区块链是一个可连续扩展的数据记录列表，这些数据记录通过加密过程链接在一起。然而，整个事情有一个显着的缺点，即能耗非常高。这种消耗到底有多高尚不清楚。中国和冰岛有巨大的服务器农场，其唯一任务就是开采比特币。通过“挖矿”，新的区块在计算密集型过程中被创建，然后通过网络分发给参与者。据估计，开采一个比特币需要 42,000 千瓦时。相比之下，平均家庭每年消耗 3,500 千瓦时。此外，每分钟只能处理七笔交易。例如，VISA 每秒处理约 24,000 笔交易。
为了理解为什么能源消耗极高，我首先想了解一下区块链的结构。主要组成部分是存储所有交易的数据块。由于交易都是公开可读的，因此可以确定相应的账户余额并可以检查交易。然而，为了只有账户持有人才能执行特定交易，它是用私钥签名的。顺便说一句，非对称加密的基础创建于 20 世纪 70 年代，至今仍在使用 - 例如在加密电子邮件时。
数据块的图形表示
一旦区块已满，矿工就会检查所有交易并生成哈希值。哈希值是用于加密可变长度消息的校验数。验证交易时，首先检查签名以首先验证发送者。然后评估发送者是否实际拥有任何硬币——即所使用的虚拟货币。从所有以 临床护士专家电子邮件列表 前的交易中可以相对容易地确定帐户余额。然而，只要块中的单个值发生变化，哈希值就会不同，块就会无效。这意味着在不更改哈希值的情况下，之后无法对任何值进行操作。新区块总是引用前一个区块，然后创建一个“区块链”，即区块链。
将各个块连接成链
工作量证明是能源浪费的一个原因
Cynthia Dwork 和 Moni Naor 于 1992 年提出了“工作量证明”概念，一种打击垃圾邮件的方法。这个想法相对简单：应在每封电子邮件之前提供工作证明，这会使电子邮件的发送延迟几秒钟。对于大多数用户来说，延迟是可以接受的，但对于垃圾邮件发件人来说，这种延迟就代表了一个问题，因为在一个时间间隔内可以发送的电子邮件数量明显减慢。
2008 年，这个想法被用于比特币的新用途。在这里，矿工也必须为每个区块提供工作证明。我将向您详细展示其工作原理：对于比特币，必须计算哈希值作为工作量证明。为了使其有效，哈希值的前 X 位必须以 0 开头。 X由区块链网络动态计算，因此难度可以随着硬件的发展而调整。这意味着哈希不仅需要计算一次。如果第一个哈希不满足要求，则可以更改标头中的“Nonce”字段，这也会更改整个哈希。必须调整随机数值，直到散列以足够的零开始。现在所有的能量都在这个无限循环中耗尽了。
还有哪些替代方案？
作为该问题的解决方案，Sunny King 在 2012 年提出了一种不同的方法，即权益证明（PoS）流程。与工作量证明相比，不使用需要大量计算时间的工作量证明。通过加权随机选择，将区块链网络中的成员资格时间或硬币数量用作工作证明。这是一个决定性的优势，可以节省大量能源，因为它消除了构成工作量证明基础的浪费性无限循环。
比特币还有另一种替代品，以太坊 Casper。以太坊市值达 400 亿欧元，是仅次于比特币的第二大加密货币。以太坊于今年5月发布了Casper更新。该版本引入了从工作量证明到权益证明的切换。第一步，同时使用两种方法。后续更新时，将仅使用 PoS 流程。
结论
正如您所看到的，区块链是真正的能源消耗者。这项技术的可持续性问题仍然存在，但肯定有解决方案来控制这个问题。因此，我们仍然希望权益证明过程能够盛行，并且能够停止能源的浪费。
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