区块链和可持续性

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在区块链算法和区块链平台方面，可持续性能够有多种解释。一方面，任何据说过比特币网络能源需求的人均可以正确地认为，该系统远未被视为可持续或环保的。然而，这种极端的能量需求并不必定与其余区块链平台类似。另外一方面，过去几年已经采起了一些主动行动，以处理分散式应用的可持续性或环境问题。在这篇文章中，咱们从这两个相对不一样的角度来分析区块链和可持续性的话题。

共识与能源消耗

分散式平台最重要的组成部分之一是共识机制。协商共识机制负责确保系统始终处于共识的状态，这意味着全部节点都包含相同的信息。换句话说，当有人建立一个新事务时，协商共识机制确保整个系统达到一个状态:要么每一个节点发现事务有效，要么每一个节点发现事务无效。

在公共区块链算法中，共识性算法的实现可能尤其困难。对于这样的系统，老是存在所谓sybil攻击的可能性，即外部攻击者建立大量被攻击的节点，并试图影响系统的共识性。所以，在这样的系统中，共识算法不是基于节点的数量，而是基于其余一些经济上稀缺或昂贵的资源。早期的共识算法使用计算能力(工做量证实)来实现这个资源。做为这种共识的参与者，在市场的基础上相互竞争，总计算能力能够增加到很是大的程度来维持系统和共识。

维持比特币共识所需的计算能力

固然，计算能力在一些地方多是很是高的能源消耗，这并不会对可持续发展或环境产生积极的影响。很难明确地衡量这种能源消耗，但能够用两种方法来估计。所谓的自下向上估计的是详细计算硬件的能耗、冷却和生产能耗需求。另外一种方法被称为自上向下方法，它考虑到参与协商共识的参与者从他们的活动中得到利润或奖励。考虑到市场上有不少参与者，且竞争很是激烈，参与者只能估计正常利润，其他的收入能够被认为是直接或间接的能源成本。然而，在这两种状况下，估计的总能量是显著的。

与国家相比比特币网络的能耗

幸运的是，比特币共识机制仅仅是第一种有效机制，几乎能够确定不是最后一种。许多研究和发展的重点是发展更快和更有效的须要，以及更少能源的协商共识机制。在一种解决方案中，涉及协商共识的关键资源不是计算能力，而是直接的加密货币。在这种所谓的权益证实系统中，节点拦截了必定数量的加密货币，若是这些加密货币被证实试图攻击系统，就会丢失这些加密货币。其余方法称为第2层伸缩解决方案，它们不是直接在区块链上执行大多数事务，而是在一个单独的脱链事务通道上执行。考虑到一般每执行数百个事务或与区块链同步，整体效率会大大提升。

共识机制是一个很是活跃的研究领域。即便目前最广泛的解决方案是对能源的需求，这也极可能不会成为将来区块链平台和共识机制的问题。

区块链上的可持续性应用

另外一方面，有许多应用程序和倡议试图在区块链的帮助下支持或解决可持续性和环境问题。固然，这些倡议中有许多仍处于早期阶段，所以，要评估其中哪些将是真正的杀手级可持续性应用还为时过早。这些倡议大部分能够概括为如下几类:

“绿色”能源分布:可持续性和区块链的应用之一，集中于本地生产的“绿色”能源的有效分布。假设当地社区的一些居民安装了太阳能电池，在能源生产过剩的状况下，他们与邻居分享多余的能源。该系统可实现分布式能量的精确自动计算。从技术角度来看，早期的实现使用以太坊与本地能源物联网设备集成，建立了所谓的智能电表。

本地市场的“绿色”能源分布

供应链透明度:可持续发展应用的下一个主要领域是提升供应链和价值链的透明度。第一个应用来自于粮食生产和粮食分配领域，在这一领域，跟踪粮食产品的确切寿命和原料尤其重要。例如，若是发现某一农业区已喷洒有害物质，全部直接或间接受影响的产品都应撤出。该技术还提供了聚合供应链中的某些属性并将其显示在最终产品上的机会。例如，考虑到整个生产链，能够说一种食品是由蔬菜原料制成的，或者不含麸质。除了与食品直接相关的属性外，还能够沿着供应链测量和汇总其余可持续性参数，如温室气体排放或使用的可循环材料的比例。

奖励:基于区块链的奖励系统一般奖励一些具备环境意识的活动。一个典型的例子是收集和回收可回收材料得到代币性的奖励。具备环保意识的活动能够是玻璃回收、塑料垃圾回收或采购服务，对总体环境产生积极的影响。奖励也能够以不一样的方式实现。它能够做为可收集的代币，能够做为本地货币购买不一样的特殊产品，也能够做为完整的加密货币。

关于如何将区块链用于可持续发展或环境保护中，还有许多其余的例子和倡议。例如，为公司提供透明的“绿色”积分系统，或追踪慈善现金流的透明区块链会计系统。固然，目前还不可能看到哪一个应用程序将成为该地区真正的“杀手级应用程序”。 然而，许多可持续性问题颇有可能在透明的全球区块链系统和分散式的自动化组织中获得更好的解决，而不是在目前的系统中，由于目前的系统一般由短时间财务决策和其余地方政治利益主导。