在區(qū)塊鏈算法和區(qū)塊鏈平臺(tái)方面，可持續(xù)性可以有多種解釋。一方面，任何聽說過比特幣網(wǎng)絡(luò)能源需求的人都可以正確地認(rèn)為，該系統(tǒng)遠(yuǎn)未被視為可持續(xù)或環(huán)保的。然而，這種極端的能量需求并不一定與其他區(qū)塊鏈平臺(tái)相似。另一方面，過去幾年已經(jīng)采取了一些主動(dòng)行動(dòng)，以處理分散式應(yīng)用的可持續(xù)性或環(huán)境問題。在這篇文章中，我們從這兩個(gè)相對(duì)不同的角度來分析區(qū)塊鏈和可持續(xù)性的話題。

共識(shí)與能源消耗

分散式平臺(tái)最重要的組成部分之一是共識(shí)機(jī)制。協(xié)商共識(shí)機(jī)制負(fù)責(zé)確保系統(tǒng)始終處于共識(shí)的狀態(tài)，這意味著所有節(jié)點(diǎn)都包含相同的信息。換句話說，當(dāng)有人創(chuàng)建一個(gè)新事務(wù)時(shí)，協(xié)商共識(shí)機(jī)制確保整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到一個(gè)狀態(tài)：要么每個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)事務(wù)有效，要么每個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)事務(wù)無效。

在公共區(qū)塊鏈算法中，共識(shí)性算法的實(shí)現(xiàn)可能尤為困難。對(duì)于這樣的系統(tǒng)，總是存在所謂sybil攻擊的可能性，即外部攻擊者創(chuàng)建大量被攻擊的節(jié)點(diǎn)，并試圖影響系統(tǒng)的共識(shí)性。因此，在這樣的系統(tǒng)中，共識(shí)算法不是基于節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，而是基于其他一些經(jīng)濟(jì)上稀缺或昂貴的資源。早期的共識(shí)算法使用計(jì)算能力（工作量證明）來實(shí)現(xiàn)這個(gè)資源。作為這種共識(shí)的參與者，在市場(chǎng)的基礎(chǔ)上相互競(jìng)爭(zhēng)，總計(jì)算能力可以增長(zhǎng)到非常大的程度來維持系統(tǒng)和共識(shí)。

維持比特幣共識(shí)所需的計(jì)算能力

當(dāng)然，計(jì)算能力在一些地方可能是非常高的能源消耗，這并不會(huì)對(duì)可持續(xù)發(fā)展或環(huán)境產(chǎn)生積極的影響。很難明確地衡量這種能源消耗，但可以用兩種方法來估計(jì)。所謂的自下向上估計(jì)的是詳細(xì)計(jì)算硬件的能耗、冷卻和生產(chǎn)能耗需求。另一種方法被稱為自上向下方法，它考慮到參與協(xié)商共識(shí)的參與者從他們的活動(dòng)中獲得利潤(rùn)或獎(jiǎng)勵(lì)?？紤]到市場(chǎng)上有很多參與者，且競(jìng)爭(zhēng)非常激烈，參與者只能估計(jì)正常利潤(rùn)，其余的收入可以被認(rèn)為是直接或間接的能源成本。然而，在這兩種情況下，估計(jì)的總能量是顯著的。

與國(guó)家相比比特幣網(wǎng)絡(luò)的能耗

幸運(yùn)的是，比特幣共識(shí)機(jī)制僅僅是第一種有效機(jī)制，幾乎可以肯定不是最后一種。許多研究和發(fā)展的重點(diǎn)是發(fā)展更快和更有效的需要，以及更少能源的協(xié)商共識(shí)機(jī)制。在一種解決方案中，涉及協(xié)商共識(shí)的關(guān)鍵資源不是計(jì)算能力，而是直接的加密貨幣。在這種所謂的權(quán)益證明系統(tǒng)中，節(jié)點(diǎn)攔截了一定數(shù)量的加密貨幣，如果這些加密貨幣被證明試圖攻擊系統(tǒng)，就會(huì)丟失這些加密貨幣。其他方法稱為第2層伸縮解決方案，它們不是直接在區(qū)塊鏈上執(zhí)行大多數(shù)事務(wù)，而是在一個(gè)單獨(dú)的脫鏈?zhǔn)聞?wù)通道上執(zhí)行。考慮到通常每執(zhí)行數(shù)百個(gè)事務(wù)或與區(qū)塊鏈同步，總體效率會(huì)大大提高。

共識(shí)機(jī)制是一個(gè)非常活躍的研究領(lǐng)域。即使目前最普遍的解決方案是對(duì)能源的需求，這也很可能不會(huì)成為未來區(qū)塊鏈平臺(tái)和共識(shí)機(jī)制的問題。

區(qū)塊鏈上的可持續(xù)性應(yīng)用

另一方面，有許多應(yīng)用程序和倡議試圖在區(qū)塊鏈的幫助下支持或解決可持續(xù)性和環(huán)境問題。當(dāng)然，這些倡議中有許多仍處于早期階段，因此，要評(píng)估其中哪些將是真正的殺手級(jí)可持續(xù)性應(yīng)用還為時(shí)過早。這些倡議大部分可以歸納為以下幾類：

“綠色”能源分布：可持續(xù)性和區(qū)塊鏈的應(yīng)用之一，集中于本地生產(chǎn)的“綠色”能源的有效分布。假設(shè)當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)的一些居民安裝了太陽能電池，在能源生產(chǎn)過剩的情況下，他們與鄰居分享多余的能源。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)分布式能量的精確自動(dòng)計(jì)算。從技術(shù)角度來看，早期的實(shí)現(xiàn)使用以太坊與本地能源物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備集成，創(chuàng)建了所謂的智能電表。

本地市場(chǎng)的“綠色”能源分布

供應(yīng)鏈透明度：可持續(xù)發(fā)展應(yīng)用的下一個(gè)主要領(lǐng)域是提高供應(yīng)鏈和價(jià)值鏈的透明度。第一個(gè)應(yīng)用來自于糧食生產(chǎn)和糧食分配領(lǐng)域，在這一領(lǐng)域，跟蹤糧食產(chǎn)品的確切壽命和原料尤為重要。例如，如果發(fā)現(xiàn)某一農(nóng)業(yè)區(qū)已噴灑有害物質(zhì)，所有直接或間接受影響的產(chǎn)品都應(yīng)撤出。該技術(shù)還提供了聚合供應(yīng)鏈中的某些屬性并將其顯示在最終產(chǎn)品上的機(jī)會(huì)。例如，考慮到整個(gè)生產(chǎn)鏈，可以說一種食品是由蔬菜原料制成的，或者不含麩質(zhì)。除了與食品直接相關(guān)的屬性外，還可以沿著供應(yīng)鏈測(cè)量和匯總其他可持續(xù)性參數(shù)，如溫室氣體排放或使用的可循環(huán)材料的比例。

獎(jiǎng)勵(lì)：基于區(qū)塊鏈的獎(jiǎng)勵(lì)系統(tǒng)通常獎(jiǎng)勵(lì)一些具有環(huán)境意識(shí)的活動(dòng)。一個(gè)典型的例子是收集和回收可回收材料獲得代幣性的獎(jiǎng)勵(lì)。具有環(huán)保意識(shí)的活動(dòng)可以是玻璃回收、塑料垃圾回收或采購(gòu)服務(wù)，對(duì)整體環(huán)境產(chǎn)生積極的影響。獎(jiǎng)勵(lì)也可以以不同的方式實(shí)現(xiàn)。它可以作為可收集的代幣，可以作為本地貨幣購(gòu)買不同的特殊產(chǎn)品，也可以作為完整的加密貨幣。

關(guān)于如何將區(qū)塊鏈用于可持續(xù)發(fā)展或環(huán)境保護(hù)中，還有許多其他的例子和倡議。例如，為公司提供透明的“綠色”積分系統(tǒng)，或追蹤慈善現(xiàn)金流的透明區(qū)塊鏈會(huì)計(jì)系統(tǒng)。當(dāng)然，目前還不可能看到哪個(gè)應(yīng)用程序?qū)⒊蔀樵摰貐^(qū)真正的“殺手級(jí)應(yīng)用程序”。 然而，許多可持續(xù)性問題很有可能在透明的全球區(qū)塊鏈系統(tǒng)和分散式的自動(dòng)化組織中得到更好的解決，而不是在目前的系統(tǒng)中，因?yàn)槟壳暗南到y(tǒng)通常由短期財(cái)務(wù)決策和其他地方政治利益主導(dǎo)。