2021年4月14日，虚拟货币比特币交易价格一度飙升至64374 美元的历史天价。而在6月22日，比特币自今年1月以来首次跌破3万美元，一周的频繁交易后，该加密货币的价值缩水近30%，回到接近年初的水平。
比特币下跌正值中国对该虚拟货币加大打击力度之际。
比特币和其他一些加密货币所受的主要批评是其“挖矿”需消耗大量能源，碳排放惊人。
在本文中，迪肯大学信息技术学院副教授，IEEE电气与电子工程师协会数据挖掘和大数据分析技术委员会成员李罡博士从比特币的特点以及“挖矿”技术的发展对比特币价格波动以及能耗巨大的现象进行了解释。
去中心化的比特币
比特币的概念始于2008年，源于中本聪的一个论文。其核心思路是希望用去中心化，全球化且匿名化的一种机制，使得这种“货币”或者商品可以比较自由地从一方传送到另一方。
它想取代的是传统的银行记账或者是有一个中心化的各种各样交易的方式。
在互联网环境下，电子文件可以拷贝多份，区块链技术由此产生。比特币就是以区块链作为底层技术的加密“货币”。
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李罡副教授解释说：“把当前在区块链上比特币的所有交易信息打包放在一起，形成一个区块。如果打包成功，这个区块就联系到原先现有的链上。”
然而，目前打包成功的概率非常低，李博士用汉诺塔数学问题进行了解释。
“在河内有三个塔，第一个塔上有六十四个盘子，从上到下由小到大排列，然后你可以把这个盘子从第一个塔移到第三个塔中间，可以用第二个塔来做辅助，但是你不能把大盘子放在小盘子上。”
“这个故事是说，如果让和尚来搬这个盘子的话，他搬到世界末日也搬不完。”
“它的复杂度就是二的六十四次方这样一种组合，这是非常大一个数字。”
“比特币的区块链技术实际上把这个问题变得比汉诺塔的数字还要高。”
李博士解释说，打包者需要以SHA-256函数运算哈希值，像“抛硬币”般以“碰运气”的方式找随机数，对比特币所有交易信息进行打包，这一过程被通俗地称为“挖矿”。打包者为“矿工”，所用计算机就是“矿机”。
他说：“在目前情况下，如果你打包成功，你有时候会按照你当前的规则给你自己寄一笔比特币等。”
“现在，比特币差不多每十分钟可以成功的把所有交易信息打一个包。”
“挖矿”耗电量越来越大
今年4月，中国科学院、清华大学的学者在《自然通讯》上发表了一篇题为《中国比特币区块链运行的碳排放量与可持续性的政策评估》的论文。该文指出，在没有政策干预的情况下，中国比特币区块链的年能耗预计将在2024年达到峰值29659太瓦时，产生1.305亿公吨碳排放，将超过捷克和卡塔尔的年度温室气体排放总量。
李罡博士解释说：“随着比特币的价格越来越高，或者大家认可的价值越来越高，非常多的公司或者是个人就会争抢着做打包这个事情。”
“比特币的设计中有一个自适应的过程。它看前面那个打包的速度是多少，如果打包速度非常慢，它就会把打包难度降低一点……当很多很多人来做这个比特币的打包工作时，它系统的自适应过程使它要求的难度目标随之调整。”
李博士说，这就相当于不论多少矿工和矿机在挖矿，产量都是差不多的。
除了比特币之外，目前的市场上还有很多新的虚拟货币出现，其所用技术也都差不多是区块链技术。
李罡博士表示，尽管虚拟币相关算法没有大的革新，但挖矿技术（基本都为硬件变化）在过去五六年有提高。
如果把从计算机CPU挖矿算作第一代，显卡挖矿和专门的挖矿机挖矿为第二代和第三代，第四代就是矿池挖矿。
他说：“比特币挖矿了吸收了太多人来做这个事情，但是它的机制为十分钟大概就出一个比特币，就出一次打包成功。这就使得你人越多，或者性能越强，你打包成功几率就越高。”
“现在比较流行的做法是加入一些矿池，就是说你把你的这个集团资源合在一块儿，一起来做打包。打包好了就分给大家，矿池会收一些手续费。”
据报道，全球多达四分之三的比特币在中国生成。
今年5月，中国金融监管机构发布了一项严厉声明，禁止银行和支付公司处理与加密货币相关的业务，并提醒消费者注意虚拟货币的危险。从那以后，中国几个地方当局关闭了内蒙古、新疆、青海和云南等地的加密货币挖矿业务。
6月18日，四川也宣布整肃比特币矿场。中国持续严厉打击比特币挖矿和交易的行为也令比特币价格大跌。
私钥是虚拟货币持有者的唯一标识符
虚拟货币的安全性也是人们所普遍关心的。
据香港经济日报报道，南非一对兄弟Ameer Cajee和Raees Cajee利用自家加密货币应用程序Africrypt，向用户通报遭黑客入侵，岂料二人事后连同6.9万枚总值36亿美元的比特币人间蒸发。
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目前,用比特币的人都会用比特币钱包软件，其中用到密钥技术（包含私钥和公钥）。
李罡副教授说：“你在做所有的交易的时候，你有这个密码，然后你的交易额他进行签字。打包的人就会看到这是你的签字，就争取能够把你的这个交易打包进去。”
公钥是向所有人公开的，而私钥包含了你名下的所有比特币，所以，保存好私钥至关重要。
李博士说：“如果你这个私钥没有了，那么你会发现那就是丢掉了。因为比特币是去中心化的，没有一个比方说像银行（的地方）你可以去挂失。”
“所以这个私钥对比特币来讲，它是唯一的一个密码或者标识符，能够证明你是谁。”
“我们普通人通常能够做的事情，就是把你的私钥藏好。有人把它放在一个不联网的计算机里，然后有人把它写下来，打印好，放到保险柜里。这是最重要的一个特点。”
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