【Wired 硬塞】比特幣挖礦衝擊全球氣候,但解方各地不同

若要衡量比特幣對全球暖化的影響程度,首先就必須了解,比特幣礦場的選址條件為何?而他們的電力資源又是從何而來?
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Photo Credit: Reuters/ TPG Images
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原文來自 Wired《Bitcoin's Climate Impact Is Global. The Cures Are Local.》,作者 Gregory Barber。 台灣康泰納仕集團授權提供。本文由譯者 Melody Sinn 翻譯並經 INSIDE 編審。

美國蒙大拿州米蘇拉市(Missoula)內唯一一家的比特幣礦場就認為,自身所做所為並無不妥。他們在市郊一處廢棄工廠內開設礦場,制定完善的計劃,方便在礦機報廢時能進行回收處理,接著再跟附近的水壩發電廠簽約,以獲得廉價的再生能源。當然,這或許只是一座充斥著高耗能設備以及冷卻系統,日以繼夜不停運作只為了「生產」加密貨幣的倉庫。但同時,礦場可以是一個低碳、低衝擊性的存在。

當地市政府公務員說,所謂「低碳」恐怕沒那麼快到來,罪魁禍首正是遠在半個州之外的一家大型燃煤電廠。他們表示,如果水壩所產生的電力全被用於比特幣挖礦,那麼,整座城市最後還是得消耗更多的煤炭,碳排放量也因此不減反增。基於這個理由,米蘇拉市當局今年 4 月下令規定,未來若有業者打算在當地開設礦場,就必須自行建設專有的再生能源發電廠。

慕尼黑工業大學的能源研究員斯托爾(Christian Stoll)就評論道,米蘇拉的方向是正確的。早前,斯托爾曾攜領團隊針對「比特幣挖礦的能源消耗率」進行了詳細的研究,主要依據為礦場所在地以及礦場所選用的礦機類型,他並將結果發表在國際知名科學期刊《焦耳》(Joule)。斯托爾表示,「比特幣仰賴著煤炭所提供的能源」,「關鍵是如何預防,而這全然取決於地方政府」。

比特幣挖礦,主要透過工作量證明(Proof of Work,PoW)共識算法以協助確認區塊鏈帳本,過程中促動全球範圍內的礦機進行「運算競爭」,就像是在試圖解開一道複雜的數學難題,以實現多方共同維護網絡安全及驗證交易,最終,「解題」最快的礦工就可獲得比特幣作為獎勵。

可想而知,挖礦龐大的運算能力自然也就得消耗大量電力。但該如何評估挖礦的能源消耗量?礙於這一系列活動的全球性特質,相關研究根本無從著手。因為很難知道,究竟是哪種機型正在運作?它們具體位於何處?礦場又是使用何種燃料發電?

正因為這些未知因素,所以才會導致多份估算數據相去甚遠。一項研究表明,光是比特幣挖礦產業日益成長,就有可能致使全球氣溫上升攝氏 2 度。不過,也有分析認為,隨著更多的礦工趨於轉向水力發電等廉價再生能源,這項計算無疑是被誇大了。

時機湊巧,斯托爾正好搭上千載難逢的順風車,才得以讓他對此有更細微的觀察。去年,獨佔全球礦機市場的三家中國製造商申請 IPO 上市。這過程中他們自我揭露了許多技術細節和市場份額數據,一般情況下,這些資訊是不會被公開的。透過仔細研究這些文件,研究人員終於得以摸透礦場的地點以及選用的機型。

研究人員還有另一個優勢:比特幣並不如想像中來得去中心化。過去透過家用電腦匿名挖取比特幣的日子已一去不復返。如今,比特幣網絡只由少數幾個「礦池」控制著,主要負責協調和分配算力。透過追蹤到礦池伺服器和設備的 IP 位址,研究團隊發現,它們實際上可以粗略研擬出比特幣挖礦的地理足跡。

根據礦場的規模(空間越大,冷卻效果越佳)和熱門挖礦地區的平均排放量等因素進行調整後,斯托爾的團隊估計,比特幣全球每年碳排放量約為 22 兆噸,介於約旦和斯里蘭卡兩個國家的年均排放量之間,也等同於堪薩斯城都會區的碳足跡(畢竟美國耗電量極高不在話下)。實際上相較於其他更令人震驚的估算結果,這份數字不過只是研究團隊的保守預估。斯托爾說,考慮到同樣正在使用工作量證明的以太幣(即將過渡到權益證明)、門羅幣、ZCash 等,若再將這些加密貨幣一併計入,預估排放量可能會翻倍。

不過也並非所有人都同意這一論點。今年 6 月,區塊鏈產業研究組織 CoinShares 的本迪克森(Christopher Bendiksen)就在另一份報告中提到,絕大部分的推估都貶低了可再生能源在比特幣挖礦產業內所扮演的角色。他說,這與所謂的「中心化」有關。就如同大型科技公司所運營的數據中心,比特幣礦場選址自然會是在電費最低的地區,但通常這些地方恰好都由可再生能源供電。因此,礦工紛紛湧向太平洋西北部和紐約上州的水壩周邊地區,還有的甚至遠赴冰島,到當地的地熱電廠附近落腳。CoinShares 估計,約有 74% 的比特幣挖礦是由可再生能源供電的。

不過,兩份報告意見分歧的主要根源為何?斯托爾說:「中國就是癥結所在。」中國的困境看起來有點像米蘇拉,但規模更大。儘管全球絕大部分礦場都散佈在中國境內各地,但就發電方式而言,卻像存在著兩個截然不同的世界。具體而言,在中國南部,尤其是四川山區,當地的礦工就能受益於廉價而豐富的水力發電資源。反觀中國另一處挖礦勝地內蒙古,卻是「以煤炭為生」的地區。CoinShares 估計,中國有 80% 的挖礦活動都在更廣闊的四川地區進行。但根據受訪礦工所言再結合中國最大礦池的 IP 數據,斯托爾統計出來的數字實際上更低,約為 58%。

還有一個問題:四川本身的能源綠化程度。專注於追蹤比特幣能源消耗問題的經濟學家德弗里斯(Alex de Vries)在他的部落格 Digiconomist 上指出,依賴雨季供給水分所致,四川水力發電建設仍在不可預測性。若比特幣價格夠高,即使在旱季挖礦也還能盈利。但德弗里斯說,這也就意味著伴隨而來的是碳排量增高,因為當四川水源枯竭之後,就會轉化成燃料發電,例如煤炭。

無論確切的數字是多少,斯托爾仍強調,即使他的推估結果並未表明比特幣正在「燒毀」整顆星球。但是他說,隨著人們開始廣泛考慮擁戴區塊鏈,及其高耗電量的交易安全保證過程(挖礦),但仍必須將「排放量」牢記於心。他說,這對挖礦勝地的監管者而言更是如此,米蘇拉為例,若當有新的礦場入駐,地方官員勢必得站在前線,以當地電力市場的局勢動態為考量。

而即使比特幣的衝擊廣及全球,地方政治人物的影響力也可以超出他們的想像。米蘇拉之外,還有一些地方正在努力當中。像是俄勒岡和紐約上州等礦工的熱門地區,都曾試圖通過提高加密貨幣業者的電費來解決問題。今年四月,中國本身就提出了比特幣挖礦禁令。為何?因為他們認為,這是一種浪費。

譯者註:挖礦在中國已不再是淘汰產業。中國發改委最初在今年 4 月 8 日公布《產業結構調整指導目錄(2019 年本,徵求意見稿)》之時,曾在當時的修訂內容中,擬將加密貨幣「挖礦」活動歸類為「淘汰產業」,但並未標示淘汰期限或計劃細節,「為國家產業政策已明令淘汰或立即淘汰」。然而,區塊鏈媒體區塊客調閱發改委於 11 月 6 日最新發表的《指導目錄》後發現,原為「淘汰產業」的加密貨幣挖礦今已被刪除。

https://blockcast.it/2019/11/06/crypto-mining-not-banned-in-china/

12 月 11 日,文中提及的區塊鏈產業研究組織 CoinShares 發表最新數據稱,比特幣網路仍有三分之二的哈希率來自於中國礦場。這半年期間,中國當局疑似因為陷入經濟衰退,又在內蒙古地區興建燃煤電廠,不惜犧牲環境換取經濟增長,眼下比特幣區塊獎勵減半在即,功能越發強大的礦機不斷推陳出新,同時也意味著,這些中國礦場業者未來必須更賣力挖礦,才能獲得跟昔日相同的酬勞;變相代表比特幣在內蒙古帶來的空氣污染可能更加嚴重。

責任編輯:Chris




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