区块链存储（BlockChain Storage） 之6

【备注】

本篇是SDS之BlockChain Storage系列的第6篇，介绍《为什说区块链存储是下一个热点》的第10个原因。本篇原文刊发于4个多月前，2018年11月4日的微信公众号“九存区块链存储”，原文标题为《算力矿机军备竞赛难以为继，存储矿机蓄势待发 & BlockChain Storage 之6、区块链存储将迎来黄金十年》，内容略有修改。

十、区块链存储是下一个热点的第10个原因 – 绿色区块链势在必行

 

建立和增强信任，是需要耗费大量资源的；

在全球范围内提升闲置资源的利用率，也是绿色区块链；

 

个人认为，绿色区块链，就是共享、高效、低能耗的区块链。

 

先看一张经过我加工过的图，图中阶梯状黑线，是我用来表示比特币全网最高算力节点的算力示意图，这是我个人的看法和推测，后面再详细分析。

 

2008年10月31日，中本聪向“加密货币邮件组”成员发送了比特币白皮书，《一种点对点的电子现金系统》开始传播。

 

起初，相比比特币这种快速、便捷，无须第三方中介，即可实现远距离、陌生人之间价值的转移，传统的金融工具例如SWIFT，以及支撑着人们对其信任的庞大的金融帝国，是需要耗费大量资源的。

 

2009年1月3日，比特币创世区块诞生，当时全世界只有两个矿工，除了中本聪之外，另一个叫哈尔芬尼。最初这两个人靠普通电脑的CPU，每10分钟能挖50个比特币。随着比特币价格的不断增长，挖矿难度越来越大。矿工们从使用CPU采矿、GPU采矿、FPGA采矿到拥有ASIC比特币挖矿机的巨型仓库进行开采，算力提升已经达到了惊人的程度。在2013年9月，哈希速率超过每秒一个PetaHash（一千万亿次哈希每秒，简写为PH/s），算力不断攀升！

 

时间	算力	备注
2013.09	1 PH/s	每秒10的15次方哈希，也即一千万亿次哈希每秒
2013.10	2 PH/s
2016.01	1 EH/s = 1000 PH/s	每秒10的18次方哈希，也即一百亿亿次哈希每秒
2017.07	6 EH/s
2018.05	32 EH/s
2018.11.02	约51～55EH/s之间

比特币全球算力表（2013-2018）

算力矿机陷入军备竞赛之中，无法自拔。不仅是比特币，所有算力数字货币，包括以太坊也是如此。随之而来的就是算力挖矿的能耗逐年攀升！

 

2018年4月19日，福布斯网站报道，比特币预计年能耗达到61.4 TWh（太瓦时），相当于美国全国电力的1.5%。

2018年7月9日，经济学人网站报道，2015年全年，Google的年能耗仅为5.7 TWh。

2018年11月4日Digiconomist提供的数据显示，全球比特币挖矿预计年能耗为73.12 TWh。

 

备注：TWh，也即太瓦时是一个表征宏观用电量的单位。 1太瓦时=10^12 瓦时=10^9 千瓦时=10亿千瓦时=10亿度电。

 

随着比特币价格的波动，全网算力会有起伏，但是长期来看，比特币的价格不断上涨，会推动全网算力也将不断增加。然而，需要注意的是，算力高峰时期的挖矿设备，它的最高算力一般不会降低，下面就是文章开篇引用的图。

矿工是靠着更高算力，抢到记账权来获得比特币的。这意味着差距较大的算力设备将被淘汰，成为废铜烂铁。而且最高算力的设备和节点，为了逐渐收回成本，大概率情况下，不会关机。当比特币价格回暖，在利益的驱动下，一定会出现新的，更高算力的矿机。这就是我在示意图里标注阶梯状黑线的原因。

 

我们可以尝试着推演一下，随着芯片和矿机技术的进步，单位价格的矿机算力不断增加，能耗不断降低，也即总体拥有成本（TCO）不断下降，最高算力仍会阶梯状爬升。然而，当我们把长期的研发成本（例如，据SemiEngineering报道，IBS的测算显示，10nm芯片的开发成本已经超过了1.7亿美元，7nm接近3亿美元，5nm超过5亿美元。如果要基于3nm开发出NVIDIA GPU那样复杂的芯片，设计成本就将高达15亿美元），以及比特币价格上涨有限（为全社会信任成本降低做出的贡献占比将越来越小）等因素考虑在内，我相信之后横断线的长度将越来越长，也即算力的供需进入到一个相对静止的平衡期。这意味着算力矿机市场进入到饱和状态，矿机厂商将呈现头部效应，只有排名靠前的几家，仍有利可图，长期维持着分布式账本的可信计算。因此，算力矿机厂商以及背后的投资者将不得不寻求新的增长点，绿色环保的区块链将是应有之义。

 

过去十年是比特币发展的黄金十年，做为万币之母，我相信比特币还将长期存在并发展，因为它已经凝聚了绝大多数从业者的共识，而且币币交换是刚需，比特币做为交换的媒介仍有极大的价值，因此被大家誉为数字货币里的黄金。此前，比特币催生的算力矿机厂商，如比特大陆、嘉楠耘智和亿邦国际等，经历了高速成长的黄金五年。下一个十年，提供可信的共享存储，共享网络，也即区块链存储和区块链网络，将迎来它们的黄金十年。

 

为什么这么说呢？

 

1、微信公众号“乐生活与爱IT”上，我曾发表了《变化即挖矿 --- 从FCoin交易所、麦当劳发行MacCoin代币引发的思考》。从理论上讲，稳定可靠的产生数字货币，也即共识机制，会有很多种方式。其中一定会催生不少绿色环保的挖矿方式。如果当中有一些被市场验证是可行的，它们一定会不断侵蚀能耗不断攀升的算力挖矿市场。率先出现并将成为现象级项目的，一定是与区块链基础设施相关的，也即区块链存储和区块链网络，因为它们除了同样能提供类似比特币、以太坊的金融属性（也即交易价值）之外，还能和实体经济相结合，在全球范围内共享存储资源和网络资源。这是区块链征程中，绿色环保收益最大的，也是最有可能持续发展下去的。

 

2、从另一个角度来看，In Math We Trust（我们信任数学，也即信任算法）。计量挖矿收益如果需要人来介入，难免被人怀疑数据记录上链的过程中是否有造假，而且远比通过算法来计量要低效得多。因此，通过高明的算法，依据贡献的存储空间，或者网络空间，来计量挖矿，无需人工介入，无疑是更加绿色环保，更高效率更低成本的方式。

备注：详见《视频 | 清华大学“区块链”公开课第四讲：张首晟 In Math We Trust》

 

3、从信息互联网到价值互联网，是一个物理实体资产逐渐映射成虚拟的数字资产的过程。在区块链早期，身份、信任、安全、易用性还没有很好解决之前，相对容易被接受和落地的，就是将这些原本就和数字信息紧密相关的领域，也即数字的存储和传输等，进行区块链化的改造（或称“链改”），是当前阶段最经济节省，避免浪费的。

 

以网络为例，《工信部 2018年年中国区块链产业白皮书》提到了迅雷的玩客云：

“截至 2017 年 12 月，迅雷通过共享计算为全社会节约了价值 15 亿元的 带宽资源，相当于节省 6000 万度电，减少 50250 吨二氧化碳排放，预 计这些数字在 2018 年还将显著提升，对于贯彻落实宽带网络提速降 费、节能减排等有关国家战略作出积极贡献”。

简而言之，迅雷就是以奖励玩客币的方式，汇聚用户（To C端）闲置的网络带宽资源，然后再卖给企业（To B端）。然而，在我看来，它具有了一定的雏形，但还不能称之为区块链网络。因为区块链的思维中，非常重要的就是要有开放的心态，这样才能吸引更多的人加入，达成更大的共识。我在《区块链存储的机会在哪里？》http://we.yesky.com/?p=48794 提到过，应该允许别的矿机能够挖自己的货币。

 

再来看存储。大约在一年前，2017年11月9日，BitTorrent发明人Bram Cohen，宣布推出“更环保”的比特币竞争者Chia Network。彼时，一次比特币交易浪费的电量，足够一户美国家庭用上一周。Cohen 认为比特币有两大问题，除了对环境的负面影响，少数比特币矿工套用廉价电力的出产也有失公允。相比之下，Chia 可以一次解决这两个问题。Chia 决定依赖于文件存储空间来验证。通常情况下，大家都已经拥有、且无需额外的存储成本。再将它与时间证明相结合，即可消除大量攻击的顾虑（因为空间证明是易受到影响的）。

 

2018年3月28日，Chia公司完成了一笔339.5万美元的种子轮融资，投资方包括AngelList的Naval Ravikant和Andreessen Horowitz（A16Z）、Greylock等硅谷知名风投。有趣的是，Andreessen Horowitz（A16Z）的创始人之一马克·安德森（Marc Andreessen），就是他在2011年8月21日，提出了“软件正在吞噬整个世界”，详见微信公众号“VMware中国”的《软件定义存储（SDS）的定义及其分类》。

 

按照项目路线图，将在2018 年底推出 Chia Network，2019 年第一季度公开发行。 

 

从全球区块链存储的发展，也可以一窥端倪。2018年4月，全球区块链存储项目大约在10个上下，半年过后，已经增加到30多个。笔者相信，未来一两年，还会涌现更多。存储矿机厂商将因此受益。

 

个人认为，区块链要发展，基础设施要先行。而区块链是一个非常复杂的系统工程，涵盖了IT、金融、法律、社区、媒体等，IT基础设施主要就是计算、存储、网络；金融基础设施包括钱包、交易所等，方便购买和使用数字货币；……

以比特币、以太坊为代表的算力类数字货币，分别揭开了区块链1.0和2.0的序幕，提供的数字货币具有交易和金融投融资的价值。区块链发展的下一步，就是要和实体经济相结合，做为IT基础设施的基本组成部分，区块链存储和区块链网络势在必行。

 

未完待续……

 

索引：

比特币全网算力突破每秒1Petahash

https://www.8btc.com/article/3606

 

挖矿计算器

https://btc.com/tools/mining-calculator 

 

 

比特币网络的哈希算力现在超过了六个Exahash

http://www.jinse.com/news/bitcoin/40895.html 

 

 

比特币挖矿耗电量已超159个国家，3年内真的会用光全球电能？

https://www.8btc.com/article/147305 

 

Bitcoin Energy Consumption Index

https://digiconomist.net/bitcoin-energy-consumption

 

Bitcoin's Energy Consumption Can Power An EntireCountry

https://www.forbes.com/sites/shermanlee/2018/04/19/bitcoins-energy-consumption-can-power-an-entire-country-but-eos-is-trying-to-fix-that/#4306da4b1bc8

 

Why bitcoin uses so much energy

https://www.economist.com/the-economist-explains/2018/07/09/why-bitcoin-uses-so-much-energy

 

Bitcoin Mining Network Exceeds 100 PH/s

https://99bitcoins.com/bitcoin-exceeds-100/#prettyPhoto

 

工信部：2018年中国区块链产业白皮书

http://xxzx.miit.gov.cn/n602427/c593023/content.html 

 

易股天下董事长易欢欢：区块链的绿色价值

http://www.iqiyi.com/w_19s1wr2lp9.html

 

区块链存储明星项目之一 -Chia Network相关链接

https://chia.net/news/

 

https://view.publitas.com/chia-network/bitcoin_data_structures/page/2-3

 

https://medium.com/coinsolidation/chia-network-860f60b98a8d 

 

https://www.odaily.com/post/5126241

 

https://techcrunch.com/2017/11/08/chia-network-cryptocurrency/

 

 

欢迎持续关注微信公众号“乐生活与爱IT”，我们还将分享区块链和SDS（软件定义存储）的文章。之前的五篇如下：

5、由今日头条、拼多多想到的 & BlockChain Storage 之5、区块链存储 - 存储供需的智能匹配

4、软件定义的区块链 & BlockChain Storage 之4、为什说区块链存储是下一个热点 （下）

3、SDS之BlockChain Storage系列：3、为什说区块链存储是下一个热点 （上）

2、SDS之BlockChain Storage系列：2、区块链及其本质、意义和特性

1、SDS之BlockChain Storage系列：1、区块链存储的前世 – 公元2000年的雏形