認識加密貨幣

比特幣挖礦其實在做什麼,電費又花在哪

挖礦不是在解有意義的數學題,而是在比誰猜數字猜得快。礦工實際做的事、為什麼這種「浪費」是刻意設計,以及一般人現在還能不能挖。

比特幣挖礦其實在做什麼,電費又花在哪

「挖礦」是加密貨幣裡最容易被誤解的詞。它聽起來像在地底挖東西,媒體又常說礦工在「解複雜的數學題」,讓人以為那些電力至少換來了某種科學成果。

事實比這樸素得多,而且理解真相之後,你會發現「浪費電」這個批評其實抓錯了重點,問題出在角度而非對象。

礦工實際在做什麼?

前一篇〈區塊鏈是什麼〉提到,每隔約十分鐘要有人把這段時間的交易打包成一頁帳本。問題是:誰有資格打包?

如果誰都可以,作惡者就能大量產生假帳本淹沒網路。所以比特幣的設計是:想取得打包權,你得先付出真實成本。

具體怎麼做?系統要求礦工做一件事:

把這一頁的交易內容,加上一個由你自己隨便填的數字,一起丟進一個雜湊函數,算出來的結果必須以足夠多的 0 開頭。

雜湊函數的特性是無法逆推:你不可能從「想要的結果」反推出該填什麼數字。唯一的辦法是不斷換數字、不斷試。全球的礦機加起來,每秒進行的嘗試次數是天文數字,而其中絕大多數嘗試都是失敗的、被直接丟棄的。

所以:

  • 礦工不是在解一道有意義的題目,答案本身沒有任何用途。
  • 礦工在做的是猜數字比賽,比誰的機器每秒能試更多次。
  • 電就是這樣燒掉的:99.99…% 的計算結果都是廢的。

那為什麼要設計成這樣?

因為這些電力就是安全預算

想篡改帳本的人必須重做被篡改區塊之後的所有猜數字工作,還要比全世界其他礦工加起來更快。全網每十分鐘燒掉的電費,等於在告訴攻擊者:「你要作弊,得先燒掉同等規模的錢。」

換句話說,這種浪費不是設計缺陷,它就是產品本身。你買比特幣時付的價格,某種程度上是在為這道「誰都攻不破」的護城河買單。

你可以主張這個代價不值得,這是完全合理的立場。但如果說「應該把這些算力拿去做有用的計算」,那就誤解了機制:一旦計算結果有其他用途,攻擊者就能用其他方式取得算力,成本結構就垮了。

礦工的收入從哪來

礦工搶到打包權後,會得到兩筆錢:

  1. 區塊獎勵:協定發行的新幣。這是新比特幣進入市場的唯一途徑。
  2. 交易手續費:這一頁裡所有交易付的費用。

區塊獎勵每產出 21 萬個區塊(約四年)減半一次。從最初的每區塊 50 枚,一路減到 25、12.5、6.25、3.125……直到接近零。這就是「減半」,也是總量 2,100 萬枚上限的實現方式。

減半的重點不是價格,是發行速度。 你會看到大量「減半後必漲」的說法,但那是市場預期的問題,不是機制的必然。機制保證的只有一件事:新幣供給每四年砍半,最終趨近於零,屆時礦工的收入將完全依賴交易手續費。

mempool.space 挖礦頁:礦工收入 452.15 BTC、全網算力 943 EH/s、難度 127.45T、礦池占比圓餅圖

同一個站台的挖礦統計頁。近 144 個區塊裡,礦工總收入 452.15 BTC,其中手續費平均每塊只有 0.0150 BTC,也就是說這個階段礦工的收入絕大部分仍來自新發行的比特幣,而不是手續費。右側全網算力 943 EH/s、難度 127.45T,下一次減半估在 2028 年 4 月。左下角的圓餅圖是礦池占比:18 家礦池瓜分了幾乎全部算力。(畫面擷取自 mempool.space,2026 年 9 月。)

「憑空印錢」的誤解

有一種常見批評:「礦工不就是憑空印錢嗎?」

這個說法混淆了兩件事:

  • 央行印鈔是決策行為。要印多少、什麼時候印,由人開會決定,可以臨時改變。
  • 區塊獎勵是程式規則。時程與數量在 2009 年就已寫定,礦工無權更動,只能競爭「誰拿到」,不能決定「發多少」。

礦工不能多發一枚幣。如果他嘗試在自己打包的頁面裡多寫幾枚給自己,其他節點驗證時會直接判定這頁無效並丟棄,他白燒了電,什麼也拿不到。

這是整套系統最漂亮的部分:不需要任何人監督礦工,因為作弊的結果是自己損失。

耗電爭議該怎麼看?

先承認事實:比特幣網路的年耗電量確實達到中等國家的規模,這不是可以糊弄過去的小事。

但討論時有幾個常被混淆的點,值得分清楚:

  • 耗電量不等於碳排量。 礦場傾向逐低價電力而居,包括水電豐水期的棄電、油田伴生氣、離峰電力。真正的環境成本取決於電力來源結構,而非用電總量本身。這方面的統計爭議很大,各方數據落差可以到數倍,任何單一數字都值得懷疑。
  • 能源使用的「正當性」是價值判斷,不是技術問題。 有人認為維護一套無國界的結算系統值得這些電;也有人認為完全不值得。這是立場之爭,沒有客觀答案,不要被任何一方說服你這有標準答案。
  • 權益證明是另一條路。 以太坊在 2022 年從工作量證明轉為權益證明,能耗下降超過 99%。代價是安全模型改變:從「燒電成本」換成「質押抵押」,兩者的抗攻擊性質不同,仍有技術爭論。

一般人現在還能挖礦嗎?

實務上的答案是:不能,至少比特幣不行。

  • 早期用個人電腦顯示卡就能挖,現在市場由專用礦機(ASIC)主導,一般硬體的算力占比小到可以忽略。
  • 挖礦已經是重資本、薄利潤的工業,競爭關鍵是電價、機房散熱與規模。台灣的一般民生電價在這個競賽裡完全沒有優勢。
  • 「在家挖礦」的實際結果通常是:電費高於挖到的幣值,加上噪音與發熱。

由此衍生出一個要特別當心的陷阱:「雲挖礦」「礦機託管」「算力合約」是詐騙的高發區。 道理很簡單:如果挖礦真的穩賺,經營者為什麼要把機會賣給陌生人,而不是自己借錢擴大機房?看到保證日收益、保本保息的算力方案,直接跳過。相關手法整理在〈為什麼身邊有人賠光〉。

對一般人來說,「挖礦」在今天已經不是取得加密貨幣的可行途徑;直接在交易平台購買,成本與風險都低得多。

關於礦工與耗電,讀者還問過

Q:礦工會不會有一天全部關機,比特幣就停了? 網路每兩週會依實際算力自動調整難度。礦工大量退出時難度下降,剩下的礦工成本降低、繼續有利可圖。這是一個自我平衡的設計,2021 年中國禁止挖礦導致全網算力短時間腰斬時,網路仍持續正常運作。

Q:全部挖完之後怎麼辦? 屆時礦工收入只剩交易手續費。這套經濟模型能否長期成立,是目前真實存在的開放問題,但那大約是下個世紀的事。

Q:以太坊還能挖嗎? 不能。2022 年之後以太坊改為質押機制,顯示卡挖礦已經結束。

Q:挖礦在台灣合法嗎? 挖礦行為本身沒有專法禁止,但用電安全、承租工業用地與電費結算方式仍須符合一般法規;若涉及公司營運另有稅務問題。

關於挖礦,該記住的幾件事

挖礦是一場刻意設計成昂貴的猜數字比賽,用真實的電力成本換取「沒人能改帳本」的保證。它不生產科學價值,也不是憑空印錢。發行速度早就寫死,礦工只是在競爭誰能領到。

理解這一點,你就能自己判斷耗電爭議中哪些是實質批評、哪些是把機制講錯之後的批評了。

下一篇來整理市場全貌:〈加密貨幣有幾種〉。

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