比特币开采：能量和计算能力的双重变化

胡涛著

经过数月的牛市狂欢，比特币矿业近日突然陷入舆论漩涡和监管大潮，这也给加密市场带来了更多的不确定性。

舆论方面，比特币矿业引发的碳排放问题在业内外引起了不少非议，特别是马斯克暂停特斯拉比特币支付功能后，矿业界开始大规模讨论矿业的能源和环保问题，试图彻底改变外界对挖矿的偏见。

在监管方面，国务院和许多地方政府都明确表示要严厉打击比特币的挖矿。一些地区已经开始清理比特币的挖矿。因此，比特币算力的“去中国化”进程进一步加快。

围绕这些挑战，比特币矿业也迎来了历史上最复杂的时期，迫使大部分比特币矿工做出不同形式的调整和应对，如改变矿业能源类、关闭和搬迁矿场等。，这对行业的算力模式以及能源消耗和排放有着根本性的影响。

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碳中和与比特币挖矿

众所周知，比特币的挖矿过程是一个计算数学问题的过程，这个过程需要运行专门的硬件，消耗大量的能量。矿工数量越多，会计竞争越激烈，能源消耗和碳排放越高。

正因为如此，比特币矿业由于能源消耗量大，被外界长期诟病，认为是浪费能源，对气候变化有很大的负面影响。随着碳中和战略在世界上的地位日益重要，这些批评也越来越激烈。

所谓碳中和，是指一个特定的国家或企事业单位可以在一定时期内以节能减排的形式抵消自身直接或间接的二氧化碳排放，从而实现二氧化碳的“零排放”。简单地说，让我们收支相抵吧。

近年来，新冠状病毒性肺炎引起的全球气候变化越来越显著，仍处于有效控制之中。在2020年发布的最新排放差距报告中，联合国环境署表示，尽管新的肺炎流行导致二氧化碳排放量短暂下降，但到本世纪末，全球变暖仍超过3%。° “C”的方向远远超出了《巴黎协定》规定的“将全球变暖控制在2”的范围° C、 并致力于实现1.5° C.“目标”的层次。

与此同时，去年以来，国际社会对碳中和战略的讨论大幅增加。法国等国提出了明确的碳中和时间表。拜登在就任美国总统第一天就宣布重返巴黎协议，并计划在2050年实现碳中和，为此，他还将投资2万亿美元，推动清洁能源的研发和利用。

在这种情况下，高度依赖化石燃料的比特币挖矿业首当其冲，成为许多环保人士批评的对象。根据剑桥大学的另类金融中心（CCAF）的研究，比特币网络的总能耗在40到445 TW之间，中心值估计为130 TW，相当于阿根廷的总用电量。与此同时，全世界约三分之二的比特币矿工使用化石燃料挖矿。

长期以来，加密行业一直驳斥比特币能耗过高的批评。例如，银河数码发表定量研究报告称，传统银行系统的能耗是比特币的两倍以上；Coinbase认为，能源的使用是否合理在很大程度上取决于从资源使用中获得的价值，比特币在资源使用效率上远高于许多行业；加密研究员Gianmarco guazzo也指出，比特币消耗的能量对于保护加密货币免受网络攻击和篡改协议中的数据是必要的。

然而，这些观点大多是建立在对比特币网络价值的认识基础上的，这些原本怀疑比特币网络价值的研究者难以成立。因此，业界内外争论已久，但很难达成一致。然而，随着马斯克变节成为比特币的旗手，以及他对比特币能耗的批判，关于比特币网络价值的研究仍然存在争议，比特币矿业界乃至加密市场刚刚重新审视了这个话题。

目前，加密行业的应对措施可以从两个方面来阐述。一方面，直接进行挖矿活动的矿场企业和矿工，由于挖矿能量的变化，将直接增加挖矿成本。此外，比特币近期价格持续波动，采用清洁能源需要时间。目前，大部分矿场企业还没有直接表态。

其中，灰阶矿业公司foundry的创始人迈克·科耶（Mike Colyer）显然持否定观点：“我们还没有找到任何人真正愿意为清洁能源比特币支付溢价。所以，在我看来，它更像是一种营销工具。使用清洁能源开发比特币毫无意义。”

然而，在马斯克和迈克尔·塞勒的组织下，北美一些主要的比特币矿业公司，如hive区块链、hut 8矿业、marathon digital和riot区块链，已经成立了比特币矿业委员会，并同意提高全球能源使用的透明度，加速可持续发展计划。

同时，许多矿业企业过去一直尝试利用水电、太阳能、风能、天然气等可再生能源进行挖矿。知名矿业企业Argo区块链今年3月宣布，将推出纯清洁能源驱动的比特币矿池Terra pool。海王星数字资产公司和link global同月还宣布，将在加拿大推出太阳能、风能和天然气驱动的比特币矿池。

另一方面，许多使用比特币网络的公司表示，他们将购买碳信用或捐赠给碳抵消组织，以抵消其业务运营产生的碳排放。

5月20日，两大交易所FTX和bitmex宣布致力于碳中和。FTX表示将捐赠100万美元用于抵消其使用的区块链资源，而bitmex承诺每1美元的区块链成本将捐赠0.0026美元用于抵消其碳足迹。

此外，OSL、greenidge、GSR等企业宣布购买碳信用额度。这些产品主要由特定的能源改善项目支持，购买资金将用于环保项目。以OSL购买的碳信用产品为例，该产品由经过认证的碳标准制定和管理机构verra发布，由印度加尼可再生太阳能项目产生，以替代使用石油能源的发电厂发电，从而避免二氧化碳排放。

尽管马斯克暂停特斯拉接受比特币支付对当时的加密市场造成了毁灭性的影响，他也因此受到批评，但应该承认，马斯克的Twitter再次将环保问题提升为加密行业的主要问题。此后，许多矿场和企业计划采用更加环保的挖矿方法，这对比特币矿业的可持续发展起到了一定的促进作用，得到了主流社会的认可。

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比特币算力走向去中心化

中国直接打击了比特币的挖矿。今年4月以来，新疆、内蒙古、云南等省相继出台明确政策，关闭比特币煤矿挖矿。这反映了中国政府对比特币的挖矿高度重视。其背后也是碳中和战略的压力。

2020年9月下旬，中国首次向世界宣布，力争到2030年实现碳高峰，2060年实现碳中和，2020年12月召开的中央经济工作会议和今年两会的政府工作报告把碳高峰和碳中和列为今年的重点工作。

今年3月15日，习近平总书记在中央财经委第九次会议上也强调，“实现碳高峰、碳中和，是一场广泛而深刻的经济社会体制变革。要把碳高峰、碳中和纳入生态文明建设的总体布局，努力如期实现2030年碳高峰、2060年碳中和的目标。”

在这一目标下，比特币是矿业发展的主要障碍之一。由于中国是世界上比特币挖矿活动的主要场所，而新疆、内蒙古等地区的大部分挖矿活动都使用化石燃料，因此中国可以说是比特币挖矿碳排放最多的国家。

今年四月初，来自中国科学院、清华大学和其他大学的一些学者发表在《自然》分刊上的论文，称中国的能源消耗和碳排放与矿业比特币有关，正在迅速增长。根据模拟的碳排放模，如果不加以控制，估计2024年中国比特币的矿业能耗将达到约2.97万亿瓦时的峰值，产生约1.3亿吨碳排放。这一数字超过了意大利或捷克等欧洲所有中等国家的年温室气体排放量。

因此，中国许多地方政府改变了以往对比特币矿的暧昧态度，先后出台文件要求关闭比特币矿。最早的是内蒙古，今年2月在《确保完成“十四五”能耗双控目标任务若干保障措施》草案中宣布，拟全面清理关闭虚拟货币挖矿项目，并于2021年4月底前撤出，此后，新疆、青海、云南等地已全部关闭比特币矿。以水电能源为主的四川省目前尚未明确表态。

在这样的政策背景下，上述地区的比特币矿面临着严峻的生存危机。大量矿工表示，他们的挖矿机所在的矿井已经关闭，并计划出售他们的挖矿机。一些矿工还表示，他们计划将挖矿机械运到海外继续挖矿。受此影响，6月10日比特币网络日平均哈希速率降至114eh/s，较5月份峰值下降约42%。

一方面，火币、人人矿业、薄荷矿业等多家企业宣布停止提供比特币算力或矿机托管相关服务；另一方面，多家中国矿业企业近期密集公布海外矿场投资计划。5月26日，深圳矿业公司比特矿业投资933万美元在哈萨克斯坦建矿。6月5日，第九城市宣布收购加拿大矿场montcrypto，并投资另一矿场skychain。

可以预见，在地方政府的攻势下，我国比特币矿场和矿工的数量将继续萎缩，其算力在世界上的比重也将继续下降。在许多中国矿工看来，中国在失去定价权之后，正在失去比特币的权力。

不过，对于比特币网络来说，这仍然有其特殊的意义。由于电力成本低，中国一直是比特币挖矿活动的主要聚集地。比特币网络60%以上的算力位于中国，这被认为对比特币网络的去中心化有负面影响。

随着中国对比特币矿的进一步攻关和矿工出海运动的兴起，比特币在中国的算力份额必将进一步降低。此外，美国多家矿业企业也在加大投资，比特币算力的完全下放有可能间接实现。

在这一过程中，牺牲了部分中国比特币矿工的利益，但整个比特币网络的叙事完整性乃至基本面可能从中受益。

现在，比特币矿业很可能进入一个长期的阵痛期，舆论压力和监管压力将继续存在，但对于主流社会来说，经过这些调整，比特币矿业基本可以弥补过去的不足，甚至为比特币所代表的加密货币被更多人接受扫除了一些障碍。