徐明星：礦機耗電量這么大，到底在計算什么？

目前制約區(qū)塊鏈技術發(fā)展的諸多原因中，很多人認為有一條比較關鍵，就是能源消耗大。其實，隨著區(qū)塊鏈技術的進一步發(fā)展，參與的人數(shù)越來越多，產(chǎn)生龐大的數(shù)據(jù)，其需要的計算量也是呈指數(shù)級增長的。

前不久，美國石英網(wǎng)站發(fā)表了一篇題為《比特幣的巨量耗電問題需不需要擔心》的文章，就比特幣的耗電問題進行探討。一項發(fā)表于聚焦能源材料的Cell子刊《焦耳》雜志上的最新研究認為，在全球范圍內，比特幣挖礦在一年內所消耗的電量至少與愛爾蘭全國的年電力消費量相當，約為24太瓦時(萬億瓦時)。

根據(jù)彭博社的報道，美國紐約州監(jiān)管部門最近批準了一項面對加密貨幣挖礦行業(yè)的電力分配計劃，將允許礦工就電力合同進行協(xié)商。就在幾個月前，紐約州政府允許周內36個市的電力部門向加密貨幣礦工征收高于其他用戶的用電費用。

礦機耗電量這么大，到底在計算什么?對此徐明星表示，這其實要回溯到區(qū)塊鏈的運作本質來看。

現(xiàn)在很多人在談論區(qū)塊鏈，但卻不知道區(qū)塊鏈的運作機制。徐明星表示：區(qū)塊鏈實質上是由一個個記錄著交易信息的數(shù)據(jù)塊鏈接而成的，生成一個新區(qū)塊所需要完成的工作量證明，就是找到一個隨機數(shù)，使得將這個隨機數(shù)、上一個區(qū)塊的哈希值、這個新區(qū)塊的交易數(shù)據(jù)組成的字符串代入做哈希運算，所得到的哈希值符合目標難度要求。

徐明星解釋道，哈希運算簡單來說，就是輸入任意長度的字符串作哈希運算，會得到一個較短的固定位數(shù)的字符串，稱為這些輸入信息的哈希值，并且不同的輸入信息，哪怕是一個標點的不同，都會生成截然不同的哈希值。上一個區(qū)塊的哈希值即是把上一個區(qū)塊信息代入做哈希運算得到的唯一一個哈希值。

哈希值的表達是由0至9這10個數(shù)字以及abcdef這6個數(shù)字構成的，也就是說每一位有16種可能。而任何輸入所生成的哈希值的表達是非常隨機不可控的。具體的難度要求則是指限定一個哈希值表達的目標范圍——哈希值開頭連續(xù)多位數(shù)字是0。

“隨機代入數(shù)值，要實現(xiàn)開頭1個字位是0的概率是1/16，而要實現(xiàn)開頭8位都是0的概率則是1/2^ 32，也就是大約需要代入2^ 32個隨機數(shù)才能夠得到一個開頭8位都是0的哈希值。所以記賬節(jié)點們在耗費大量算力計算的過程，就是代入大量隨機數(shù)進行哈希運算直到找到一個能夠讓其參與生成的哈希值實現(xiàn)要求數(shù)量的0作為開頭。”徐明星表示。

總的來說，比特幣作為一個里程碑式的區(qū)塊鏈數(shù)字貨幣，其源于大量的算力投入和用戶信任的巨大價值。這一點是毋庸置疑的。

徐明星說，計算難度的要求是根據(jù)全網(wǎng)算力的變化進行調整的，比特幣網(wǎng)絡共識每生成2016個區(qū)塊后，全網(wǎng)節(jié)點重新評估算力水平確定新的難度要求，而目前保證找到一個目標隨機數(shù)的時間大約是10分鐘。

但是盡管如此，英國開放大學Alan Shipman卻表示：無須擔心，大多數(shù)經(jīng)濟學家都認為，市場會調節(jié)好這一切。

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