原标题：能源区块链研究|比特币及其能耗问题（上）

比特币及其能耗问题（上）

哈希率定义

哈希率是计算机能够完成一个数学程序的速度，譬如接收任何一组信息，并将其转换成字母和一定长度的数字的速度就称为哈希率，也可称为算力。在比特币“挖矿”中，对于数学难题的求解需要找到相应的数学解，而对于任意一个给定范围内的 Hash 值，其求解只能通过自动生成的随机数，因此一个挖矿机每秒能做多少次求解过程就是算力的代表，其单位为 Hash/s。

介绍

比特币有很多亟待讨论的能耗问题，本篇文章不仅就此问题展开探讨，也会对一些有价值的事情给予肯定。

对于比特币的评价主要有两个不同的阵营。反对者认为比特币就算只消耗一千瓦时的电量也是在浪费能源，而支持者则会想尽办法证明比特币的任何能耗都是合理的，为了维护比特币的网络安全有必要消耗大量能源，并且所用能源都是清洁能源。

但值得注意的是，目前为止没有人曾计算建立一个安全的比特币网络至少需要耗费多少能源。空谈无用，实干兴邦。

现状（2021年3月）

人们常说比特币网络的安全性是所有加密货币中最好的，而其安全性则归功于比特币挖矿所需的巨大挖矿能力（哈希率），以及无法轻易破解的结构。

比特币网络的安全性和取决于矿工能够获得多少利润即哈希率的高低。

矿工盈利与否由很多因素决定：

1.比特币的价格。比特币汇率越高，矿工获取的利润就越多。

2.总哈希率，它的意思是瓜分蛋糕的矿工总数。

3.单位时间内可以挖到的比特币数量。此数值目前为每十分钟6.25个。

4.设备的哈希率。挖矿设备的哈希率越高，找到区块的几率就越大，也就能获得更高收益。

5.矿工耗费的成本。矿工需要承担一些成本，包括能源成本、托管成本、运营成本和贬值亏损。

6.设备的效率。采矿设备越现代化，哈希率与能源成本的比值就越高，采矿设备的收益率也就越高。

我们可以假设矿工一旦投资了采矿设备，就必须在再次更换设备之前将这些成本收回，因此第4、5、6点其实是固定数据。第3点除了每4年减半一次外，其他也都是固定的。这就意味着矿工的利润高度依赖于比特币价格和总哈希率。

我们可以看到价格和哈希率之间的联系：如果比特币价格上涨，哈希率就会增加，因为更多的矿工看到了挖掘比特币能够带来利润。如果价格下降，总哈希率就会减少，因为矿工不会亏本挖矿。在每一价格水平上，哈希率（矿工数量）和价格都能形成一个稳定点，但矿机设备在不断进步，新的矿工会因此获取更多利润，所以这个稳定点也会不断变化。