比特幣本質(zhì)上是一枚能源幣

今年是比特幣等加密貨幣（Cryptocurrency）的狂歡年。比特幣價(jià)格一度突破新高，達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的5000美元一枚。最近因?yàn)楦鞣N監(jiān)管打擊層出不窮，價(jià)格動(dòng)蕩。但是無論怎樣，比特幣風(fēng)起云涌，得到全世界無數(shù)無政府主義者、自由經(jīng)濟(jì)主義者、反凱恩斯學(xué)派、極客的追捧。這里，我想潑一點(diǎn)冷水，說比特幣是一枚“臟”幣。

比特幣是一枚“臟”幣，倒不完全是因?yàn)橛腥擞帽忍貛拍涿麖氖路欠ń灰祝侵皇且粋€(gè)方面。一個(gè)新生事物的發(fā)起，很多都是從邊緣人群開始。我說比特幣是枚“臟”幣，主要是因?yàn)楸忍貛诺哪芎膶?shí)在太大了，而且增長(zhǎng)迅猛，對(duì)環(huán)保而言是個(gè)災(zāi)難。

是的，比特幣消耗的電力在急劇增長(zhǎng)。目前比特幣挖礦的出塊速度是12.5個(gè)每十分鐘。每天挖礦的速度是1800枚。按照價(jià)格維持在5000美元一枚計(jì)算的話，每天礦工的收益是900萬美元，每年的收益是32.8億美元。礦工挖礦都是在電力最便宜的地方，比如中國(guó)四川、貴州的小水電廠，內(nèi)蒙古的煤電廠等。挖礦是市場(chǎng)充分競(jìng)爭(zhēng)的，長(zhǎng)期來看礦工的主要成本就是電費(fèi)。由于硬件上很快就落伍，因此需要不斷更新，硬件的投入一般是通過比特幣增值對(duì)沖掉的。保守估計(jì)，按照一度電0.3元人民幣來計(jì)算，一年大約消耗6.57×1010度電。目前人類一年的總耗電量是20×1012度電，也就是說，如果比特幣長(zhǎng)期站在現(xiàn)在的價(jià)格上，地球上0.32%的電力會(huì)被用在比特幣挖礦上。

問題是比特幣的價(jià)格還在一路暴漲，有相當(dāng)一部分人認(rèn)為比特幣在未來5至10年有可能成為全球儲(chǔ)蓄貨幣。全球黃金總市值是8萬億美元左右。全球的美元總量是10萬億美元。要想成為儲(chǔ)蓄貨幣，比特幣的市場(chǎng)總規(guī)模應(yīng)該達(dá)到萬億美元這個(gè)數(shù)量級(jí)，在此之前價(jià)格不會(huì)穩(wěn)定下來。如果比特幣能夠持續(xù)過去8年的增長(zhǎng)，未來的價(jià)格會(huì)在10萬～100萬美元一枚。

我們來看看那個(gè)時(shí)候的比特幣電力消耗是多少？未來10年比特幣還會(huì)經(jīng)歷兩次減半（halving），分別是2020年和2024年。2040年以前的挖礦速度將會(huì)是900枚每天，如果按照現(xiàn)在的速度在2024年以前價(jià)格漲到10萬美元，那么每天的礦工收益是9000萬美元，折算到一年的電費(fèi)是328億美元。也就是說幾年之后，地球上3.2%的電力將被用來挖掘比特幣。

有人推算過，地球上所有銀行系統(tǒng)加總的耗電功率是6000～10000兆瓦，是現(xiàn)在挖掘比特幣耗電總功率的5～20倍。未來幾年如果比特幣的電力消耗增長(zhǎng)趨勢(shì)不變，比特幣的耗電總量將會(huì)和銀行系統(tǒng)的耗電量持平。這樣來看，比特幣的電子貨幣革命，至少?gòu)哪茉唇嵌葋碚f，是歷史的倒退。如果比特幣成為全球儲(chǔ)備貨幣，那么能耗總量將是現(xiàn)有銀行系統(tǒng)的1～2個(gè)數(shù)量級(jí)之上。

如果按照那些更加大膽的預(yù)測(cè)，比如著名的防病毒軟件McAfee的創(chuàng)始人JohnMcAfee，他堅(jiān)定地認(rèn)為比特幣會(huì)在2030年之前漲到50萬美元一枚。他甚至說如果漲不到，他會(huì)把自己的鞋吃了。名人們此類的預(yù)測(cè)很多，但是大部分都是順手拈來的數(shù)據(jù)，反正遙遠(yuǎn)的未來也不知道自己是不是還在人世間。

如果比特幣能夠保持過去的增長(zhǎng)趨勢(shì)，7年內(nèi)漲到50萬美元一枚，那么比特幣挖礦的總電力消耗是7.3×1012kWh，7.3萬億度電。這是一個(gè)天文數(shù)字，地球上人類一年的總耗電量是20000TWh=20×1012kWh，20萬億度電。就是說地球上每年1/3的電力消耗將被用在比特幣挖礦上，才能夠支撐比特幣價(jià)格漲到50萬美元一枚這個(gè)價(jià)格。邏輯上感覺很荒謬，中國(guó)一年的耗電量只有5.5萬億度。

說7年后地球上1/3的電力被用來挖掘比特幣是環(huán)境和能源的災(zāi)難，但并不是說不可能。比特幣的挖掘最初在個(gè)人電腦上就可以實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)在則必須由大規(guī)模的公司和數(shù)據(jù)中心組成挖礦池。等到世界上很多地方都像對(duì)待黃金一樣動(dòng)用國(guó)家之力挖掘比特幣的時(shí)候，估計(jì)比特幣的電力消耗就會(huì)達(dá)到1/3全球電力消耗的水平了。注意這個(gè)電力消耗和硬件進(jìn)步?jīng)]有關(guān)系，因?yàn)榈V工和礦工之間是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，唯一的影響因素是挖礦減半（halving）的時(shí)間。

問題是比特幣的挖礦只是為做數(shù)學(xué)題而做數(shù)學(xué)題，完全沒有必要這樣。比特幣挖礦POW（Proof of Work，工作量驗(yàn)證）的本質(zhì)就是必須消耗電力資源來證明你做了工作，但是做這些數(shù)學(xué)題并不是實(shí)現(xiàn)去中心化交易所必需的。第二代的電子貨幣采用POS（Proof of Stake，籌碼驗(yàn)證），或者Proof of Capacity，容量驗(yàn)證），或者tangle（纏繞），完全可以避開挖礦這個(gè)環(huán)節(jié)。而且第二代電子貨幣可以實(shí)現(xiàn)零費(fèi)用支付，實(shí)現(xiàn)智能合約，可惜卻似乎沒有一個(gè)有潛力能夠替代比特幣作為儲(chǔ)備貨幣的候選。因?yàn)镻OW是真金白銀地投入，是最可靠的。讓比特幣改變算法從POW到POS完全不可能，因?yàn)槿ブ行幕奶攸c(diǎn)，任何結(jié)構(gòu)上的改動(dòng)比登天還難。

誰擁有廉價(jià)的能源，誰就擁有更多的比特幣挖礦能力，這一點(diǎn)說明，比特幣本質(zhì)上是能源幣。在可預(yù)見的未來，不論大家喜歡還是不喜歡，比特幣能耗將會(huì)持續(xù)攀升。在能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和氣候變化大背景下，它會(huì)成為一枚越來越不環(huán)保，越來越“臟”的貨幣。□

（作者為同濟(jì)大學(xué)機(jī)械與能源學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師）endprint