区块链效率低 区块链耗能

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区块链十大挑战之：能源消耗不可持续

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能源消耗不可持续

在比特币区块链的这些早期阶段，第二章里描述的工作量证明机制对建立人们的信任是非常重要的。在很多年后，我们回过头来看，应该会明白这种机制的精妙之处，它解决了铸币和分配新比特币的问题，还有分配身份和防止双重支付的问题。

这真是很卓越的，但根据一些对使用了工作量证明去维护网络安全和匿名性的加密货币的批评意见，这样的能源消耗是不可持续的。

用SHA-256算法对等待中的交易进行哈希运算和校验的过程需要消耗很多的电力 。

1.1 比特币挖矿能源消耗统计

据估计， 比特币的网络的能源耗费足以跟美国700个普通家庭的电力消耗量或者整个塞浦路斯岛消耗的电量相提并论 。这超过了44.09亿千瓦时，对应着很多的碳排放量，而这样的设计是刻意的。

在2015年早期，《新共和》杂志的报道表明 比特币网络的总处理能力是世界上排名前500台的超级计算机累计处理能力的几百倍 。“ 处理和保护超过30亿美元价值的流通中的比特币每年需要耗费超过1亿美元的电费，也会产生相应的碳排放量 。”

这篇文章的作者内森·施奈德写了一段让我们至今仍记忆犹新的话：“ 所有的这些计算能力，本来可以用于治疗癌症或探索宇宙，现在正被锁定在机器里面，除了处理比特币类型的交易外，什么都不做 ”。

1.2 能源消耗的两个细节

这里面有两个方面的细节， 第一是关于运行机器所用的电费，第二是为这些机器提供的冷却装置（使得机器不因高温而损坏）所需的电费。

这里是一个经验法则： 计算机每消耗1美元的电费，它就需要50美分的电费让它冷却下来 。

随着比特币的价值提升，挖出新的比特币的竞争也随之加剧；随着更多的计算能力投入到挖矿中，矿工需要解决的计算难题又会变得更困难 。

比特币网络的总计算能力是以哈希速率（hashrate）计量的。加文·安德烈森解释道：“假设在将来每个区块可以包含几百万笔交易，每一笔交易平均要付出1美元的交易费。这样，矿工们在每个区块总共能得到几百万美元的回报，而他们花费比这更少的电费去完成这项工作。这就是工作量证明的经济学的运作方式。比特币的价格及一个区块可以得到的奖励决定着全网的总算力。”

在过去两年间，比特币网络的总算力一直在显著增加，一年内翻了近45倍。而这个趋势也会带来更多的能源消耗。

“没有中心化权力机构的代价就是能源的耗费”，一个工业级无线传感器网络公司Filament的首席执行官埃里克·詹宁斯说道。

1.3 货币与能源的关系

“任何形式的货币都与能源有着一定的关系”，Bitpay的斯蒂芬·佩尔说道。他重新使用了黄金的比喻。“ 在地球上黄金是非常罕有的，因为形成黄金需要很多的能源 。”黄金的高价值来源于其物理属性，而这些属性是源自于能源。

从一个角度来看，这些消耗的电力是有意义的。数字货币兑换服务商ShapeShift的创始人埃里克·沃里斯认为那些将花费在比特币挖矿的能源称为一种浪费行为的批评是不公平的。“这些电力是为了一个原因而消耗的，它提供了一种真实的服务，那就是维护这些支付的安全性。”

区块链上只有三类用户的群体是可以安全地实现去中心化的，而每一类用户都对应一类共识算法：运算能力的所有者对应标准的工作量证明算法；股东对应着钱包软件里的各种权益证明算法；而社交网络中的成员对应着“联盟式”的共识算法 。

需要注意的是，这些共识机制中只有一种是带有“运算能力”这个名词的。以太坊2.0将会建立在一个权益证明的模式之上，而瑞波是建立在联盟的模式之上——一个像SWIFT（全球安全金融信息的服务商）那样的小规模受控组织，经过授权的各个小组就区块链的状态达成共识。这些系统不会像比特币区块链那样消耗大量的电力。

全球最聪明的技术专家们正在寻求解决能源耗费问题的创新方案，探索更高效的设备和可再生能源的使用。还有，随着计算机的智能程度越来越高，它们无疑能够提供自己的解决方案。罗杰·维尔认为，“假如最聪明的人智商IQ值能够到达200，想象一下人工智能的IQ可以达到250、500、5000甚至是500万。如果我们人类需要解决方案，总是会有的。”

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文章解读

1.  用SHA-256算法对等待中的交易进行哈希运算和校验的过程需要消耗很多的电力。

2. 处理和保护超过30亿美元价值的流通中的比特币每年需要耗费超过1亿美元的电费，也会产生相应的碳排放量。

3. 电费包括：第一是关于运行机器所用的电费，第二是为这些机器提供的冷却装置（使得机器不因高温而损坏）所需的电费。

4. 随着比特币的价值提升，挖出新的比特币的竞争也随之加剧；随着更多的计算能力投入到挖矿中，矿工需要解决的计算难题又会变得更困难。

5. 区块链上只有三类用户的群体是可以安全地实现去中心化的，而每一类用户都对应一类共识算法：运算能力的所有者对应标准的工作量证明算法；股东对应着钱包软件里的各种权益证明算法；而社交网络中的成员对应着“联盟式”的共识算法。

认识云鹏老师：

《区块链读书会》创始人、EOS引力区引力节点、区分主节点/项目分析师、GOGOC社群联合发起人等。

区块链技术现存问题有哪些？

1.性能问题

体积问题

区块链对数据备份的要求对存储空间提出挑战。区块链要求在一笔交易达成后向全网广播，系统内每个节点都要进行数据备份。

以比特币为例，自创世区块至今的区块数据已经超过 60GB，并且区块链数据量还在不断增加，这将给比特币核心客户端的运行带来很大挑战。

处理速度问题

比特币区块链目前最高每秒处理 6.67 笔交易，一次确认时间大约为 10 分钟，容易造成大量交易的堵塞延迟，可能会限制小额多次交易和对时间敏感度较高交易的应用。

尽管目前有了一些克服手段，但全面解决交易效率的方法仍然亟待发掘 。

耗能过高

第三，挖矿过程中的算力并不产生额外的实际社会价值，还会浪费大量的电子资源，随着比特币的日益普及，区块链逐渐成为高耗能的资本密集型行业。

2.中心化问题

节点的不平等

第一，理论上，分布式网络中每个节点应当被平等对待，但是为了挖矿获得回报，各节点可能会增加算力进行硬件竞赛，从而导致节点的不平等，破坏区块链记账权的随机性。

产业化、规模化挖矿产生了矿池

理论上如果矿池通过共谋掌握 51% 以上的算力进行系统供给，就可以实现双重支付，实际过程中尽管其成本远超收益，但不能否认合谋供给存在的可能性。

3.隐私安全问题

私钥容易被窃取

第一，目前区块链采用的是非对称密钥机制，尽管具有很高的安全性，但是私钥保存在用户本地，容易被黑客窃取。

区块链数据的透明性容易造成隐私泄露

公有链中每个参与者都可以获得完整的数据备份，整个系统是公开透明的，比特币通过隔断交易地址和持有人真实身份的关联保护隐私。

当区块链需要承载更多的业务时，节点如何验证信息执行命令就需要更多的考虑。

4.升级和激励问题

公有链中参与节点的数量庞大

无论是升级还是修复错误都无法关闭系统集中进行，可能需要考虑放松去中心化的问题。

各个节点之间存在着竞争博弈

要求激励相容机制的完善，如何使去中心化系统中的自利节点能够自发开展区块数据验证及记账工作，并设计合理的惩罚函数抑制非理性竞争，是区块链面临的另一挑战。

区块链中心化计算与处理模式的缺点是

写回答

维基链

区块链公链

1、 效率问题

交易效率低

相比于很多互联网支付网络，区块链的交易效率还是很低的。比特币区块链的每秒交易数为7，以太坊在10-20之间，维基链可以达到1000+。然而，2017年双十一期间，支付宝的每秒交易速度就已经达到了25.6万。

从交易处理频率来看，区块链技术远不如互联网。突破每秒交易数，也是区块链技术面临的重大技术挑战之一。

交易验证时间长

以比特币为例，当前比特币交易一次确认时间平均为10分钟左右，这也是一个区块的生成时间。6次确认的情况下，需要等待1个小时。而支付宝等交易的验证只需要几秒钟。

2、高耗能问题

区块链是一个高耗能的系统，为维护区块链的真实和完整性，其每秒运算能力达到了七万亿次。矿工通过随机的哈希运算，来争夺比特币的记账权，这一过程需要消耗电力来完成，而且只有不到1%的矿工能够竞争到每10分钟区块的记账权，其他矿工算力都被浪费了。

3、技术性能问题

每一个想参与区块链的节点都必须下载存储并实施更新一份从创世块开始延续至今的数据包。如果每一个节点的数据都完全同步，那么区块链数据的存储空间容量要求就可能变成一个制约其发展的关键问题。

4、安全问题

区块链采用了非对称密码学原理，按照当前的技术水平是安全的。但随着量子计算机的发展，以及数学研究的深入，这种非对称加密算法能否被破解成为未知。当加密算法被破解的这一天到来，区块链技术就不再是一个值得信任的安全技术了。

关于区块链耗能和区块链效率低的介绍到此就结束了，不知道你从中找到你需要的信息了吗 ？如果你还想了解更多这方面的信息，记得收藏关注本站。