本文由BlockWeeks編譯整理
比特幣網路的電力消耗，是否是一種可被接受的能源使用方式？自比特幣誕生以來，這個問題就被反覆討論。儘管已發表的報告與分析數量很多，爭論卻從未停歇——而且往往在每一輪牛市中捲土重來。
要回答這個問題，先要釐清一個前提：比特幣是一種全新的技術，它並不精確替代任何一個既有系統。它不只是一個結算層，不只是一個價值儲存工具，也不只是一種交易媒介。比特幣網路確實消耗了大量能源，但正是這種能源消耗，構成了它穩健與安全的根基。
由於比特幣的帳本是透明的，估算其能耗相對容易——這也讓它成為最容易被攻擊的對象。相比之下，很少有人用同樣的標準去追問傳統行業。比特幣最常被拿來與兩類成熟體系比較：傳統銀行體系（支付、儲蓄與結算）與黃金（非主權價值儲存）。但這兩個行業的能耗並不公開披露，外界幾乎無從審計。若真要就比特幣的能耗展開一場誠實的對話，就該把它放到這些最常被對比的行業旁邊一併衡量。
比特幣的能耗構成：99.8%來自礦機
比特幣的直接能耗來自三處：驗證與轉發交易的節點、協調全球礦工活動的礦池，以及礦機。其中絕大部分，約99.8%，來自礦機的運行。這些被稱為ASIC的專用積體電路機器，唯一的任務就是執行工作量證明（PoW），以產出新區塊、結算交易並維護網路安全。PoW透過「必須消耗能源」這一簡單要求，把虛擬資產與物理世界在密碼學上綁定起來，這也是比特幣最具革命性的設計之一。
截至研究撰寫時，比特幣網路的總能耗估計約為113.89 TWh/年。幾個對比數字可以讓這個數字更容易理解：
- 全球年度能源供給約166,071 TWh，是比特幣網路的1,458.2倍；
- 全球年度發電量約26,730 TWh，是比特幣的234.7倍；
- 每年在輸配電環節損耗的電力約2,205 TWh，是比特幣的19.4倍（基於世界銀行與IEA估算）；
- 美國家庭中「常年待機」電器的能耗約1,375 TWh/年，是比特幣的12.1倍。
這些對比說明：在基本假設下，比特幣的能耗完全可以被即時估算。但「耗電很多」這個指控必須先回答一個問題——相對於什麼而言？
黃金與銀行：對不透明行業的「善意估算」
既然公開數據稀缺，研究者選擇把方法論完全開源，供他人複核，並對黃金行業與銀行體系分別做了盡力而為的能耗估算。黃金部分覆蓋開採、精煉、金庫儲存等環節；銀行部分則更為複雜——沒有任何一家銀行被要求公開自己的用電量，要得出一個全面數字，只能依賴各家銀行自行披露。
在支付側，測算可以從公開數據入手：以全年8,760小時為計算基礎，研究估算VISA網路的用電量約0.84 TWh/年；2019年VISA處理了1,855億筆交易，是全球4,410億筆卡交易的一部分。把全球所有卡組織網路的運行耗電加總，估計約2.00 TWh/年——這個數字甚至沒有計入卡組織辦公樓的用電。
銀行業整體，依據可獲得的公開資訊估算，每年耗電約263.72 TWh。但必須強調，這只是一個局部視角：中央銀行、DTCC之類的清算機構，以及傳統金融體系的其他環節都被排除在外。整個銀行體系的真實能耗至今未知，其外部性也未被計入。
用交易筆數比較，本身就是錯的
即便把這些數字加總，比特幣與銀行體系各層級之間的對比仍然內在地不公平。傳統金融是一套由交易對手與中間結算層層堆疊的複雜等級結構：信用卡網路擅長快速支付與借據流通，卻依賴銀行體系完成結算；銀行體系又依賴央行完成最終結算；央行則依託整個美元體系。
更重要的是兩者的擴展方式不同。銀行體系隨交易筆數增長而擴張，交易越多，需要的基礎設施越多；比特幣的能耗並不隨交易筆數同步膨脹。用「每筆交易耗電多少」來做判決，是把一套按量擴張的系統與一套按安全預算擴張的系統強行放在同一套標準上衡量。
攻擊成本與礦工的經濟理性
能耗換來的安全性可以被量化。若要對比特幣網路發起攻擊，攻擊者需要積累相當於新增16GW礦機的算力，並承擔驅動這些機器的巨額電費——這是一項極其龐大的工程。而且網路並非靜止不動：等到攻擊者積累起有意義的算力份額時，網路的哈希率早已繼續攀升。
礦工首先是受經濟利益驅動的參與者，會主動尋找最低成本的電力以最大化利潤。由於全網礦工彼此競爭，每個人都有動力壓低運營成本、把自己安置在成本曲線的最低端——哪怕這意味著從能源豐富的地區遷移到另一個地區。即便礦工看好比特幣，也只會投資於預期能夠盈利的礦場；一旦無利可圖，就會關機退出。2020年5月最近一次減半後，網路哈希率因收入下降而下滑了23%，而運營效率高的礦工依然盈利，並從競爭減弱中獲益。
結論：能源使用本身並非罪惡
這項研究以定量方法把比特幣的能耗與其他行業放在同一張表上，但同時也承認：比特幣的價值並不只是定量的。
對比特幣網路重要性的主觀看法因人而異，但比特幣的屬性不會因人而變：任何人都可以使用比特幣，任何人都可以自己持有比特幣，任何一筆比特幣交易都能在約一小時內獲得機率意義上的最終結算——7×24小時，全年無休。對於那些無法享受穩定、可及金融基礎設施的人來說，這些特性意味著財務自由。對比特幣網路而言，間歇性能源與過剩能源恰好找到了完美的用途，這反過來也能讓能源部門受益。而只要採用度需要，網路還會繼續擴容。
能源利用本身未必是壞事。正如Vaclav Smil所寫，能源是唯一通用的貨幣。人類會不斷發明需要更多能源的新技術，去挑戰既有秩序，比特幣只是又一個例子。
那麼回到最初的問題：比特幣網路的電力消耗，是一種可接受的能源使用方式嗎？答案很明確——是。
