以说是最具影响力的研究。在经过仔细调查后，媒体对BTC能源使用的报道通常可以追溯到CamiloMora论文中的数字。而这份报告引人注目的标题，即“仅BTC的能源排放就可能将全球变暖推2摄氏度以上”，已经成为根深蒂固的假设，尽管这是错误的论断。鉴于CamiloMora报告的重要性，BTC的能源排放量值得进一步深入研究。
该报告应用的测量方法相对简单。研究人员估算了采矿设备的效率，利用相关地点的平均碳排放，并结合BTC增长预测，以估算未来排放。
然而，最近发表了几篇论文直接质疑了Mora的研究结果，指出了一系列错误，是这些错误导致了严重高估BTC排放量。下文会简单总结这些论文提出的反对意见。
Mora的研究并没有考虑到能源科技方面的进步
Mora的研究认为，下个世纪的矿机效率和电网碳排放强度会保持不变。换句话说，报告假设在未来100年矿机和电网排放将保持不变。这是一个非常难以置信的假设。有批评指出:“该假设忽视了和电网技术的动态特性，违反了广泛遵循的做法，那就是针对未来能源科技的评估，要将科技变化纳入考虑范围中。”
Mora的研究估算了前所未有的BTC使用率
金色财经现场报道 罗勇：区块链不是万能的:在GBLS全球无眠区块链领袖峰会上，北京大学中国金融政策研究中心主任罗勇表示：区块链运用有两大类，这些模式会让人人参与，区块链社群化的特性改善消费者的关系，扩大区块链在现实生活中的运用，不要认为区块链是万能的，依靠区块链技术颠覆现在世界，是非常危险的，历史的教训惨重而深刻。[2018/6/6]
为了预测BTC?的使用率，报告使用了过去40年电话、电脑和吸尘机等科技产品的使用增长率。尽管这个方法似乎有其道理，但是得出的使用率预测非常不合理：
具体来说，Mora等人认为，在2017年，BTC交易达到1.04亿，占0.03%的全球无现金交易，如果交易量快速增长，在2019年，这一数字会突然增长到780亿，两年就增长了750倍，之后到2020年，如果增长速度处于中值，交易量会达到110亿，增长了108倍，若速度变缓，到2023年会达到80亿，增长76倍。所有三种增长情况都基于陡峭的对数增长轨迹，明显与历史趋势不一致，从数学层面分析，这只能导致短期排放量大幅增加。
基于如此高的增长率，Mora等研究人员估算出了虚高的能源排放量。但是，如果将BTC于其他保值资产的增长速度相比，她们会得出更加合理的预测，因为这些资产的增长速度都较低。
Mora的研究将交易量与能源消耗相结合
除了预测了BTC未来交易量，Mora的研究还简单地将未来交易量乘以当前排放量，为了估算“总排放”值。这有一个核心错误，即能量消耗由区块难度决定，而不是交易数量。事实上，自Mora研究以来的过去三年，尽管交易量达到了新峰值，但矿商的能源消耗一直相对平稳。即使Mora的交易预测是正确的，也没有证据表明交易量会导致能源消耗成比例增长。事实上，大多数专家认为，BTC的能源消耗会随着时间减少，因为铸币数量会减少。
基于以上Mora研究的不妥之处，Masanet,etal.给出了以下一针见血的结论：
结果表明，即使Mora的报告避免了以上关键错误，研究设计将会产生非常不同的未来BTC碳排放预测，不会引起那么多的担忧。换句话说，我们发现研究设计本身有很多缺陷，例如用交易量作为基础，比较40种不相关的科技产品，忽略了矿机的迭代，就算进行修正，报告也采用了不正确的研究方法。在此基础上，我们认为从根本上Mora等人的研究设计是有缺陷的，不应该受到研究人员、决策者或公众认真对待。
金色财经独家分析 蚂蚁区块链平台采用PBFT共识算法:今天，在全球区块链（杭州）高峰论坛上，蚂蚁区块链平台进行讲解时我们了解到，蚂蚁金服采用的是PBFT共识算法，金色财经对此进行分析。PBFT共识算法目前不只是蚂蚁区块链平台在使用，央行所推出的区块链数字票据交易平台也是使用的优化后的PBFT共识算法。据了解，PBFT的机制要求是一个封闭的集群，两两节点需要进行通信，通信量是O(n^2)（通过优化可以减少通信量），目前在实际应用中技术非常成熟，效果比较好，这种通过投票来达成共识的机制可以很好的解决包括分叉等问题的同时提升效率，其缺点是PBFT共识算法在网络不稳定的情况下有很高的延迟，蚂蚁区块链平台采用此共识算法目前算是较为稳妥的算法。[2018/3/26]
Mora的研究若没有受到这些错误影响，预测的排放水平要更加平缓。如果将Mora最初的预测(图A)和修正了该研究错误假设后的预测(图D)进行比较，就能得出截然相反的结论，即在未来几十年里，排放量看起来相对平稳，几乎不会引起恐慌。
基于上图，我们可以得出一个结论，那就是量化BTC碳排放相当困难，最令人担忧的许多预测都基于存在严重缺陷的方法。我们虽然挑选了Mora的研究，很大程度上是因为它在新闻中的轰动效应，但其他研究人员也经常犯类似错误。
毫无疑问，了解BTC的碳足迹非常重要。然而，同样重要的是，要对煽动性预测进行识别、审查和纠正，因为这些预测对讨论没有任何价值。下次你看到与BTC能耗相关的新统计数据时，有必要了解最初的研究。你很有可能会发现一些惊讶的事情。
与相似科技产品的能源消耗对比
关于BTC能源消耗的讨论中，有两个因素尤其让我感到沮丧。首先，用能源消耗来评价科技产品似乎是一个武断的选择，而且也不是通用标准。我们很少使用能源消耗来对其他科技产品做出价值判断，所以为什么要从BTC开始呢？我吃惊的是之前并没有人这么做过。没错，BTC会消耗能量。这是显而易见的。在我看来，更重要的问题是，BTC如何与其他科技产品相比，特别是那些人们相信能够代替BTC的产品。
根据剑桥大学替代金融中心的数据，目前BTC每年消耗的能源约为110太瓦时，占全球用电量的0.55%。
虽然基于Mora的研究，我们知道对BTC能源消耗的估计可能不准确，但针对其他相关科技产品，我试图汇总一些合理的预测。我个人认为，这有助于了解BTC在全局中的地位。
若与BTC进行比较，最突出的是中心化金融，该领域经常牵扯到能源消耗。每年全球实体银行分行、后端服务器和自动取款机用电量达到100太瓦时，与BTC相当。这还不包括银行部门的其他高排放行为，例如长途卡车运输和企业私人飞机出差。
BTC被标榜为“数字黄金”，所以也能与物理开采的金属对比。据估计，挖掘价值1美元的铝所消耗的能量几乎是挖掘相同价值BTC的10倍。然而，如果按美元能源价格计算，BTC目前消耗能量超过了黄金和铜。BTC矿池慢慢向可再生能源过渡，而这种变化对依赖地理位置的金属矿业来说要困难得多，BTC可能会变得比黄金更“清洁”。
其他对比也说明了BTC高排放言论的荒谬之处，是危言耸听。每年全球YouTube视频能源消耗约为600太瓦时，是BTC的6倍。仅游戏每年的能源消耗就高达104.7太瓦时，大致相当于BTC，而且其消耗的可再生资源要少得多。美国的干衣机每年消耗93.6太瓦时，这仅仅是一个国家的情况。仅在美国，每年闲置家用设备或插电但不活跃的电子设备消耗的能量就可以为BTC网络提供1.5年的能量。
我可以继续进行比较，但我已经表明了自己的观点，那就是任何事物都在消耗能量，通常比你预期的要多。因此，能源消耗本身并不是坏事，就评判一项技术或活动道德价值而言，这不是特别有用的框架。
BTC与可再生能源的关系
讨论能源消耗量能给我们很多帮助，但太瓦时统计漏掉了某种消耗的能源类型，而该能源对衡量BTC的碳足迹至关重要。
BTC挖矿的独特之处在于它可以出现在任何地方。事实上，矿工出于经济激励，会寻找便宜的电力资源，无论它们出现在哪。因此，BTC挖矿自然倾向于可再生能源，因为它更便宜，没有固定套利模式，而且常常能实现盈余。估计BTC可再生能源的使用比例是困难的，但一份报告称，73%的BTC矿池能实现碳中和，而另一份报告的数据更接近39%。无论如何，与其他技术、国家和组织的构成相比，可再生能源所占比例仍高于平均水平。
为了直观地了解比特币所消耗的能量类型，让我们来看看两个矿工集中的地方。四川是中国第二大矿业大省，拥有大型政府水利发电站，提供的电能几乎是电网的两倍。再举一个例子，因为哥伦比亚水力发电价格低廉，华盛顿是美国矿工最集中的地区之一。众所周知，电力输送很难在超过100英里，所以在正常情况下，这些电力资源不会被使用。然而，BTC挖矿提供了一种简单方式，利用这些多余的资源获利。
全球正在减少可再生能源的使用，这会产生大问题。2017年，中国减少太阳能发电7.3太瓦时，英国减少风力发电1.49太瓦时。仅在加州，2018年就减少了超过346GWh的太阳能和风能，预计未来只会增加。虽然可再生能源现在比许多其他能源便宜，但减少使用会阻碍了新清洁能源项目的建设。我们要找到一种有效方法来最大限度地减少温室气体排放，这是未来实现碳中和的关键。
BTC挖矿会发挥重要作用，成为清洁能源最后的消费领域。一些可再生能源受地理限制，且远离人口中心，现在这些能源有了创收用途，那就是保护BTC网络。
总之，BTC挖矿作为最后的清洁能源消费领域，可能对未来能源产生重大影响，让能源更清洁、更可靠、更便宜。这需要时间，但在我看来，如果回过头看BTC，其很有可能是气候变化解决方案的一部分，而不是问题。
真正的问题：BTC值得消耗那么多能源吗？
到目前为止，我们已经谈到了很多方面，分析了BTC的能源消耗预估数据，并将数据与其他技术进行了比较，研究了BTC推动向可再生能源转型的潜力。
而最初我们讨论的话题是BTC能源消耗，这个问题看起来像是科学问题，其实是道德问题。NicCarter最近在《哈佛商业评论》文章中提出了一针见血的结论：
但是一个货币体系应该消耗多少能源呢？这个问题的答案可能取决于你对BTC的看法。如果你认为BTC除了充当庞氏局或工具之外，没有任何用途，那么合理的结论是，任何消耗的能源都是浪费。如果你用它作为应对抑制性货币政策、通货膨胀或资本管制的工具，与世界上其他数千万人一样，你很可能会认为非常值得。BTC消耗社会资源是否合理的问题，归根结底是你怎么看BTC为社会创造了多少价值。
每一种技术、想法或机构都有优缺点。那么，对于BTC气候问题，你的立场实际上并不是由其消耗的能源决定。这更有可能反映了你是否认为BTC是对社会的积极贡献。从我的经验来看，要改变人们对此的看法要困难得多。这当然是可能的，但很困难。
成为一个有气候问题意识的BTC持币者。
随着散户和机构投资者越来越多地将环境、社会和公司治理因素纳入投资主题，有很多人会问购买BTC会不会违背道德。基于前文所述，我个人对BTC能量消耗的看法如下:
1.?不可否认，BTC消耗了大量能量，短期内会给大气增加碳排放量。然而，它造成的碳足迹将远远小于大多数估计数据。
2.?能源没有被“浪费”，这些能源用来为地球上最安全的区块链提供动力，推动Layer2和Layer3创新，为数十亿人扩大金融渠道。在我看来，这会带来足够多社会效益，值得花费那么多能源。
3.?BTC能源消耗数量的争论不会对我们有多大帮助。相反，我们应该关注BTC消耗的能源类型。BTC已经使用了大量可再生能源，并作为最后的可再生能源消费领域，可以帮助我们走向碳中和未来。
即使你不同意我的观点，完全避开能源消费争论的一个方法就是购买能够抵消碳排放的产品。这样，你就可以确保购买BTC实现碳中性，甚至是负排放。正如前文所述，精确计算个人使用BTC的碳排放量相当困难，不能简单地用哈希算力以交易数量，但你可以用10%的BTC持仓做一些对环境有益的贡献，带来长久效益。本月总部位于加拿大的比特币ETFNinepoint宣布，他们正在为BTC持仓购买碳排放抵消产品。如果你感兴趣，我建议你使用Nori，但还有其他简单的方式来购买碳排放抵消小产品。
最后，我希望稍稍转移一下讨论。我们应该把重点放在清洁能源生产上，而不是去评判能源消耗量，因为评估消耗量的标准很严格，而且不能广泛应用。我们能购买抵消碳排放产品，支持可再生能源项目，投票支持碳排放税。这样的例子不胜枚举。但我们不要让BTC成为敌人，因为这只会分散我们的注意力，无法完成艰巨工作，实现可持续发展。
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