为什么比特币不是环境灾难

比特币,比特币能源使用,支付系统
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冰岛的内斯贾韦利尔地热发电站

怀疑论者表达了许多担忧,其中隐含着对加密货币的环境影响。今年早些时候,经营颇具影响力的国际清算银行的阿古斯丁·卡斯滕斯(AgustínCarstens) 比特币 "a combination of a bubble, a Ponzi scheme and an 环境灾难."

卡斯滕斯的前两个起诉书遭到质疑。与他的主张相反,尽管比特币,以太坊和其他这样的去中心化网络的真正市场潜力仍不确定,但到现在为止,对于大多数人来说,它们显然不仅仅是单纯的短期投机工具和逃避不明买家的手段。

另一方面,比特币在不抵消利益的情况下破坏了环境,这甚至是许多加密货币爱好者仍然普遍认为的指控。维持这一事实已是不争的事实,比特币网络目前的用电量(最新统计为每年73 TWh)可与奥地利和菲律宾等国家的用电量媲美。

计算能力是比特币成功的关键

比特币的主要创新在于无需借助中介机构即可实现付款。在比特币问世之前,任何没有中间人来设计电子支付网络的尝试都会遇到双花问题:同行没有简单的方法来验证向他们承诺的资金也没有用于其他交易。因此,中央权力机构是不可避免的。

中本聪(Satoshi Nakamoto)的2008年 白皮书 提出“点对点电子现金系统”的建议改变了这一点。中本聪建议使用密码学和公共分类帐来解决双花问题。但是,为了确保仅将真实交易添加到分类账中,此分散式支付系统需要鼓励良性行为并增加欺诈成本。

比特币通过使用工作量证明共识算法来实现用户之间关于应在账本上进行哪些交易的协议,从而实现了这一目标。工作量证明意味着用户在验证交易时会消耗计算能力。验证的奖励是新铸造的比特币以及交易费。中本聪写道:

一旦花费了CPU精力以使其满足工作量证明,就无法在不重做工作的情况下更改该块。当后面的块链接到其后时,更改该块的工作将包括重做其后的所有块。

[…工作量证明实质上是一个CPU一票。多数决策由最长的链代表,而链上投入的工作量最大。

因为要进行分类帐交易需要达成共识,所以要对系统进行欺诈–强迫一个用户在公共分类帐上进行虚假交易,以防止其他用户的不同意见–将需要大量的计算能力支出。因此,比特币使欺诈变得不经济。

电力为比特币的治理提供动力

比特币和其他加密货币用一个称为“矿工”的独立用户的开放网络代替了支付中介,这些用户竞争以验证交易,并且其任何交易均需获得多数同意。

中介并非没有代价。支付网络通常具有大型公司结构,并花费大量资源来促进交易。万事达卡截至2016年在美国信用卡市场中占23%的份额,在借记卡市场中占30%的份额,在全球拥有13,000多名员工。在2017财年,其年度运营支出达到了54亿美元。 运营成本 of $6.2 billion.

同样,取消万事达卡等中介机构也要付出代价。比特币矿工需要硬件和电力来发挥其在网络中的作用。最近 学习 电力成本在所有采矿成本中所占的比例为60%至70%。

电价 差异很大 由于全球各地的比特币价格都是相同的,因此矿工将倾向于将电力定位在电价相对便宜的国家/地区。中国一度电 据说 80%的比特币采矿能力的所在地成本为8.6美分,比美国平均价格低50%。假设平均价格为每千瓦时10美分,根据当前的采矿强度,比特币网络每年将消耗73亿美元的电力。这样产生的比特币年度总运营成本为10到120亿美元。

比特币电力使用的价值

比特币的总运营成本与万事达卡和维萨卡等中间支付网络的总运营成本相差无几。然而,这些卡网络比比特币能够促进更多的交易: Digiconomist报告 比特币每笔交易消耗的电力是Visa的550,000倍。

但是,交易数量对于判断 价值 在竞争网络上交换。万事达卡和维萨卡处理大量的小额美元交易,而比特币交易是 平均$ 16,000。比特币网络的缓慢速度和 大幅波动 平均而言,交易费用使低价值交易没有吸引力。此外,与卡网络不同,加密货币仍未被普遍接受,因此比交换媒介更多地用作价值存储。

考虑到这一点,如果我们通过处理的交易量来比较比特币和卡网络,就会出现不同的情况。这 比特币交易量 截至8月27日的24小时内,交易总额为36亿美元,这不是一个离群值。每年的交易量为1.33万亿美元。这低于万事达卡在2017年的约6万亿美元和Visa的7.8万亿美元的支付量。但这并不比这低几个数量级。

实际上,正如ARK Invest周末报道的那样,比特币的在线交易量已经超过了规模较小的信用卡网络Discover和在线支付的先驱Paypal。超越互联网时代最成功的支付网络是一个里程碑。

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资料来源:ARK投资通讯,8月26日

比特币网络的长期前景

如上所述,必须谨慎进行比特币与中间支付网络之间的比较,因为万事达卡,贝宝和Visa上的大多数交易都是用于商品和服务的交换,而比特币交易的大部分美元价值都与投机性投资有关。加密货币和新比特币的开采。比特币支付中只有一小部分涉及商品和服务。

然而,今天人们渴望获得比特币的事实表明,一些人坚信比特币有可能变得更广泛地被需求。

另一方面,比特币作为一种投资的前景可能比其支持者所认为的更令人质疑。毕竟,交换媒介的价值由等式MV = PQ给出,其中M是货币供应量,V是货币单位易手的速度,P是价格水平,Q是实际交易量。

比特币多头认为,Q只会在未来几年内增长,这很可能是合理的。但是除非比特币成为不经常交换的价值存储的加密货币,否则随着比特币用户在网络上进行更多交易,V也将增长。这将推高价格水平P,并压低单个比特币的价值。因此,比特币作为交换媒介的非常成功可能 注定它是一项投资 。*

但这与关于比特币公认的大功率需求是否值得关注的政策讨论正交。竞争性支付系统依赖于许多输入,从实体建筑物到熟练的劳动力再到声誉和金融资本,而比特币的主要输入是电。比特币说明的是,在没有中介机构的情况下实现成功的治理成本很高–足够昂贵,以至于比特币可能难以超越支付中介机构。

另一方面,正在努力将创新引入比特币网络以提高其能源效率。这 闪电网络 该项目旨在使交易能够在一个交易日内(例如)交易在比特币区块链之外进行,并且仅记录开始和结束余额。其他更具争议的想法是迅速增加事务块的最大大小,这将加快事务处理的速度,但可能不会大大降低功耗。其他人通过建立更直接的方式解决了这个问题 可再生发电能力 专门针对加密货币挖矿。

比特币的电力使用对社会造成浪费吗?

在像卡斯滕斯(Carstens's)这样的说法背后,隐瞒着比特币是“环境灾难”的隐晦指控,即加密货币的用电在某种程度上不如学校,医院,家庭和办公室的用电合法或对社会没有价值。这个说法有什么道理吗?

经济学家知道 至少从皮古 唯一的确定浪费资源的方法是检查一项活动是否具有无法定价的外部性,这可能导致代理人过度或过度利用资源。在那些情况下,必须将这些社会成本纳入资源价格中,以激励有效的生产。

对于比特币而言,这意味着加密货币本身不能“造成社会浪费”。用电的目的与电力使用对环境的影响无关。电力消耗是用于开采加密货币还是生产汽车都与环境影响无关。因此,比特币的影响取决于网络无法控制的两个因素:发电的方式和电价。

两者在不同司法管辖区之间差异很大。冰岛,由于其 相对较低的电力成本 而且温度仍然较低,这是比特币矿工最喜欢的地点,它几乎所有的电能都来自可再生地热资源,而这些能源的碳排放量也比燃煤或燃气电厂低得多。冰岛参加了欧盟的排放交易系统,尽管其设计不完善,但它在内部化发电的社会成本方面做得很好。

与冰岛一样,加拿大是一个寒冷的管辖区,利用水力发电 59% 的电力。在最受欢迎的加密货币省份魁北克,95%的电力是水力发电,而且价格特别低。尽管对水电的总体环境影响存有争议,但仍有 协议 它的碳足迹仅是燃气和燃煤电厂的碳足迹的一小部分。加拿大最近还实施了一项 全国限额与贸易计划 为了对碳排放进行定价。

中国是最大的矿业管辖区,但前景却不那么令人鼓舞,因为中国仍然有近一半的电力来自煤炭。但是,这与2015年的72%相比已大大降低,甚至绝对值也有所下降。中华人民共和国为减少单位GDP的碳足迹而进行的尝试更多地依靠从煤炭到其他来源的指挥控制转变,而不是市场力量。

但是,无论采用哪种方式,比特币和其他电力密集型加密货币对环境的影响都不是其软件架构的功能,而是矿工运营所在国家的能源政策的功能。

事不宜迟

我们只能得出结论,关于加密货币造成严重环境破坏的报道被大大夸大了。对交易量的检查表明,比特币的用电并不在中间支付系统的范围之内。此外,降低每笔交易的采矿电费符合比特币矿工的利益,否则该网络将难以发展并与现有企业竞争。最后,没有证据表明,加密货币具有环境外部性,超出了电力定价效率低的任何电力用户所能拥有的环境外部性。但是,公共政策而不是加密货币创新存在问题。


*正如尼克·罗(Nick Rowe)所言 指出 ,要使每个令牌的价值下降,不仅交易速度较高的新用户必须加入网络,而且现有用户的速度也必须下降。否则,以更高的速度引入更多的交易会增加而不是减少令牌值。比特币既可以成为交换的媒介,又可以证明是可靠的投资。当然,这并不意味着会!

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