（2019-06-25）「礦工」分佈全球，時有報導偏僻小鎮全部的電能都用在挖礦，所以任何估算方式都不可能十分準確，即使如此，還是有學者估算了去年11月挖礦的耗電量...
（2019-06-25）比特幣（Bitcoin），是十年前興起的數位貨幣，使用「區塊鍊」（Blockchain）的加密機制，使其能在沒有中央控制下安全運作，所以又稱「加密貨幣」（Cryptocurrency）。
加密貨幣十年來快速成長，出現了2,500多種，其中前25種佔90%市值，比特幣又佔其中的59%，一枝獨秀，目前（６月23日）的市價為10,702美元（約新台幣330,788元）。
想擁有比特幣，可以在交易站用現金購買，如果不想花錢，就要靠「挖礦」（Mining）挖出來擁為己有。目前在市面流通的比特幣約1,700多萬個，總數有2,100萬個，還有300多萬個可以挖出來。
挖得有多快？平均每10分鐘挖出一個「區塊」（Block），可以贏得12.5個比特幣，算起來一天可以挖出144個區塊，144ｘ12.5每天可挖出1,800個比特幣。
看起來是個好買賣，可是不好做。區塊鍊，顧名思義，是把許多區塊用鍊子串在一起，區塊是聚在一起的許多資料項目，為了安全，用多層Hash運算使區塊無法更改，每挖掘一個新區塊，區塊內容Hash後產生的Header，要等於或小於系統上的一個「標的」（Target），算是一個「工作量證明」（Proof of Work）。
Hash是一個數學運算，一個數字與文字混和的字串，無論長短，Hash之後的字串長度都是固定，這是一個安全措施的單行道，Hash後的字串沒有辦法還原。「標的」是一個256位元的數值，這是一個大數目，要製造一個比它小的數目，有如樂透要靠運氣，標的越小越難猜到。所以挖寶的電腦要不斷製造隨機數，用來製造區塊的Header，希望數值比標的小。
十分鐘內，第一個猜到標的的人獲勝，可以贏得12.5比特幣，而網路有100萬淘金人，他們的專用電腦日夜轉動，所耗用能源的龐大，可想而知。據最近學者研究，全球每年比特幣挖礦能源的碳腳印，高達2,200萬噸CO2，相當美國將近50萬人口的堪薩斯城（Kanas City）的排放量，或者如約旦、或斯里藍卡的全國排放量。
這是MIT能源與環境政策研究中心的Christian Stoll，以及德國慕尼黑工業大學兩位學者，在Joule期刊發表的「比特幣的碳腳印」文章的估算。
比特幣挖礦需要特別的硬體與大量電能，對消耗的電能，從挖礦硬體製造公司（如Bitmain、Canaan、Ebang）IPO提報的資料，較為準確，另外加上挖礦運作的情況，以及礦池的結構，可大致估算用電量，再換算成碳腳印。
挖礦的人分佈全球，時有報導偏僻小鎮全部的電能都用在挖礦，所以任何估算方式都不可能十分準確。即使如此，幾位學者還是估算了去年11月份挖礦的耗電量，為482億千瓦小時，也就是482億度（想想我們家裡一個月才用幾度），從這個耗電量，換算成每年兩千多萬噸的碳腳印。
Christian Stoll說，寫這篇文章除了衡量比特幣的外在成本，也同時提醒大家進一步考量加密貨幣的成本與效益。近幾年比特幣快速成長，促使挖出新比特幣的能源也成長了四倍。
但使用的能源總量仍無法準確轉換成碳腳印，因為不同電能來源排放不同量的CO2；相同電腦使用同樣軟體，電源來自太陽能與來自燃煤電廠，在運作上相同，碳腳印卻大不相同。所以唯一接近的計算方法，是從挖礦的電腦、伺服器、網路的IP位址找到地區，再分析電源的來源是否乾淨。
碳腳印的換算也許不明確，但大量能源的使用確是實情。Christian Stoll說，加密貨幣僅是第一步，區塊鍊的技術也用在別的領域，像一些後勤工作、甚至電玩，為的是運用其高度安全、不能更改刪除的優勢，也就是這一優勢大量增加運算的負擔，相對增加能源的消耗。
「工作量證明」無疑是耗用能源最多的運算，有的區塊鍊也採用耗用能源較少的方式，如「權益證明」（Proof of Stake）、「權威證明」（Proof of Authority）。在區塊鍊儲存資料（增加新區塊）也是運算的一大負擔，近來也有簡便的方法出現。
由此可見，區塊鍊的使用漸漸與環保銜接，但Christian Stoll還是針對比特幣所消耗的龐大能源，忍不住問一聲：「我們真的要用區塊鍊嗎？」綠色組織Drawdown執行長Jonathan Foley表示，區塊鍊幫助環境最好的辦法，就是不必存在。
臉書發表了數位金錢Libra，也許沒有比特幣複雜，但也使用區塊鍊！
本文取材自2019年６月23日「那福忠西海岸數位隨筆（105）」：比特幣挖礦消耗驚人的能源
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