哥倫比亞大學(xué)和巴黎南方大學(xué)的研究人員表示，光子芯片可以使比特幣挖掘的能源效率提高至少10倍。

似乎每次有人同時(shí)提到“比特幣”和“能源消耗”這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)時(shí)，就會(huì)有人說(shuō)這個(gè)網(wǎng)絡(luò)對(duì)環(huán)境造成了巨大影響，有人則說(shuō)這些擔(dān)憂被夸大了。

毋庸置疑的是，在能源成本較低的地方，礦工可以賺更多的錢。哥倫比亞大學(xué)和巴黎南方大學(xué)兩周前發(fā)表的白皮書(shū)研究人員認(rèn)為，修改工作證明，以鼓勵(lì)在采礦硬件中使用光子芯片，可以將能耗降低到目前水平的十分之一以下。這將有效地消除礦工在低電價(jià)地區(qū)享有的大部分優(yōu)勢(shì)。

Michael Dubrovsky與哥倫比亞大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)博士生Marshall Ball和巴黎南方大學(xué)博士后研究員Bogdan Penkovsky合著了《工作的光學(xué)證明》一書(shū)。Dubrovsky與人共同創(chuàng)立了PoWx，該公司正在開(kāi)發(fā)硬件和軟件，以改變工作證明的權(quán)力斗爭(zhēng)。

Dubrovsky告訴Decrypt，“我們認(rèn)為，在世界各地的大城市里，對(duì)采礦的需求很大，許多人都想在家里操作一臺(tái)或多臺(tái)機(jī)器。目前，沒(méi)有廉價(jià)的電力，這是不可能的?！?/p>

相反，世界上大部分的比特幣開(kāi)采都是在歐亞國(guó)家進(jìn)行的。中國(guó)礦業(yè)公司控制著比特幣的大部分哈希能力，一些人擔(dān)心中國(guó)可能會(huì)壓制比特幣的技術(shù)并摧毀比特幣網(wǎng)絡(luò)。在歐洲，俄羅斯正在向摩爾多瓦和烏克蘭境內(nèi)的分裂國(guó)家輸送廉價(jià)能源，以實(shí)現(xiàn)加密采礦，同時(shí)調(diào)整地緣政治秩序。

從工作證明（PoW）轉(zhuǎn)換到股權(quán)證明（PoS）網(wǎng)絡(luò)解決了能源問(wèn)題，因?yàn)橛?jì)算機(jī)將不再被要求以盡可能快的速度猜測(cè)哈希值的答案。但相關(guān)證據(jù)也帶來(lái)了挑戰(zhàn)。一方面，要求人們持有一定數(shù)量的股份可能會(huì)推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)走向集中化。這就是為什么Dubrovsky和他的同事一直在研究光子集成電路，它可以用來(lái)顯著降低能量消耗。

要點(diǎn)是：為了保證一個(gè)戰(zhàn)俘網(wǎng)絡(luò)的安全，礦工們需要面對(duì)一些經(jīng)濟(jì)成本，但不一定是電費(fèi)。通過(guò)部署一種新的算法——光學(xué)工作證明（oPoW）——區(qū)塊鏈系統(tǒng)可以以硬件資本支出（CAPEX）的形式強(qiáng)加經(jīng)濟(jì)成本，并減少能源消耗。正如Dubrovsky告訴Decrypt，“如果能源占你總預(yù)算的5%，就沒(méi)有理由在蒙古建立一個(gè)每千瓦時(shí)電費(fèi)0.04美元的礦井?！?/p>

工作的光學(xué)證明將改變功率算法，使其與硅光子芯片的最佳工作，從而產(chǎn)生一種新型的礦工。作者表示，這與“以前試圖修改PoW算法以支持特定的硬件范例”（如ProgPoW）不同，因?yàn)檫@不是關(guān)于抗ASIC的。相反，光子芯片可以把ASIC變成運(yùn)營(yíng)成本更低的超級(jí)ASIC。

《麻省理工學(xué)院技術(shù)評(píng)論》（MIT Technology Review）最近刊登了一篇名為“光子芯片能拯救比特幣嗎？”的文章。首先，光子芯片在理論上更有效率，但還沒(méi)有得到明確的證明。

Dubrovsky承認(rèn)，這在一定程度上是正確的。但研究人員對(duì)此抱有希望，部分原因是“有很多團(tuán)隊(duì)致力于將其商業(yè)化，用于從初創(chuàng)公司到英特爾的計(jì)算。“在哪些情況下，他們將能夠擊敗電子設(shè)備，這還有待觀察。oPoW是一個(gè)很好的沙盒應(yīng)用程序，因?yàn)槲覀兲貏e針對(duì)該技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)構(gòu)建了算法?！?/p>

第二，作者沒(méi)有預(yù)測(cè)實(shí)際的節(jié)能效果。為此，Dubrovsky說(shuō)，人們將不得不等待他們出版的“即將出版的會(huì)議論文”，該論文以“更詳細(xì)的模型”為特色。然而，研究人員表示，他們預(yù)計(jì)“成熟的oPoW網(wǎng)絡(luò)在能源上的花費(fèi)會(huì)減少10-100倍。”

最后，他們沒(méi)有說(shuō)明算法將如何改變現(xiàn)有的功率成本差異，這仍然很重要，因?yàn)橛布杀緦?duì)每個(gè)人來(lái)說(shuō)大致相同，但功率成本不同。

Dubrovsky告訴Decrypt，雖然能源成本差異仍然存在，但其影響可以最小化：“如果采礦成本中的主要決定因素是資本支出，能源是次要項(xiàng)目（與當(dāng)前情況相反），那么資本成本和經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)等問(wèn)題就變得非常重要。法治、穩(wěn)定和低利率的國(guó)家將吸引大型礦業(yè)公司?！?/p>

換句話說(shuō)，這對(duì)中國(guó)和俄羅斯不適用。