区块链消耗能源
1. 区块链+能源具体运用在哪些方面
区块链凭借自己的优势可以为能源三大难题提供解决方案：通过优化能源过程，区块链可以降低成本；区块链可以从网络安全角度提高能源安全；把区块链作为支持技术以提高供应安全，最终通过能源管控实现能源的可持续发展。
更重要的是，区块链技术可以应用于以下领域和方面来帮助解决能源管控领域的问题:比方说在电力资源板块，自动化区块链可以改善分散式能源系统和微电网的管控。通过本地化能源点对点交易或分布式平台采用本地能源市场，可以显著提高能源的自我生产和自我消耗。应用和数据传送区块链可用于智能设备的通信、数据传输或存储。智能电网中的智能设备包括智能电表、先进传感器、网络监控设备、能源管控系统、智能家居能源控制器和建筑监控系统。除了提供安全的数据传输，智能电网应用还可以从区块链技术支持的数据标准化中受益。还有电费管理，在电力交易中，当售电公司、发电、用电不是一个主体时，各方很难互相信任。可信区块链公共服务平台使发电量、上网功率等多方信息交叉验证、公开透明，在网络环境下构建公平的交易机制。不可篡改的记录和透明化流程可以大大提高审计和法规遵从性。
链乔教育在线旗下学硕创新区块链技术工作站是中国教育部学校规划建设发展中心开展的“智慧学习工场2020-学硕创新工作站 ”唯一获准的“区块链技术专业”试点工作站。专业站立足为学生提供多样化成长路径，推进专业学位研究生产学研结合培养模式改革，构建应用型、复合型人才培养体系。
2. 能源区块链研究｜物联网可提高加密货币挖矿效率
每个了解加密货币的人都知道这种货币的缺点，而其对环境造成的影响首当其冲。是否能以绿色且道德的方式开采加密货币？如果可以，物联网在这一转变中又将扮演什么角色?
物联网可以挖矿吗
人们于几年前开始讨论用物联网进行加密货币挖矿，这些讨论主要以警告的形式出现：行为不端者可能会破坏物联网设备并将其变成一个分布式加密货币挖掘网络。
加密货币挖矿需要性能强大的中央处理器并消耗大量能源，物联网设备可以用来挖掘加密货币吗？
Mirai是网络安全领域家喻户晓的名字，但这个词通常与DDoS攻击同义。IBM在2017年的调查中发现，随后的Mirai网络攻击旨在在受损的物联网设备上部署比特币矿机从动装置。IBM没有就利用物联网设备的有效性得出具体结论，但这个概念很吸引人。
物联网、加密货币和区块链还有其他方式可以影响彼此的性能?
物联网对加密货币挖矿的影响
在IBM的发现问世后不久，Avast就得到了一个相似的结论：这样运用物联网不仅是可以做到的，还是有利可图的。Avast估计，攻击者可以同时用15000个物联网小工具在四天内挖掘约价值1000美元的加密货币。
使用数千个加密货币挖矿设备可以减少单个加密货币挖矿操作的总功耗和对环境的影响。有段轶事讲的是一个 科技 博主设置并忘记了她的物联网设备，找回后发现这些设备在一年多的时间里在后台生成了价值数千美元的代币。
将路由器和热点作为网络中心和加密货币挖矿中心前景光明，因为这种前景有关效率和绿色。在此人写下她的经历后，相关热点设备的订货量上升到150000台。与昂贵的CPU和GPU相比，该热点设备400美元的价格对业余矿工很有吸引力，因为他们不想在冷却系统和显卡上花费大量资金。
使挖矿更环保的技术
把加密货币挖矿变得更环保并非易事。单笔比特币交易要消耗约1544千瓦时电力，这些电力足够一个普通美国家庭用五十多天。比特币网络每年的总耗电量可能高达75太瓦时 。
更智能的气候控制技术是一种解决方案。挖矿作业可以通过无导管和微型分体式系统对其环境进行更精细的控制。将这些设备精确放置在需要的地方要容易得多，而且一个室外冷凝器可以为多个冷却装置供电。这些设备可以为加密货币矿工节省大量能源。
就目前的情况而言，电力是制约加密货币采矿的一大瓶颈。国家和国际领导人在制定目标时优先考虑建设弹性智能电网，依靠物联网实现电力和数据的双向流动。
使用可再生能源和物联网的能源网络更具弹性且性能更强，构建这种网络为加密货币矿工带来了机遇。一些规模更大的业务正在太阳能和风能富足的地区开设工厂。其他矿机在夜间工作，以抵消其运营在用电高峰时段对能源消耗的巨大影响。
以德克萨斯州的一次采矿作业为例，在最热和电费最贵的日子里，每次只需关闭30分钟就可以从能源消耗中获利。夜间，他们可以“在电路板能承受的范围内尽可能地减少运营”，同时将合同约定的电力供应返售予公用事业公司。
区块链和物联网：卓有成效的结合
物联网和加密货币已经找到了恰当的方式互通有无，相得益彰。物联网和区块链的结合可能会带来丰硕的成果，围绕这一话题的研究与讨论正在以不同方式有序进行。
物联网设备依赖于现场数据的高速交换和分析。在这里应用区块链可以确保系统的可靠性更高且数据传输的安全性更高。自主性对于业务效率而言至关重要：通过区块链推动物联网交互，设备之间可以直接交互，无需涉及远程服务器。
分别应用于物联网和加密货币的技术相得益彰，促进彼此发挥出最佳效果。
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3. 能源区块链研究 | 能源强度云的未来如何
如果区块链要实现其作为记录关键业务事务的可靠方式的潜力，将必须消耗比现在少得多的能源。
区块链是在比特币发明的同时出现的，是一种分布在多台计算机中不可变的账本，用于记录加密货币的交易。收集这种全新工具的前景吸引了无数“矿工”，他们通过解决一系列数学难题从而获得虚拟货币的碎片。这意味着要耗费大量的电力:据Digiconomist称，比特币挖矿一项就可能消耗相当于全球所有数据中心的能源，其碳足迹相当于整个伦敦市。
区块链在非货币用途上的应用也带有同样的污名，比如在整个供应链中跟踪产品，在买卖双方之间执行“智能”合约。比特币只占目前已知的数千个区块链中相对较小的一部分，尽管它可能比区块链需要更多的节点来记录其他类型的数据，但后者仍然是一个主要的能源消耗。鉴于区块链作为日常业务工具的雏形，这种能源强度水平显然是不可持续的。
区块链的支持者正在研究解决方案。Digital power - optimization LLC声称创建了“加密货币挖矿即服务”的概念，该公司利用该功能帮助发电厂和电网运营商节省资金，并管理负载失衡。该公司创始人兼首席执行官安德鲁·韦伯(Andrew Webber)解释说:“我们在他们的地盘上为他们建了一个矿井。他们在电力离开他们的基础设施之前使用电力，然后卖给电网。这使他们能够获取他们的能力的美元价值——他们通过把它卖给别人而得到的两倍、三倍或四倍。”
该合资企业的目的是解决电力负荷失衡日益严重的问题，部分原因是越来越多地使用太阳能和风能等可再生能源。发电厂可以根据当前的定价和需求，调整向电网出售电力的时机，使其最有利可图。
韦伯表示，加密挖矿作为一种服务，创造了一条利用电力的渠道，但这在其他方面毫无用处。他声称，在这个过程中，它提高了社区新能源开发的经济可行性。
这些都没有解决区块链挖掘加密货币或记录其他商业交易所需的实际能量。韦伯说:“区块链在设计上是能源密集型的。”矿工通过一种名为“工作证明”(proof of work)的算法展示他们的计算成果、确认交易和产生新的“区块”来赚取货币。
韦伯质疑把加密货币挖矿作为一种过度的能量吸引，称这种描述是“主观的”。他列举了花费在金融服务、Instagram、Netflix和其他类型的日常电脑活动上的能量，这些同样耗能巨大但是却没有人抱怨。
这个问题的另一个解决方案来自一个名为Gather的公司，该公司旨在通过利用服务器、个人电脑、手机和平板电脑等多种目前没有使用的计算设备的资源，来减少区块链对能源的影响。该公司创始人兼首席执行官Raghav Reggie Jerath解释说:“我们收集闲置电力，用它们来保护区块链。”
尽管它试图用基于“权益证明”的算法来补充工作量证明算法，但这种设置并没有完全改变加密挖掘的基本性质。对于后者，成功的矿工是那些已经拥有最多加密货币的人。
不管密码挖掘可能有多“绿色”，或者成功的标准是什么，区块链的创建仍然需要巨大的能量。具体地说，比特币的情况在未来几年可能会有所缓解，因为奖励给矿工的硬币数量在设计上有所减少(每四年减半)。但它仍然不会解决所有类型的区块链倡议的能源强度这个更大的问题，在该问题解决之前，这项技术的未来仍将未知。
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4. 区块链真正的样子！区块链技术创新助推全球气候行动
大伙儿都知道的一个事实是：区块链可以让人财富倍增，那么，到底是区块链的哪一部分让人财富倍增呢，这个事情从区块链诞生至今，一直模模糊糊。明说了吧，是区块链的激励机制让人财富倍增财富自由。激励机制，外在表现为虚拟货币或者内部积分。腾讯QQ升级系统是不是激励机制？是的。美团的外卖会员升级系统是不是激励机制？是的。我们为什么不把腾讯QQ积分拿来交易所交易呢？是因为腾讯QQ积分本身并没有特别大的价值，不具备交易价值及意义。那么，凭什么挂了一个区块链的名字就可以把激励积分拿来交易或者说激励积分具有让人财富自由的魔力呢？
是因为区块链激励机制是和传统实体结合在一起的，并有着其增值作用的。比如股票，股票本身是不产生价值的，约等于一张白纸或一个符号代码，它只有以传统实体为载体才具备价值。区块链（激励机制）也是一样，它只有和传统实体项目以及具体的业务合为一体，才能产生经济价值。
所以，单独的激励机制其实是毫无价值的。
市场上广为流传的虚拟货币，以及更多云钱包挖矿存币生息是什么？它就是一种单纯的激励机制，仅仅是一种激励机制。比如挖矿，挖了就给币，这是不是激励机制？有人说这矿机看得见摸的着，这不是实体么？No，矿机只是激励机制的生成方式而已。换一下，换成存币生息，不一个意思么？存在虚拟的钱包里面，然后生出币出来，这虚拟的钱包不就是一个激励机制的生成载体么？按照这个思路，我们还可以用种树来产生激励机制，种花也可以。
然而，这类东西通通都是骗局。为什么？因为他们仅仅是一种激励机制，脱离了本质的激励机制。CX也是激励机制，也是脱离了本体的激励机制。
本体是什么？是实体项目，是实体业务，强劲的营收体系。缺了本体业务的激励积分什么都不是，空气都不如。假如我们把区块链激励机制当做一种类似股票的东西，那么，它靠什么增值？没有强劲的营收体系作支撑，能升值吗？
不能！So，所谓的买什么币可以财富自由，不过是广告而已。而且还是虚假广告，禁不起推敲。可能有人侥幸赚了点钱，但是偶然并不等于必然，偶然事件天天都有，必然事件才是一个行业本来的样子，比如电商，比如互联网，比如AI，比如云计算。
总结：1，单纯的激励机制（虚拟货币）什么都不是，毫无价值。2，和实体业务深度融合的激励机制才具有让大多数人财富自由的力量。
在考虑区块链时，碳中和并不是首先想到的。比特币，区块链的第一个应用，被广泛称为环境污染者，消耗大量能源并排放大量二氧化碳量，以验证交易和维持网络。然而，这种性质的担忧只适用于用于底层技术的特定应用。根据网络架构和协议的选择，区块链可以以更节能的方式部署。不会比传统的数据库解决方案消耗更多的能源。
但区块链技术的核心竞争力—透明度、数据可审计性、隐私性、价值传递、流程效率自动化等，可以用来推动交付可持续基础设施所需的系统性变革，区块链技术可以以安全和公平的方式为低碳转型提供解决方案。比如，区块链是一种强大的工具，可以显着提高温室气体排放的透明度、问责制和可追溯性。它帮助公司提供更准确、可靠、标准化和易于获得的碳排放数据。
此外，可以通过智能合约利用区块链来更好地计算、跟踪和报告整个价值链中碳足迹的减少情况。它可以提供即时认证、实时数据验证和清晰的数据记录。
在纵深发展方面，区块链技术可以将公司的个人努力转变为网络化的努力。而且，它可以清楚地确定个体行为者为减少碳足迹所做的贡献。竞争精神和以市场为基础的激励创造了共赢的局面。清洁技术初创公司在这一过程中发挥着关键作用。他们开发了支持区块链的平台，将所有利益相关者聚集在一起，包括公司、政府和公民。区块链的去中心化方法提供了广度和深度。它参与并使每个人都能够参与计算。它允许跟踪和报告整个供应链的温室气体排放减少情况，包括制造商、供应商、分销商和消费者。
目前，区块链技术创新成为全球范围内应对气候变化的集体行动的强大推动力。公共和私人投资者开始注意到它的独特价值。
根据联合国粮食及农业组织 (FAO) 和瓦赫宁根大学与研究中心 (WUR)关于将区块链应用于农业气候行动的最新报告：区块链技术有很大潜力支持有效农业部门的气候政策和衡量气候行动的有效性。该报告概述了区块链在农业中的局限性和潜在应用，以及如何在气候变化的背景下使用它。
该研究表明，区块链技术可以帮助提高减缓和适应气候变化活动的透明度和问责制。除了监测温室气体排放外，它还可以通过帮助跟踪投资和改进管理实践的结果来支持农民适应气候变化。区块链还可以帮助跟踪适应和缓解活动中与性别相关的可持续发展目标指标。总而言之，它有可能成为加速全球行动以实现《巴黎协定》和 2030 年议程可持续发展目标的工具。
此外，欧盟为利用区块链采取气候行动而采取了一系列措施，诸如促进区块链技术的开发和采用，并激励参与者减少其碳足迹并考虑其行为的 社会 影响；开发技术援助和投资计划，支持基于区块链的数字创新，有助于减缓和适应气候变化；加速基于区块链的解决方案，在供应商和消费者之间建立网络，超越个人，包括所有 社会 利益相关者；通过绿色债券、金融 科技 解决方案和替代融资机制，支持可持续金融举措并促进使用区块链技术为气候行动融资；支持欧盟国家和国家政府机构合作开发和采用基于区块链的解决方案，以支持气候行动和减少温室气体排放；与战略合作伙伴建立伙伴关系，包括联合国机构和国际金融机构，如世界银行、欧洲投资银行和欧洲复兴开发银行；支持加强欧洲的清洁技术创新生态系统，改善清洁技术初创企业和中小企业的融资渠道。
此外，区块链技术正在通过 NDCs 和 NAPs (SCALA) 计划扩大土地利用和农业的气候雄心计划进行试点，该计划由粮农组织和联合国开发计划署 (UNDP) 共同领导，并由德国国际气候倡议 (IKI) 提供资金. 该方法将通过数字化农业和粮食系统的价值链并通过关键数据元素 (KDE) 跟踪可持续性来应用。该计划重申了数字化等技术进步在实现可持续发展方面可以发挥的作用。
加密领域也有相关尝试，气候技术公司Flowcarbon与Celo基金会宣布推出碳市场生态系统，该系统将使碳信用能够以Flowcarbon的Goddess Nature Token（GNT）的形式在Celo网络上交易。 其合作关系包括由Celo基金会和Climate Collective购买至少1000万美元的GNT，GNT目前正在预售中。Flowcarbon在Celo上的推出将创建碳信用链上流动市场，旨在使碳抵消广泛可及且透明。
美洲开发银行（IDB）旗下创新实验室IDB Lab正在发起一项倡议，以创建利用数字代币促进生物多样性保护和促进气候行动的创新解决方案。 IDB Lab与IDB Group 2025愿景所确立的促进应对气候变化行动的目标完全一致，从而发出这一呼吁，以 探索 数字代币的真正潜力，该倡议面向目标包括初创企业、中小型企业（SMEs）、基金会、非营利组织、企业、大学、智库、公共创新机构、加速器和其他在这一主题上有经验、准备实施模型的组织。
GainForest开始与巴拉圭环境部(MADES)合作，保护巴拉圭大查科美洲区(grand Chaco Americano)数千公顷的森林。GainForest将卫星图像与数据科学相结合，旨在激励土地所有者不再砍伐树木。GainForest的目标是筹集加密货币捐款，从土地所有者手中购买森林，扩大国家公园，防止森林砍伐。该项目将基于区块链的智能合约与卫星图像、无人机摄影和数据科学相结合，自2017年赢得联合国COP 23 Hack4Climate竞赛以来，一直稳步增长。GainForest联合创始人David Dao表示，这使得GainForest成为首个政府支持的绿色加密项目。
5. 区块链技术，怎么才能正确应用到金融产业
回望2008年， 区块链 技术展示了它可以在不同商业领域带来的变化。这项技术虽然还在初期，但是已经改变了很多产业。区块链的各种特性，例如去中心化，不可篡改以及透明性，可以改变商业模式。尤其是对于银行和金融业来说。
虽然现在还有很多问题，但是，区块链有潜力能够为金融和银行产业减少成本和劳动力。根据德勤的报告，全世界24%的金融机构对区块链技术很熟悉，北美地区会比其他地方更加熟悉这些技术。考虑到这项技术的广泛应用性，企业也在逐渐寻找区块链能够应用的不同领域。
特别是银行和金融业，成百上千的基金每天正在从世界的一端到另一端。这就让全球金融系统成为了能够从区块链应用获利的行业之一。银行和金融业需要大量的人工，这时候如果有任何错误，对于金融系统来说会产生很大的影响。根据全球金融科技的报告，2017年，77%的金融科技机构希望在2020年将区块链作为金融生产系统。
区块链在银行业的应用
对于区块链技术和运行方式的基本理解，你脑中真正的问题，可能是：区块链真地能够应用在银行产业吗？如果是的，我们如何才能最好地利用区块链技术？而且，最重要的是，区块链会停留在原地还是继续往前走？
根据哈佛商学院的报道，区块链此时对于银行业，就像互联网对于媒体那样。区块链能够解决银行和金融产业的很多问题。区块链技术拥有所有可靠技术应该有的特性，其中也包括金融相关的业务。
区块链可以提供高级别的安全性，特别是在交换数据，信息和金钱等方面。同时，这也让用户可以利用透明的网络架构，操作成本很低，同时，也可以获得去中心化的帮助。这些特性会使得区块链会成为银行和金融行业非常稳定，可靠以及受欢迎的解决方案。
金融机构想要保证资金安全，就需要很多中介机构。然而这些中介机构却使得整个产业更加昂贵。而且，由于其中有太多的人参与整个过程，发生错误的几率也在增加。区块链技术可以保证转账安全，同时也可以让用户获得更好的体验，成本也更低。
银行使用区块链技术案例
虽然在早期，银行和金融机构对于区块链技术仍旧是持怀疑态度，但是，现在，事情已经变了。随着区块链在多个领域获得成功，银行业正在寻找区块链新的领域和应用。
有些大企业，例如，JP摩根对于区块链的未来发展充满信心。美国投资银行总部也开始了对区块链技术的研究和实施。Quorum项目是一个企业分布式账本和智能合约平台，能够支持快速转账和吞吐量，来解决金融行业，银行等的问题。根据目前的消息，他们已经基于分布式注册机构发布了不同 利率 的 年金 证明书。
除了这些，主要的美国银行已经得到了由美国专利局发放的专利证明。这份文件提到关于许可性区块链的部署，这是为了保证记录的安全性，同时，也是为了认证企业和个人数据。
这个系统会让通过认证的成员获得数据并且记录下所有的个体成员。此外，系统会使用区块链技术，将多个现有的数据存储平台进行整合。这个安全的单个网络会提供整体效率，同时也减少用户数据的存储地址数量。
另一个机构就是高盛。高盛也在积极地融入分布式注册技术的研究之中。为了给区块链行业的初创公司服务，解决数字货币的波动性，高盛已经投资了数字货币项目。
高盛集团旨在成为华尔街数字货币的领导者。设定自己的数字货币交易，可以帮助他们很好地管理数字交易。
金融使用区块链技术案例
随着更多应用案例出现，区块链技术已经有潜力来改变目前的金融和银行产业。该技术可以通过以下几点，改变目前的银行产业：
减少欺诈
任何牵涉到金融相关的项目，就会有欺诈。此外，从最基本的金融模型来看，安全性也是最重要的。有超过40%的金融主体和中介机构，例如股票交易所，每年都会因为金融盗窃事件，蒙受重大损失。
中心化数据库系统是用来进行金融管理和操作。但是中心化的数据库很容易被入侵，如果有单点出现问题，那么就会形成网络攻击。一旦黑客进入到这种系统，盗窃资金很容易。这就会使对于更加安全系统的需求产生，需要足够的安全保证来防止这类攻击。
由于区块链是分布式的，不可能会出现单点的破坏。按照区块形式存储的每个转账都会有加密机制的保护，很难被攻击。
而且，所有的区块都是互相连接的。由于这个连接的机制，如果有区块被改变，那么区块链上所有其他区块都会立刻表现出这个改变。因此，这会帮助追踪这个入侵，同时也让黑客没有机会来对整个系统进行改变。通过一个安全的区块链系统，我们能够防止网络攻击以及现在的银行和金融业攻击。
客户身份验证银行和金融机构对于这点是非常担忧的，所以他们必须要进行AML和KYC，从而减少损失。所有这些过程都会花费很多时间，并且所有的银行和金融机构都需要独立地进行所有的验证。
根据调查报告，每年这类过程都需要花费从600万美金到5000万美金不等的金额。有些客户尽调是为了减少洗钱以及攻击行为。目前，银行需要上传客户的KYC数据到中心化的注册机构，被用来检验老客户或者新客户的信息。
随着区块链系统的应用，每个银行或者金融机构的客户验证，也可以被其他银行使用，这些KYC认证不需要进行多次。
也就是说，通过区块链技术，可以免去很多重复工作。而且，在不远的未来，所有金融机构都会获得客户更新的相关信息，使得管理员以及管理机构的成本减少。
智能资产
当所有资产都需要通过清晰的日期和时间戳来记录，贸易金融就会变得很困难。全球的供应链包含了很多机构和个体，参与方在不停地进行交易。这其中的文件更加复杂。区块链可以通过数字形式来存储这些智能资产的记录。智能资产系统不会仅限于把物品转移，同时还会追踪物品的轨迹。
银行和金融机构的智能资产追踪系统现在也面临很大的竞争。拥有丰富数据的银行可以通过区块链将这些数据转变为客户价值。
智能合约
智能合约的应用可以证明银行和金融行业的重要性。智能合约是在某些条件满足的时候，可以自我执行的代码。
在使用到金融转账的时候，智能合约对于提高速度和简化复杂的流程很有帮助。只有在代码中的条件满足，合约才会执行，也会保证转账的信息十分准确。而且，由于这些条款对于所有人都是可见的，出现错误的概率就会下降很多。
贸易金融
贸易金融被认为是区块链技术在银行产业最有用处的应用之一。所有参与方，例如复杂的转账可以在区块链网络进行记录，贸易商和银行通过一个共有账本 共享 这些信息。一旦某个条件满足，那么智能合约就会自动运行，相关的参与方可以看到所有发生的行为。
根据有关消息，有初创企业已经成功进行基于区块链的交易转账，通常这一过程需要花费7-10天，但是现在只需要4小时。和现在的基础架构相比，使用区块链可以大幅减少证书、票据以及其他费用的产生。
为什么银行业需要区块链？
1.目前银行系统高度依赖于纸质文件和现在的系统。现在需要可信稳定的系统升级，来防止任何欺诈，解决扩容和安全问题。区块链技术和去中心化本质，可以让银行系统拥有正在寻找的高端技术。
2.银行不能独立地运行，现在很多转账都是通过中介的。跨国转账需要花费5天时间，其中也会有不少风险。银行通过区块链系统，能够让转账非常快速，而且不需要承担任何风险，银行自身就足够解决这些问题。
3.世界正在向着数字化迈进。经济发展的速度也在逐渐增加，并且毫无疑问，这个速度还会更快。区块链技术会让小额转账变得更加快速，同时能保证更低的费用和转账扩容性。
4.除了银行以外的金融服务企业也逐渐通过最新科技来改革自己的系统，通过提供可靠的服务、更低的 费率 ，来保证市场的安全。银行和其他金融机构应该接受新型区块链技术，让他们的生态系统保证安全。
区块链技术融入还有很多挑战
区块链技术当然有它的优势，但其中也包含着很多挑战，特别是对于金融和银行产业的机构来说。
交互性：区块链技术不会被任何国际条例所束缚，所以这其中并没有标准。随着大型产业，例如银行对交互性要求的提升，区块链需要和不同的系统兼容，并且还需要能够被大众所接受。现有系统和区块链的整合对于目前的系统是个非常大的挑战，因为现有的系统不能被完全地替代。如果区块链技术可以让多个系统完美地一起工作，那么操作可行性就完全可以满足。
隐私：银行和金融机构的背书，是人们将资金存入其中的信任。如果想让区块链替代它们，很重要地就是要保证存入区块链的数据被安全存放，并且不会改变任何人的身份。由于转账信息是在区块链上公开进行，也需要对私链进行研究，这同时也有助于解决交互性问题。
加密性：私钥是区块链系统的必要元素，因为他们对于保证区块链上个人数据有着非常重要的作用。但是，一旦获得私钥，就必须要非常安全地进行存储，因为如果丢失，就再也没办法找回了。而且，存储数据的加密方式也会存在漏洞，这也导致了区块链很容易被黑客攻击。
安全性：区块链网络是安全并且可靠的，因为它其中融入了加密学的技术，为防止黑客攻击，这类系统中任何的加密性能都需要大量的算力。当区块链网络被应用在任何银行机构，就必须要通过多个安全协议来进行加密。网络需要能够有足够多的算力去防止任何人进行控制，除非是根据特定的准入许可。根据这些需求，融入区块链的这类系统或者机构可以是许可的或者非许可的。在这些机构中的人需要能够处理不同级别的准入许可，从而能够从欺诈和网络攻击者，来拯救整个网络。
可扩容性：现有数据的增长是不可否认的。随着人口数量的增长，数据库的增长也会随之而来。这就会给区块链的应用带来很大的挑战。通过区块链创建的网络应该能够处理逐渐增加的流量，同时也能维持网络参与者的速度。如果区块链技术能够应用在目前的银行系统和机构，就必须要能保证处理这些数据流量的能力。
能源消耗：大多数区块链网络都是基于工作量证明机制，其中网络参与者会根据他们解决问题的速度来获得奖励，这也会基于他们解答问题的速度，从而将新的区块放入网络。这可以让整个网络稳定运行，同时也增加了能源消耗。这类算力会消耗很多的电力，从而对环境造成影响。在接受区块链技术之前，这些问题需通过其他激励机制来解决。
法律监管：如果区块链应用到银行业，那么国际监管条例就是非常必要的。现在，数字货币作为区块链最受欢迎的应用，目前还没有监管条例，有利有弊。但是，如果区块链在银行和金融业进行应用，那么就一定需要监管，避免人们因为有所损失而造成麻烦。
结论
尽管对于银行业来说，监管条例非常严格，金融机构也开始了将区块链技术作为解决方案的征程。银行业巨头已经开始进行测试，去寻找去中心化技术的潜在用途。
机构正在大力投资研究区块链解决方案。通过让区块链进入现在的产业，很多问题都会得到解决。因为这项技术让系统更加透明，可靠，也容易使用。
6. 区块链对环境保护可以发挥怎样的力量
区块链作为一项颠覆性的新兴技术已经上升到国家战略，成为数字经济时代信任新基建的重要技术载体，然而很多人依然认为区块链技术更多的是运用在金融领域，但其分布式、不可篡改和协同共识的技术特性决定了它可以应用在诸多涉及数据、协同工作的领域，尤其是环保领域。
目前，客户正向电网输送数亿乃至数十亿的分布式能源资产，但能源数据流转和交易仍因基础建设不完备，数据不同步、供需不平衡、交易清算过程复杂，交易所有权归属不清等问题受到限制。
国网宁夏电力、国网电商公司正在积极推动区块链与新能源业务的融合创新，立足发展基于区块链的分布式能源交易平台，以区块链为核心技术，融合身份认证、智能合约、非对称加密等技术手段，通过将新能源数据上链存证，完成供需数据高效匹配，为新能源消纳提供可行性方案和技术支撑，以提升新能源消纳综合能力。并进一步激发新能源交易主体的参与积极性，吸引更多负荷侧资源涌入电力交易市场，优化能源资源调控，实现绿色能源经济。
7. 比特币到底浪费了多少能源
实际情况是，挖矿的人把矿机搬到山区，小型的水电站，发电站等地方，直接买他们的电。在这里给大家科普一下。国家电网和发电单位是分开的，国家电网是传输网络。发电单位是乙方，供应商。我们家用电，工业用电都是国家电网通过把发电供应商的电倒卖出来的，而且正常用电必须通过国家电网才行，垄断。所以说国网在里面吃差价，赚了巨额利润的同时还把企业做亏，起码账面上不好看，用以维持运行。
而一些小的发电企业，为了上国家电网，是要有很多关系，很多流程的，因为人家是买家，且是唯一买家。之前也有发电企业自给自足的电力运行，但是最终都是因为各种不合格，不规范等原因，要么关闭，要么就卖给国网(要让你停，很简单的事情)，国网原则上不希望其他个体不通过他来私自买卖电力，因为这样就动了他的奶酪啦。
最后比特币挖矿的人之前在四川的小山沟里面，依附小型发电企业，让发电企业的电发出来直接卖给矿工，持续了1年左右，虽然发电企业所有资质齐全，可以卖电，但是国网还是不允许这种行为发生，所以透过政府，环保等手段，说在那种鸟都没有几个的小山区，发电企业噪声污染严重，关停。本来挖矿可以带动小型电力企业存活，但是国网太强大，无奈矿工只有搬走，另外找地方买高价电。
所以各位觉得它浪费能源了么？本来就是产能过剩，卖不出去东西了，经济拉不动了，无奈还是穷地方继续穷，因为被巨型国企打压，民营经济是斗不过国企的。
作为一个矿工我要说一下 我们是汛期找水电站合作我们也是给水电站电费的 就算这些水不用也是流走 你们以为那些比特币是莫名其妙就来的 是我们从正规厂家买的机器 我们又没有偷电 总是说我们浪费能源 无知的喷子喷我吧
不仅没有浪费能源，反而充分利用能源。比特币矿场都建在电力成本低、偏远地区。如果放在城市附近，电费都抵不上挖矿所得。比特币矿场一般选择在偏远的水电站，这些地方发电不仅用不完还输送不出去，有些甚至连电网都上不去，白白浪费。投资水电无论个人还是地方政府都很乐于矿场进驻。抛开比特币本身性质，矿场的出现对当地百利而无一害。
比特币有几个致命的问题得不到答案就无法成为货币。一：全世界有哪个国家替比特币背书担保承认比特币是法定货币？如果没有国家承认，出了问题谁出面承担责任？美国和日本现在能不能确认比特币与美元日元的比价汇率是多少？二：全世界每一个国家的印钞量都是有一定的额度来对应实际货物商品，比特币有没有额度，如果没有额度的限制监管，谁来保证比特币的真实有效性，幕后操纵者会不会在里面添砂子加水份稀释玩家的财富。三：比特币作为世界性的虚拟货币，它的总部在哪里，由什么公司掌握运营，公司机构的真实性必须要明确，现在为止有没有哪家运营机构出来承认？如果上述最基本的三样条件都没有，那就是一个三无产品，最后的血本无归只能是自认倒霉了。
很多人讲 中国挖了比特币卖到美国 相当于出口电力 但是事实情况呢？ 地下钱庄利用资金把比特币炒高 然后转到美国换成美元 买单的是中国人 最后钱存在美国花 如果任由它发展下去 和卖国有何区别
每年耗费能源约170亿千瓦时。2016年中国全 社会 用电量59198亿千瓦时，三峡发电量935亿千瓦时。相当于三峡电站每年近五分之一的电都用来挖比特币了。
一个非常不错的问题，现在的人基本上都知道比特币的暴涨以及所谓的挖矿，但是却很少知道比特币也属于高耗能产业之一。
援引自比特币消耗指数最新的能源消耗数据显示，目前的比特币全球挖矿产业，一年消耗的电量达350亿度。虽然有部分抗议者批评他们将数据夸大了1.15倍，但这个数字同样是非常令人惊讶的。
比特币到底有多耗能？
简单举个例子，就拿市面上功耗较小的蚂蚁s9的矿机来说算力是13.5t，功耗是1400w 矿机在二十四小时运行的情况下：1.4千瓦*24=33.6度。
很多人对这个数字不太有概念。其实大概就相当于比较节能的空调的用电量，但是比特币矿机是需要二十四小时不间断运行的，一年算下来就单台机器耗电量就是非常大的，家用电的阶梯电价成本太高，在行情不好的时候甚至可能收益不够电费支出的，所以目前挖矿都会选择在矿场托管，可以拿到便宜电。
一年350亿度的电这是非常庞大的一个数据，即使是夸大了一倍有余也是175亿度电量。但是真实的数据肯定远远比这大，大概是目前的世界消耗电量的3％-5%。
比特币的挖矿成本80%来自于电力价格，从这一点上就可以理解比特币的成本为何会如此之高，加上每周以6%的难度激增这一用电量还会持续上涨。
说浪费，其实也不一定是浪费，这个是有争议的。
很多人对于挖矿的过程其实并不了解，这里的许多回答也没有介绍，我觉得有必要再说一说。
比特币系统是一个电子账本，每一个矿工最主要的工作是记账，为了防止这些矿工乱记账，扰乱正常的系统运作，所以出了一道题，这道题有无数个解，谁算出一个，就可以记上去，并且获得一定的奖励。
举个简单的例子，100可以等于50+50，也可以等于1+99，如果题目是，求出两个数，这两个数加起来是100，那么就可以有很多个解，比特币的挖矿就是算类似的一道题，但是这道题比我上面列出来的难多了，只有机器才能解，配置越好的机器，解的越快，解的越快，就越有可能获得奖励，也就是挖出的矿就越多，这就是为什么会有那么多矿机，这些矿机又为什么要耗这么多电的原因。
那么，用这么多电，是浪费吗？毫无疑问，比特币系统消耗了大量的电力，但问题是，矿场不会开在你家旁边吧，很简单的道理，电费是成本，而收益是基本固定的，那么，电费只有越便宜，这件事才赚钱，所以，人们只会在电最便宜的地方开矿场。
为什么电费在有些地方更便宜呢？因为电的运输是一个麻烦事情，同样的电，从北京运到上海，在高压电线上就得消耗一半，所以远距离传输电力，这个是非常浪费的，在一些欠发达地区，因为地热，风力，河流，可能电的资源很丰富，但是也运不出去，所以只能低价处理，甚至白白浪费，比特币把这个电用起来了，所以并不一定是浪费
最近几年，随着比特币价格一路飞涨，比特币挖矿的耗电量急剧上升。在全球范围内，越来越多高耗能的矿机被用于比特币挖矿。一项统计显示，截至去年11月，比特币矿工年耗电达到29万亿瓦时，这相当于全球总用电量的0.13%，比爱尔兰和尼日利亚的耗电量还多，尼日利亚有1.86亿人口。即便是在用电大国美国，比特币矿工消耗的电力也可满足数百万户美国家庭的需求。
随着时间的推移，比特币产生数量将越来越少。2009年“创世区块”给予矿工的奖励是50枚比特币；而今天挖出新区快的矿工酬劳已经降至12.5枚比特币。未来“开采”新的比特币区块，对矿机的算力要求越来越高，设备也越来越昂贵，作为成本大头维持矿场运作的电费也愈来愈高。今年1月，比特币挖矿的预计年耗电量达到39.84太瓦时，短短的一个月后，这一数字攀升至48.37太瓦时。
甚至有分析预计，如果继续按这样的速度增长下去，到2020年时，比特币挖矿将消耗掉世界上的所有电力。
除了浪费电能，比特币挖矿导致的另一问题是碳排放。就是碳排放量。根据地处蒙古的一个靠燃煤发电驱动的比特币矿场数据估算，该比特币矿场每挖掘一块比特币，所产生的二氧化碳排放量为8000-13000千克，二氧化碳排放量为24000-40000千克/时。
挖矿损耗了大量的电能，碳排放则对环境造成污染，因此，比特币挖矿遭到外界不少质疑与批评。
先说答案： 基本没有浪费能源，实际上还解决了一部分弃电问题。
谈浪费能源，主要指比特币等挖矿行为
区块链技术在保证各个节点数据一致性时，采用了各种共识机制，其中最早使用(比特币)也最被为广泛验证为真正安全的共识算法叫做Pow(工作量证明)。
这种共识算法需要依赖大量的算力去确保整个分布式网络数据的安全性和一致性。
由于这种共识算法对“去中心化”被认为是最安全有效的，所以社区广泛接受在此过程中消耗一部分能源的理念。
为什么会被称浪费能源
因为早期确实有很多的矿场是黑矿场。
所谓的黑矿场就是在很多发电站(国家不允许私卖)附近盗接电缆进行偷电行为。接入的这些电都是当地消耗不了又输送不出去的。发电站低价卖给矿场俗称“灰电”，完全盗接称“黑电”。
到后来，随着矿场的规模日渐扩大，挖矿消耗的电量剧增。面临这样的问题，矿场不得不去和地方政府合作。
但实际上，这些地方政府(比较贫穷)通常十分欢迎大型的比特币矿场到他们当地落地生产。
因为当地有海量的过剩电力消耗不掉，或者是不便于输出，那么比特币矿场就可以把这部分电用掉，给当地政府带来部分经济收入。
所以说，从经济角度，挖矿行为是利大于弊的。
而挖矿生产出来的比特币，只需要通过网络就可以把这个价值输送到全世界各地。这样一种生产输出价值的方式，实际上是比较环保的。
从能源角度来看，挖矿行为对电力使用是不存在浪费现象的。
结论&观点
比特币挖矿消耗的电不是浪费，挖矿用的电力都有着清晰产权。
这部分电力来源，都是由矿场合法购买，所以不存在法律风险。
同时挖矿生产很大程度上是解决了弃电和电力产能过剩的问题，应该叫高效利用电力资源，帮助当地 社会 解决了一些问题。
而我认为： 比特币的价值一部分来源恰好体现在能源消耗带来的转移增值 ，所以整个比特币网络的市值增长也是合乎情理的。
8. 三. 区块链系统的核心之一-分布式共识机制
拜占庭将军问题（Byzantine Generals Problem），是由莱斯利·兰波特在其同名论文中提出的分布式对等网络通信容错问题。
在分布式计算中，不同的计算机通过通讯交换信息达成共识而按照同一套协作策略行动。但有时候，系统中的成员计算机可能出错而发送错误的信息，用于传递信息的通讯网络也可能导致信息损坏，使得网络中不同的成员关于全体协作的策略得出不同结论，从而破坏系统一致性。这个难题被称为“拜占庭容错”，或者“两军问题”。
拜占庭假设是对现实世界的模型化。拜占庭将军问题被认为是容错性问题中最难的问题类型之一。拜占庭容错协议要求能够解决由于硬件错误、网络拥塞或断开以及遭到恶意攻击，其他计算机和网络可能出现不可预料的行为而带来的各种问题。并且拜占庭容错协议还要满足所要解决的问题要求的规范。
在拜占庭时代有一个墙高壁厚的城邦——拜占庭，高墙之内存放在世人无法想象多的财富。拜占庭被其他10个城邦所环绕，这10个城邦也很富饶，但和拜占庭相比就有天壤之别了。
拜占庭的十个邻居都觊觎它的财富，并希望侵略并占领它。但是，拜占庭的防御非常强大，任何单个城邦的入侵行动都会失败，而入侵者的军队也会被歼灭，使得该城邦自身遭到其他互相觊觎对方的九个城邦的入侵和劫掠。
拜占庭的防御很强，十个城邦中要有一半以上同时进攻才能攻破它。也就是说，如果有六个或者以上的相邻城邦一起进攻，他们就会成功并获得拜占庭的财富。然而，如果其中有一个或者更多城邦背叛了其他城邦，答应一起入侵但在其他城邦进攻的时候又不干了，也就导致只有五支或者更少的城邦的军队在同时进攻，那么所有的进攻城邦的军队都会被歼灭，并随后被其他的（包括背叛他们的那（几）个）城邦所入侵和劫掠。
这是一个由许多不互相信任的城邦构成的一个网络。城邦们必须一起努力以完成共同的使命。而且，各个城邦之间通讯和协调的唯一途径是通过信使骑马在城邦之间传递信息。城邦的决策者们无法聚集在一个地方开个会（所有的城邦的决策者都不互相信任自己的安全会在自己的城堡或者军队范围之外能够得到保障）。
城邦的决策者可以在任意时间以任意频率派出任意数量的信使到任意的对方。每条信息都包含如下的内容：“我城邦将在某一天的某个时间发动进攻，你城邦愿意加入吗？”。如果收信城邦同意了，该城邦就会在原信上附上一份签名了的或盖了图章的（以就是验证了的）回应然送回发信城邦。然后，再把新合并了的信息的拷贝一一发送给其他八个城邦，要求他们也如此这样做。最后的目标是，通过在原始信息链上盖上他们所有十个城邦的决策者的图章，让他们在时间上达成共识。最后的结果是，会有一个盖有十个同意同一时间发动进攻的图章信息包，和一些被抛弃了的包含部分但不是全部图章的信息包。
在这个过程中首先出现了第一个问题，就是如果每个城邦向其他九个城邦派出一名信使，那么就是十个城邦每个派出了九名信使，也就是在任何一个时间又总计90次的传输，并且每个城市分别收到九个信息，可能每一封都写着不同的进攻时间。
在这个过程中还有第二个问题，就是部分城邦会答应超过一个的攻击时间，故意背叛进攻发起人，所以他们将重新广播超过一条（甚至许许多多条）的信息包，由此产生许多甚至无数的足以淹没一切的杂音。
有了以上两个问题，整个网络系统可能迅速变质，并演变成不可信的信息和攻击时间相互矛盾的纠结体。
拜占庭假设是对现实网络世界的一种模型化。在现实网络世界中由于硬件错误、网络拥塞或断开以及遭到恶意攻击，网络可能出现许许多多不可预料的行为。拜占庭容错协议必须处理这些失效，并且还要使这些协议满足所要解决的问题所要求的规范。
对于拜占庭将军问题中本聪的区块链给出了比较圆满的解决方案。也就是比较圆满的解决了上述的两个问题。
拜占庭将军问题的第一个问题从本质上来讲就是时间和空间的障碍导致信息的不准确和不及时。
区块链对于第一个问题的解决方案是利用分布式存储技术和比特流技术（BT技术，一种新型的点对点传输技术，具有节点同时作为客户端和服务器端和没有中心服务器等特点），将整个网络系统内的所有交易信息汇总为一个统一的，分布式存储的，近乎实时同步更新的电子总账。统一的分布式共同账本就解决了空间障碍问题；而近乎同步进行的，实时的，持续的对所有账本备份的更新、对账则解决了时间障碍问题。
这个过程较具体一点的描述大概是将区块链系统内所有的交易活动的记录数据统一于一种标准化的总帐上；区块链系统的每一个节点都会保存一份总帐的备份；所有总帐的备份都是在实时的，持续的更新、对账、以及同步着。区块链系统的每一个节点能在这本总帐里记上添加记录；每一笔新添加的记录都会实时的广播到区块链系统内；所以在每一个节点上的每一份总帐的备份都是几乎同时更新的，并且所有的总帐的备份保持着同步。
拜占庭将军问题的第二个问题从本质上来讲就是关于信息过量问题和信息干扰问题。信息过量和信息干扰问题导致决策延迟，甚至决策系统崩溃而无法决策。
区块链对于第二个问题的解决方案是区块链系统的任何一个节点在发送每一笔新添加的记录时需要附带一条额外的信息。对区块链系统的任何一个节点来说这条额外的信息的获得都是有成本的，并且只能有一个节点可以获得。这样就解决了区块链系统的任何一个节点新添加额外信息时的信息多且乱而无法达成一致的问题。在这里，区块链系统的任何一个节点获得那条附带的额外的信息的过程就是著名的工作量证明机制。
共识机制主要解决区块链系统的数据如何记录和如何保存的问题。工作量证明机制就是要求区块链系统的节点通过做一定难度的工作得出一个结果的过程。
区块链系统中某节点生成了一笔新的交易记录，并且该节点将这笔新的交易记录向全网广播。全网各个节点收到这个交易记录并与其他所有准备打包进区块的交易记录共同组成交易记录列表。在列表内先对所有交易进行两两的哈希计算；再对以获得的哈希值进行哈希计算获得Merkle树和Merkle树的根值；把Merkle树的根值及其他相关字段组装成区块头。
各个节点将区块头的80字节数据加上一个不停的变更的区块头随机数一起进行不停的哈希运算（实际上这是一个双重哈希运算）；不停的将哈希运算结果值与当前网络的目标值做对比，直到哈希运算结果值小于目标值，就获得了符合要求的哈希值，工作量证明也就完成了。
分布式的区块链系统是一个动态变化的系统（硬件的运算速度的增长，节点参与网络的程度的变化）。系统的不断变化必然带来系统的算力的不断变化。而算力的变化又会导致通过消耗算力（工作）来获得符合要求的哈希值的速度的不同。最终的结果会是区块链的增长速度会有巨大的不同。这是一个很大的问题。为了解决这个问题，区块链系统自动根据算力的变化对工作难度进行调整。也就是采用移动平均目标的方法来确定，难度控制为每小时生成区块的速度为某一个预定的平均数。
在区块链系统中一个符合要求的哈希值是由N个前导零构成，零的个数取决于网络的难度值。为了使区块的形成时间控制在大约十分钟左右，区块链系统采用了固定工作难度的难度算法。难度值每2016个区块调整一次零的个数。
新的难度值是根据前2015个区块（理论上应该是2016个区块，由于当初程序编写时的失误造成了用2015而不是2016）的出块时间来计算。
难度 = 目标值 * 前2015个区块生成所用的时间 / 1209600 （两周的秒钟数）
这样通过规定的算法，区块链系统就保证所有节点计算出的难度值都一致，区块的形成时间大约一致在十分钟左右。
（1）结果不可控制。其依赖机器进行哈希函数的运算来获得结果；计算结果是一个随机数；没有人能直接控制计算的结果。
（2）计算具有对称性。就是结果的获得和结果的验收需要的工作量是不同的。计算出结果所需要的工作量远远大于验收结果所需要的工作量。
（3）计算的难度自动控制。为了使区块的形成时间控制在大约十分钟左右，区块链系统自动控制了每一个符合要求的哈希获得为大约在十分钟左右。
第一，方法简单易行。
第二，系统达成共识容易，节点间不需要太多的信息交换。
第三，系统比较牢固可靠，任何破坏系统的企图都需要投入大到得不偿失的成本。
第一，消耗大量的算力，也就是浪费能源和其他资源。
第二，区块的确认时间比较长，并且难以缩短。
第三，新创立的区块链非常容易受到算力攻击。
第四，容易产生区块链分叉，稳定的区块链需要多个确认，并且这种状况可能不断持续下去。
第五，算力的逐渐集中导致与去中心化的系统设计基础的冲突日益明显。
权益证明机制是一种工作量证明机制的替代方法，试图解决工作量计算浪费的问题.目前其成功的应用是点点币区块链系统。
权益证明不要求区块链系统的节点完成一定数量的计算工作，而是要求区块链系统的节点对某些数量的钱展示所有权。
权益证明机制首先应用于点点币区块链系统中。
点点币区块链系统的区块生成时，节点需要构造一个“钱币权益”交易，即把自己的一些钱币和预先设定的奖励发给自己。进行哈希计算时，哈希值的计算只同交易输入、一些附加的固定数据以及当前时间（是一个表示自1970年1月1日距离当前时刻的秒数的正数）有关。然后，根据类似工作量证明的要求来检查这个哈希值是否正确。
点点币区块链系统的权益证明机制除了设定了哈希计算难度与交易输入的“币龄”成反比外，其与工作量证明机制非常类似。其中，币龄的定义为交易输入大小和它存在时间的乘积。权益证明机制中哈希值只和时间和固定的数据有关，因而没有办法通过多完成工作来快速获取它。
每个点点币区块链系统的交易的输出都有一定的几率来产生有效的正比于币龄和交易货币数量的工作。
第一，缩短了共识达成的时间。
第二，不再需要大量消耗能源。
第一，还是需要哈希计算。
第二，所有的确认都只是一个概率上的表达，而不是一个确定性的事情，有可能受到其他攻击影响。
授权股份证明机制类似于权益证明机制，是比特股BitShares采用的区块链公识算法。授权股份证明机制是民主选举和轮流执政相结合方式来确定区块的产生。
授权股份证明机制是先由节点选举若干代理人，由代理人验证和记账。其他方面和权益证明机制相似。
每个节点按其持股比例拥有相应的影响力，51%节点投票的结果将是不可逆且有约束力的。为达到及时而高效的方法达到51%批准的目标。每个节点可以将其投票权授予一名节点。获票数最多的前100位节点按既定时间表轮流产生区块。每名节点分配到一个时间段来生产区块。
所有的节点将收到等同于一个平均水平的区块所含交易费的10%作为报酬。
第一，大幅缩小参与验证和记账节点的数量，
第二，可以快速实现共识验证。
主要缺点就是仍然无法摆脱对代币的依赖。
在分布式计算上，不同的计算机透过讯息交换，尝试达成共识；但有时候，系统上协调计算或成员计算机可能因系统错误并交换错的讯息，导致影响最终的系统一致性。
拜占庭将军问题就根据错误计算机的数量，寻找可能的解决办法，这无法找到一个绝对的答案，但只可以用来验证一个机制的有效程度。
而拜占庭问题的可能解决方法为：
在 N ≥ 3F + 1 的情况下一致性是可能解决。其中，N为计算机总数，F为有问题计算机总数。信息在计算机间互相交换后，各计算机列出所有得到的信息，以大多数的结果作为解决办法。
第一，系统运转可以摆脱对代币的依赖，共识各节点由业务的参与方或者监管方组成，安全性与稳定性由业务相关方保证。
第二，共识的时延大约在2到5秒钟。
第三，共识效率高，可满足高频交易量的需求。
第一，当有1/3或以上记账人停止工作后，系统将无法提供服务；
第二，当有1/3或以上记账人联合作恶，可能系统会出现会留下密码学证据的分叉。
小蚁改良了实用拜占庭容错机制。该机制是由权益来选出记账人，然后记账人之间通过拜占庭容错算法来达成共识。
此算法在PBFT基础上进行了以下改进：
第一，将C/S架构的请求响应模式，改进为适合P2P网络的对等节点模式；
第二，将静态的共识参与节点改进为可动态进入、退出的动态共识参与节点；
第三，为共识参与节点的产生设计了一套基于持有权益比例的投票机制，通过投票决定共识参与节点（记账节点）；
第四，在区块链中引入数字证书，解决了投票中对记账节点真实身份的认证问题。
第一，专业化的记账人；
第二，可以容忍任何类型的错误；
第三，记账由多人协同完成，每一个区块都有最终性，不会分产生区块链分叉；
第四，算法的可靠性有严格的数学证明来保证；
第一，当有1/3或以上记账人停止工作后，区块链系统将无法提供服务；
第二，当有1/3或以上记账人联合作恶，且其它所有的记账人被恰好分割为两个网络孤岛时，恶意记账人可以使区块链系统出现分叉，但是会留下密码学证据；
瑞波共识机制是全体节点选取出特殊节点组成特殊节点列表，由特殊节点列表内的节点达成共识。
初始特殊节点列表就像一个俱乐部，要接纳一个新成员，必须由51%的该俱乐部会员投票通过。共识遵循这核心成员的51%权力，外部人员则没有影响力。波共识机制将股东们与其投票权隔开，并因此比其他系统更中心化。
瑞波共识机制参与共识形成的只有特殊节点，大大的减少了共识形成的时间。在实践中，瑞波区块链系统达成共识需要3-6秒钟，远远快于比特币区块链系统的10分钟。同时瑞波区块链系统对并发交易的处理达到每秒数万笔，而比特币区块链系统只有每秒7笔。
瑞波共识机制处理节点意见分歧的方式也是不同的。瑞波的信任节点对于新区块的创造进行协商的时间是区块链更新前。先协商，达成共识后再对区块链进行更新。
由于瑞波共识机制的共识是由特殊节点达成的，普通节点并不需要维护一个完整的历史账本。各个节点可以根据自己的业务需要选择同步同步完整的历史账本或者任意最近几步的账本。这也意味着对存储空间和网络流量需求的减少。
瑞波共识机制取消了挖坑的发行货币机制，采用了原生货币（1000亿枚）的方式发币，从而大量的避免了挖矿的天量能耗。
9. 区块链的共识机制
一、区块链共识机制的目标
区块链是什么？简单而言，区块链是一种去中心化的数据库，或可以叫作分布式账本(distributed ledger)。传统上所有的数据库都是中心化的，例如一间银行的账本就储存在银行的中心服务器里。中心化数据库的弊端是数据的安全及正确性全系于数据库运营方（即银行），因为任何能够访问中心化数据库的人（如银行职员或黑客）都可以破坏或修改其中的数据。
而区块链技术则容许数据库存放在全球成千上万的电脑上，每个人的账本通过点对点网络进行同步，网络中任何用户一旦增加一笔交易，交易信息将通过网络通知其他用户验证，记录到各自的账本中。区块链之所以得其名是因为它是由一个个包含交易信息的区块（block）从后向前有序链接起来的数据结构。
很多人对区块链的疑问是，如果每一个用户都拥有一个独立的账本，那么是否意味着可以在自己的账本上添加任意的交易信息，而成千上万个账本又如何保证记账的一致性？ 解决记账一致性问题正是区块链共识机制的目标 。区块链共识机制旨在保证分布式系统里所有节点中的数据完全相同并且能够对某个提案（proposal）（例如是一项交易纪录）达成一致。然而分布式系统由于引入了多个节点，所以系统中会出现各种非常复杂的情况；随着节点数量的增加，节点失效或故障、节点之间的网络通信受到干扰甚至阻断等就变成了常见的问题，解决分布式系统中的各种边界条件和意外情况也增加了解决分布式一致性问题的难度。
区块链又可分为三种：
公有链：全世界任何人都可以随时进入系统中读取数据、发送可确认交易、竞争记账的区块链。公有链通常被认为是“完全去中心化“的，因为没有任何人或机构可以控制或篡改其中数据的读写。公有链一般会通过代币机制鼓励参与者竞争记账，来确保数据的安全性。
联盟链：联盟链是指有若干个机构共同参与管理的区块链。每个机构都运行着一个或多个节点，其中的数据只允许系统内不同的机构进行读写和发送交易，并且共同来记录交易数据。这类区块链被认为是“部分去中心化”。
私有链：指其写入权限是由某个组织和机构控制的区块链。参与节点的资格会被严格的限制，由于参与的节点是有限和可控的，因此私有链往往可以有极快的交易速度、更好的隐私保护、更低的交易成本、不容易被恶意攻击、并且能够做到身份认证等金融行业必须的要求。相比中心化数据库，私有链能够防止机构内单节点故意隐瞒或篡改数据。即使发生错误，也能够迅速发现来源，因此许多大型金融机构在目前更加倾向于使用私有链技术。
二、区块链共识机制的分类
解决分布式一致性问题的难度催生了数种共识机制，它们各有其优缺点，亦适用于不同的环境及问题。被众人常识的共识机制有：
l PoW（Proof of Work）工作量证明机制
l PoS（Proof of Stake）股权/权益证明机制
l DPoS（Delegated Proof of Stake）股份授权证明机制
l PBFT（Practical Byzantine Fault Tolerance）实用拜占庭容错算法
l DBFT（Delegated Byzantine Fault Tolerance）授权拜占庭容错算法
l SCP (Stellar Consensus Protocol ) 恒星共识协议
l RPCA（Ripple Protocol Consensus Algorithm）Ripple共识算法
l Pool验证池共识机制
（一）PoW（Proof of Work）工作量证明机制
1. 基本介绍
在该机制中，网络上的每一个节点都在使用SHA256哈希函数(hash function) 运算一个不断变化的区块头的哈希值 (hash sum)。 共识要求算出的值必须等于或小于某个给定的值。 在分布式网络中，所有的参与者都需要使用不同的随机数来持续计算该哈希值，直至达到目标为止。当一个节点的算出确切的值，其他所有的节点必须相互确认该值的正确性。之后新区块中的交易将被验证以防欺诈。
在比特币中，以上运算哈希值的节点被称作“矿工”，而PoW的过程被称为“挖矿”。挖矿是一个耗时的过程，所以也提出了相应的激励机制（例如向矿工授予一小部分比特币）。PoW的优点是完全的去中心化，其缺点是消耗大量算力造成了的资源浪费，达成共识的周期也比较长，共识效率低下，因此其不是很适合商业使用。
2. 加密货币的应用实例
比特币(Bitcoin) 及莱特币(Litecoin)。以太坊(Ethereum) 的前三个阶段（Frontier前沿、Homestead家园、Metropolis大都会）皆采用PoW机制，其第四个阶段 (Serenity宁静) 将采用权益证明机制。PoW适用于公有链。
PoW机制虽然已经成功证明了其长期稳定和相对公平，但在现有框架下，采用PoW的“挖矿”形式，将消耗大量的能源。其消耗的能源只是不停的去做SHA256的运算来保证工作量公平，并没有其他的存在意义。而目前BTC所能达到的交易效率为约5TPS（5笔/秒），以太坊目前受到单区块GAS总额的上限，所能达到的交易频率大约是25TPS，与平均千次每秒、峰值能达到万次每秒处理效率的VISA和MASTERCARD相差甚远。
3. 简图理解模式
（ps：其中A、B、C、D计算哈希值的过程即为“挖矿”，为了犒劳时间成本的付出，机制会以一定数量的比特币作为激励。）
（Ps：PoS模式下，你的“挖矿”收益正比于你的币龄(币的数量*天数)，而与电脑的计算性能无关。我们可以认为任何具有概率性事件的累计都是工作量证明，如淘金。假设矿石含金量为p% 质量, 当你得到一定量黄金时，我们可以认为你一定挖掘了1/p 质量的矿石。而且得到的黄金数量越多，这个证明越可靠。）
（二）PoS（Proof of Stake）股权/权益证明机制
1.基本介绍
PoS要求人们证明货币数量的所有权，其相信拥有货币数量多的人攻击网络的可能性低。基于账户余额的选择是非常不公平的，因为单一最富有的人势必在网络中占主导地位，所以提出了许多解决方案。
在股权证明机制中，每当创建一个区块时，矿工需要创建一个称为“币权”的交易，这个交易会按照一定比例预先将一些币发给矿工。然后股权证明机制根据每个节点持有代币的比例和时间（币龄）， 依据算法等比例地降低节点的挖矿难度，以加快节点寻找随机数的速度，缩短达成共识所需的时间。
与PoW相比，PoS可以节省更多的能源，更有效率。但是由于挖矿成本接近于0，因此可能会遭受攻击。且PoS在本质上仍然需要网络中的节点进行挖矿运算，所以它同样难以应用于商业领域。
2.数字货币的应用实例
PoS机制下较为成熟的数字货币是点点币（Peercoin）和未来币（NXT），相比于PoW，PoS机制节省了能源，引入了" 币天 "这个概念来参与随机运算。PoS机制能够让更多的持币人参与到记账这个工作中去，而不需要额外购买设备（矿机、显卡等）。每个单位代币的运算能力与其持有的时间长成正相关，即持有人持有的代币数量越多、时间越长，其所能签署、生产下一个区块的概率越大。一旦其签署了下一个区块，持币人持有的币天即清零，重新进入新的循环。
PoS适用于公有链。
3.区块签署人的产生方式
在PoS机制下，因为区块的签署人由随机产生，则一些持币人会长期、大额持有代币以获得更大概率地产生区块，尽可能多的去清零他的"币天"。因此整个网络中的流通代币会减少，从而不利于代币在链上的流通，价格也更容易受到波动。由于可能会存在少量大户持有整个网络中大多数代币的情况，整个网络有可能会随着运行时间的增长而越来越趋向于中心化。相对于PoW而言，PoS机制下作恶的成本很低，因此对于分叉或是双重支付的攻击，需要更多的机制来保证共识。稳定情况下，每秒大约能产生12笔交易，但因为网络延迟及共识问题，需要约60秒才能完整广播共识区块。长期来看，生成区块（即清零"币天"）的速度远低于网络传播和广播的速度，因此在PoS机制下需要对生成区块进行"限速"，来保证主网的稳定运行。
4.简图理解模式
（PS：拥有越多“股份”权益的人越容易获取账权。是指获得多少货币，取决于你挖矿贡献的工作量，电脑性能越好，分给你的矿就会越多。）
（在纯POS体系中，如NXT，没有挖矿过程，初始的股权分配已经固定，之后只是股权在交易者之中流转，非常类似于现实世界的股票。）
（三）DPoS（Delegated Proof of Stake）股份授权证明机制
1.基本介绍
由于PoS的种种弊端，由此比特股首创的权益代表证明机制 DPoS（Delegated Proof of Stake）应运而生。DPoS 机制中的核心的要素是选举，每个系统原生代币的持有者在区块链里面都可以参与选举，所持有的代币余额即为投票权重。通过投票，股东可以选举出理事会成员，也可以就关系平台发展方向的议题表明态度，这一切构成了社区自治的基础。股东除了自己投票参与选举外，还可以通过将自己的选举票数授权给自己信任的其它账户来代表自己投票。
具体来说， DPoS由比特股（Bitshares）项目组发明。股权拥有着选举他们的代表来进行区块的生成和验证。DPoS类似于现代企业董事会制度，比特股系统将代币持有者称为股东，由股东投票选出101名代表， 然后由这些代表负责生成和验证区块。 持币者若想称为一名代表，需先用自己的公钥去区块链注册，获得一个长度为32位的特有身份标识符，股东可以对这个标识符以交易的形式进行投票，得票数前101位被选为代表。
代表们轮流产生区块，收益（交易手续费）平分。DPoS的优点在于大幅减少了参与区块验证和记账的节点数量，从而缩短了共识验证所需要的时间，大幅提高了交易效率。从某种角度来说，DPoS可以理解为多中心系统，兼具去中心化和中心化优势。优点：大幅缩小参与验证和记账节点的数量，可以达到秒级的共识验证。缺点：投票积极性不高，绝大部分代币持有者未参与投票；另整个共识机制还是依赖于代币，很多商业应用是不需要代币存在的。
DPoS机制要求在产生下一个区块之前，必须验证上一个区块已经被受信任节点所签署。相比于PoS的" 全民挖矿 "，DPoS则是利用类似" 代表大会 "的制度来直接选取可信任节点，由这些可信任节点（即见证人）来代替其他持币人行使权力，见证人节点要求长期在线，从而解决了因为PoS签署区块人不是经常在线而可能导致的产块延误等一系列问题。 DPoS机制通常能达到万次每秒的交易速度，在网络延迟低的情况下可以达到十万秒级别，非常适合企业级的应用。 因为公信宝数据交易所对于数据交易频率要求高，更要求长期稳定性，因此DPoS是非常不错的选择。
2. 股份授权证明机制下的机构与系统
理事会是区块链网络的权力机构，理事会的人选由系统股东（即持币人）选举产生，理事会成员有权发起议案和对议案进行投票表决。
理事会的重要职责之一是根据需要调整系统的可变参数，这些参数包括：
l 费用相关：各种交易类型的费率。
l 授权相关：对接入网络的第三方平台收费及补贴相关参数。
l 区块生产相关：区块生产间隔时间，区块奖励。
l 身份审核相关：审核验证异常机构账户的信息情况。
l 同时，关系到理事会利益的事项将不通过理事会设定。
在Finchain系统中，见证人负责收集网络运行时广播出来的各种交易并打包到区块中，其工作类似于比特币网络中的矿工，在采用 PoW(工作量证明)的比特币网络中，由一种获奖概率取决于哈希算力的抽彩票方式来决定哪个矿工节点产生下一个区块。而在采用 DPoS 机制的金融链网络中，通过理事会投票决定见证人的数量，由持币人投票来决定见证人人选。入选的活跃见证人按顺序打包交易并生产区块，在每一轮区块生产之后，见证人会在随机洗牌决定新的顺序后进入下一轮的区块生产。
3. DPoS的应用实例
比特股(bitshares) 采用DPoS。DPoS主要适用于联盟链。
4.简图理解模式
（四）PBFT（Practical Byzantine Fault Tolerance）实用拜占庭容错算法
1. 基本介绍
PBFT是一种基于严格数学证明的算法，需要经过三个阶段的信息交互和局部共识来达成最终的一致输出。三个阶段分别为预备 (pre-prepare)、准备 (prepare)、落实 (commit)。PBFT算法证明系统中只要有2/3比例以上的正常节点，就能保证最终一定可以输出一致的共识结果。换言之，在使用PBFT算法的系统中，至多可以容忍不超过系统全部节点数量1/3的失效节点 (包括有意误导、故意破坏系统、超时、重复发送消息、伪造签名等的节点，又称为”拜占庭”节点)。
2. PBFT的应用实例
著名联盟链Hyperledger Fabric v0.6采用的是PBFT，v1.0又推出PBFT的改进版本SBFT。PBFT主要适用于私有链和联盟链。
3. 简图理解模式
上图显示了一个简化的PBFT的协议通信模式，其中C为客户端，0 – 3表示服务节点，其中0为主节点，3为故障节点。整个协议的基本过程如下：
(1) 客户端发送请求，激活主节点的服务操作；
(2) 当主节点接收请求后，启动三阶段的协议以向各从节点广播请求；
(a) 序号分配阶段，主节点给请求赋值一个序号n，广播序号分配消息和客户端的请求消息m，并将构造pre-prepare消息给各从节点；
(b) 交互阶段，从节点接收pre-prepare消息，向其他服务节点广播prepare消息；
(c) 序号确认阶段，各节点对视图内的请求和次序进行验证后，广播commit消息，执行收到的客户端的请求并给客户端响应。
(3) 客户端等待来自不同节点的响应，若有m+1个响应相同，则该响应即为运算的结果；
（五）DBFT（Delegated Byzantine Fault Tolerance）授权拜占庭容错算法
1. 基本介绍
DBFT建基于PBFT的基础上，在这个机制当中，存在两种参与者，一种是专业记账的“超级节点”，一种是系统当中不参与记账的普通用户。普通用户基于持有权益的比例来投票选出超级节点，当需要通过一项共识（记账）时，在这些超级节点中随机推选出一名发言人拟定方案，然后由其他超级节点根据拜占庭容错算法（见上文），即少数服从多数的原则进行表态。如果超过2/3的超级节点表示同意发言人方案，则共识达成。这个提案就成为最终发布的区块，并且该区块是不可逆的，所有里面的交易都是百分之百确认的。如果在一定时间内还未达成一致的提案，或者发现有非法交易的话，可以由其他超级节点重新发起提案，重复投票过程，直至达成共识。
2. DBFT的应用实例
国内加密货币及区块链平台NEO是 DBFT算法的研发者及采用者。
3. 简图理解模式
假设系统中只有四个由普通用户投票选出的超级节点，当需要通过一项共识时，系统就会从代表中随机选出一名发言人拟定方案。发言人会将拟好的方案交给每位代表，每位代表先判断发言人的计算结果与它们自身纪录的是否一致，再与其它代表商讨验证计算结果是否正确。如果2/3的代表一致表示发言人方案的计算结果是正确的，那么方案就此通过。
如果只有不到2/3的代表达成共识，将随机选出一名新的发言人，再重复上述流程。这个体系旨在保护系统不受无法行使职能的领袖影响。
上图假设全体节点都是诚实的，达成100%共识，将对方案A（区块）进行验证。
鉴于发言人是随机选出的一名代表，因此他可能会不诚实或出现故障。上图假设发言人给3名代表中的2名发送了恶意信息（方案B），同时给1名代表发送了正确信息（方案A）。
在这种情况下该恶意信息（方案B）无法通过。中间与右边的代表自身的计算结果与发言人发送的不一致，因此就不能验证发言人拟定的方案，导致2人拒绝通过方案。左边的代表因接收了正确信息，与自身的计算结果相符，因此能确认方案，继而成功完成1次验证。但本方案仍无法通过，因为不足2/3的代表达成共识。接着将随机选出一名新发言人，重新开始共识流程。
上图假设发言人是诚实的，但其中1名代表出现了异常；右边的代表向其他代表发送了不正确的信息（B）。
在这种情况下发言人拟定的正确信息（A）依然可以获得验证，因为左边与中间诚实的代表都可以验证由诚实的发言人拟定的方案，达成2/3的共识。代表也可以判断到底是发言人向右边的节点说谎还是右边的节点不诚实。
（六）SCP (Stellar Consensus Protocol ) 恒星共识协议
1. 基本介绍
SCP 是 Stellar (一种基于互联网的去中心化全球支付协议) 研发及使用的共识算法，其建基于联邦拜占庭协议 (Federated Byzantine Agreement) 。传统的非联邦拜占庭协议（如上文的PBFT和DBFT）虽然确保可以通过分布式的方法达成共识，并达到拜占庭容错 (至多可以容忍不超过系统全部节点数量1/3的失效节点)，它是一个中心化的系统 — 网络中节点的数量和身份必须提前知晓且验证过。而联邦拜占庭协议的不同之处在于它能够去中心化的同时，又可以做到拜占庭容错。
[…]
（七）RPCA（Ripple Protocol Consensus Algorithm）Ripple共识算法
1. 基本介绍
RPCA是Ripple（一种基于互联网的开源支付协议，可以实现去中心化的货币兑换、支付与清算功能）研发及使用的共识算法。在 Ripple 的网络中，交易由客户端（应用）发起，经过追踪节点（tracking node）或验证节点（validating node）把交易广播到整个网络中。追踪节点的主要功能是分发交易信息以及响应客户端的账本请求。验证节点除包含追踪节点的所有功能外，还能够通过共识协议，在账本中增加新的账本实例数据。
Ripple 的共识达成发生在验证节点之间，每个验证节点都预先配置了一份可信任节点名单，称为 UNL（Unique Node List）。在名单上的节点可对交易达成进行投票。共识过程如下：
(1) 每个验证节点会不断收到从网络发送过来的交易，通过与本地账本数据验证后，不合法的交易直接丢弃，合法的交易将汇总成交易候选集（candidate set）。交易候选集里面还包括之前共识过程无法确认而遗留下来的交易。
(2) 每个验证节点把自己的交易候选集作为提案发送给其他验证节点。
(3) 验证节点在收到其他节点发来的提案后，如果不是来自UNL上的节点，则忽略该提案；如果是来自UNL上的节点，就会对比提案中的交易和本地的交易候选集，如果有相同的交易，该交易就获得一票。在一定时间内，当交易获得超过50%的票数时，则该交易进入下一轮。没有超过50%的交易，将留待下一次共识过程去确认。
(4) 验证节点把超过50%票数的交易作为提案发给其他节点，同时提高所需票数的阈值到60%，重复步骤(3)、步骤(4)，直到阈值达到80%。
(5) 验证节点把经过80%UNL节点确认的交易正式写入本地的账本数据中，称为最后关闭账本（last closed ledger），即账本最后（最新）的状态。
在Ripple的共识算法中，参与投票节点的身份是事先知道的，因此，算法的效率比PoW等匿名共识算法要高效，交易的确认时间只需几秒钟。这点也决定了该共识算法只适合于联盟链或私有链。Ripple共识算法的拜占庭容错（BFT）能力为（n-1）/5，即可以容忍整个网络中20%的节点出现拜占庭错误而不影响正确的共识。
2. 简图理解模式
共识过程节点交互示意图：
共识算法流程：
（八）POOL验证池共识机制
Pool验证池共识机制是基于传统的分布式一致性算法（Paxos和Raft）的基础上开发的机制。Paxos算法是1990年提出的一种基于消息传递且具有高度容错特性的一致性算法。过去, Paxos一直是分布式协议的标准，但是Paxos难于理解，更难以实现。Raft则是在2013年发布的一个比Paxos简单又能实现Paxos所解决问题的一致性算法。Paxos和Raft达成共识的过程皆如同选举一样，参选者需要说服大多数选民(服务器)投票给他，一旦选定后就跟随其操作。Paxos和Raft的区别在于选举的具体过程不同。而Pool验证池共识机制即是在这两种成熟的分布式一致性算法的基础上，辅之以数据验证的机制。
10. 区块链十大挑战之：能源消耗不可持续
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能源消耗不可持续
在比特币区块链的这些早期阶段，第二章里描述的工作量证明机制对建立人们的信任是非常重要的。在很多年后，我们回过头来看，应该会明白这种机制的精妙之处，它解决了铸币和分配新比特币的问题，还有分配身份和防止双重支付的问题。
这真是很卓越的，但根据一些对使用了工作量证明去维护网络安全和匿名性的加密货币的批评意见，这样的能源消耗是不可持续的。
用SHA-256算法对等待中的交易进行哈希运算和校验的过程需要消耗很多的电力 。
1.1 比特币挖矿能源消耗统计
据估计， 比特币的网络的能源耗费足以跟美国700个普通家庭的电力消耗量或者整个塞浦路斯岛消耗的电量相提并论 。这超过了44.09亿千瓦时，对应着很多的碳排放量，而这样的设计是刻意的。
在2015年早期，《新共和》杂志的报道表明 比特币网络的总处理能力是世界上排名前500台的超级计算机累计处理能力的几百倍 。“ 处理和保护超过30亿美元价值的流通中的比特币每年需要耗费超过1亿美元的电费，也会产生相应的碳排放量 。”
这篇文章的作者内森·施奈德写了一段让我们至今仍记忆犹新的话：“ 所有的这些计算能力，本来可以用于治疗癌症或探索宇宙，现在正被锁定在机器里面，除了处理比特币类型的交易外，什么都不做 ”。
1.2 能源消耗的两个细节
这里面有两个方面的细节， 第一是关于运行机器所用的电费，第二是为这些机器提供的冷却装置（使得机器不因高温而损坏）所需的电费。
这里是一个经验法则： 计算机每消耗1美元的电费，它就需要50美分的电费让它冷却下来 。
随着比特币的价值提升，挖出新的比特币的竞争也随之加剧；随着更多的计算能力投入到挖矿中，矿工需要解决的计算难题又会变得更困难 。
比特币网络的总计算能力是以哈希速率（hashrate）计量的。加文·安德烈森解释道：“假设在将来每个区块可以包含几百万笔交易，每一笔交易平均要付出1美元的交易费。这样，矿工们在每个区块总共能得到几百万美元的回报，而他们花费比这更少的电费去完成这项工作。这就是工作量证明的经济学的运作方式。比特币的价格及一个区块可以得到的奖励决定着全网的总算力。”
在过去两年间，比特币网络的总算力一直在显著增加，一年内翻了近45倍。而这个趋势也会带来更多的能源消耗。
“没有中心化权力机构的代价就是能源的耗费”，一个工业级无线传感器网络公司Filament的首席执行官埃里克·詹宁斯说道。
1.3 货币与能源的关系
“任何形式的货币都与能源有着一定的关系”，Bitpay的斯蒂芬·佩尔说道。他重新使用了黄金的比喻。“ 在地球上黄金是非常罕有的，因为形成黄金需要很多的能源 。”黄金的高价值来源于其物理属性，而这些属性是源自于能源。
从一个角度来看，这些消耗的电力是有意义的。数字货币兑换服务商ShapeShift的创始人埃里克·沃里斯认为那些将花费在比特币挖矿的能源称为一种浪费行为的批评是不公平的。“这些电力是为了一个原因而消耗的，它提供了一种真实的服务，那就是维护这些支付的安全性。”
区块链上只有三类用户的群体是可以安全地实现去中心化的，而每一类用户都对应一类共识算法：运算能力的所有者对应标准的工作量证明算法；股东对应着钱包软件里的各种权益证明算法；而社交网络中的成员对应着“联盟式”的共识算法 。
需要注意的是，这些共识机制中只有一种是带有“运算能力”这个名词的。以太坊2.0将会建立在一个权益证明的模式之上，而瑞波是建立在联盟的模式之上——一个像SWIFT（全球安全金融信息的服务商）那样的小规模受控组织，经过授权的各个小组就区块链的状态达成共识。这些系统不会像比特币区块链那样消耗大量的电力。
全球最聪明的技术专家们正在寻求解决能源耗费问题的创新方案，探索更高效的设备和可再生能源的使用。还有，随着计算机的智能程度越来越高，它们无疑能够提供自己的解决方案。罗杰·维尔认为，“假如最聪明的人智商IQ值能够到达200，想象一下人工智能的IQ可以达到250、500、5000甚至是500万。如果我们人类需要解决方案，总是会有的。”
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文章解读
1. 用SHA-256算法对等待中的交易进行哈希运算和校验的过程需要消耗很多的电力。
2. 处理和保护超过30亿美元价值的流通中的比特币每年需要耗费超过1亿美元的电费，也会产生相应的碳排放量。
3. 电费包括：第一是关于运行机器所用的电费，第二是为这些机器提供的冷却装置（使得机器不因高温而损坏）所需的电费。
4. 随着比特币的价值提升，挖出新的比特币的竞争也随之加剧；随着更多的计算能力投入到挖矿中，矿工需要解决的计算难题又会变得更困难。
5. 区块链上只有三类用户的群体是可以安全地实现去中心化的，而每一类用户都对应一类共识算法：运算能力的所有者对应标准的工作量证明算法；股东对应着钱包软件里的各种权益证明算法；而社交网络中的成员对应着“联盟式”的共识算法。
认识云鹏老师：
《区块链读书会》创始人、EOS引力区引力节点、区分主节点/项目分析师、GOGOC社群联合发起人等。