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注：我们可以看到，比特币挖矿和黄金采掘进程有一个清晰的类似进程，两种活动在最初都对个人用户很友好，但是随着时间的推移，被大型公司采取集中式大批量运作控制。
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未来
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现在，用ASIC挖矿是唯一一种可以赚钱的比特币挖矿手段，但对个体矿工来说，是十分不友好的。人们不禁要问，未来会如何发展？小规模矿工是否永远不可能再参与到比特币挖矿中？是否有办法把小规模矿工重新纳入挖矿体系中去？更重要的是，现在使用的ASIC和专业挖矿中心是否已经违反了比特币当初设计的初衷：一个完全去中心化的系统，在这个系统上里每个人都能用自己的电脑去挖矿。
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此外，如果这已经违背了中本聪对比特币的最初设计，换成系统只允许CPU来挖矿是不是更好？我们将在第8章探讨这些问题，以及一些对ASIC不友好的替代方案。
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自我循环周期
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事实上，有一些规模较小的另类币已经使用了和SHA-256不同的解谜算法，但是它们的挖矿发展轨迹和比特币没有什么不同。我们将在第8章到第10章更深入地讨论这些另类币，但是请记住，ASIC的研发和生产有着比较长的时间周期，所以如果一个使用新的解谜算法的另类币（即使只是在SHA-256的基础上做一点修改），在有针对性的ASIC面世之前还是会有一段时间。通常跟比特币一样，其他另类币的挖矿发展也会经历从CPU到GPU，再到FPGA，或者直接到ASIC的过程（前提是这个另类币非常成功，比如莱特币）。
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因此，小规模矿工的策略也许应该是尝试一些新的另类币，在它们的价值还没有足够大到吸引大型挖矿集团投资的时候，成为这些另类币的挖矿先行者，就跟黄金采掘的过程一样，小规模矿工可以去尝试那些还没有被证明储量的区域。当然，这也意味着先行者们将会面临一个重大的风险，也就是这些另类币有可能永远不会成功。
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区块链技术驱动金融：数字货币与智能合约技术 5.3 能源消耗和生态环保
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我们看到大型职业化挖掘中心是如何接管了比特币的挖掘工作，我们也看到比特币挖掘与历史上的淘金热有多么类似。时至今日，金矿开采一直被环保问题所困扰，比特币挖矿虽然还没有达到那个程度，但它已经开始消耗大量能源，这已经成为热门话题。本节中，我们将着重讨论比特币挖矿的能源消耗问题，以及其对货币系统和地球生态的影响。
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热力学限制
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根据热力学里的蓝道尔原理（Landauer’s principle,蓝道尔是前苏联20世纪60年代天才物理学家），任何一个不可逆转的计算都会消耗一定的能源，逻辑上来说，这种计算也可以被认为是一种信息丢失的过程。蓝道尔原理特别指出，任何移位运算都会消耗一定量（k Tln 2）的焦耳，其中k代表玻尔兹曼常数（Boltzmann constant,大概等于1.38×10-23J/K），T代表芯片以开尔文为单位的温度，ln 2代表2的自然对数，大约等于0.69。算下来每一个单位数据的运算会消耗一点点热量，这从基础物理学原理上提供了一个能源最低消耗下限。
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这里我们不做进一步推导，大概的意思就是每进行一个不可逆的数位运算都会消耗一个最小量的焦耳，能源是永远不会被摧毁的，只会从一种形式转变成另外一种形式，在计算中所消耗的能源大多数都是从高等级的电能转换过来的，然后被转换成可以在环境中最终消失的热能。
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作为一种密码学中的哈希函数，SHA-256就是一个不可逆的运算，我们可以回忆一下第1章里所说的，不可逆转是作为密码学哈希函数的一个基本要求，既然不可逆运算需要消耗能源，那么SHA-256作为比特币挖矿的基本要素也是不可逆的，那么比特币的挖矿过程必定会消耗能源。蓝道尔原理中描述的能源消耗下限要远低于实际挖矿过程所消耗的电能，虽然我们目前无法使计算的能源消耗达到这个热力学原理中的最优消耗，但即使我们做到了，比特币挖矿也是要消耗能源的。
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比特币挖矿是如何消耗能源的？这个消耗过程分三个部分，其中有些可能还不是很明显：
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1.内涵能源。首先，比特币挖掘设备需要被生产出来，生产时所用的原材料就需要被物理开采出来，然后要把这些材料通过一系列的生产流程转化为比特币挖矿专用的ASIC，这两个过程都需要消耗能源，这被称为内涵能源。在收到那些矿机的时候，你已经消耗了巨大的能源——当然包括物流过程中产生的能耗——即使这时候你还没有开启这些矿机！
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可喜的是，随着越来越少的挖掘容量的出现，内涵能源的消耗就会降低。随着越来越少的人会去购买新的ASIC矿机，这些矿机被淘汰的速度也会减慢，那么相应的内涵能源也会在多年的挖矿中被摊销。
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2.电能。当矿机启动开始挖矿时，它就会消耗电能。根据蓝道尔原理，这一步肯定会消耗能源。随着矿机越来越高效，所消耗的电能也随之下降，但是根据蓝道尔原理这个消耗不能降为0，电能消耗将会伴随着矿工的挖矿生涯。
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3.冷却。比特币矿机需要被冷却，这是为了防止矿机出故障。如果在非常寒冷的环境中进行小规模的挖矿运营，冷却成本会微不足道。但即使是在非常寒冷的环境中，一旦在一个很小的空间运行了足够多的ASIC，还是需要承担额外的冷却成本去解决散热问题。通常冷却挖矿机的耗能形式也是利用电力。
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大规模挖矿
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内涵能源和电能的消耗（每单位挖矿工作完成）会随着挖矿运营规模的增加而降低，设计和制造运行在大型数据中心的芯片本身单位成本会降低，同时由于不需要很多电源，你可以使得电力输送更加有效。
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当讨论冷却问题的时候却恰恰相反，冷却成本会随着规模的增大而上升。如果要进行一个大规模的比特币挖矿运营，需要在一个地方运行大量的矿机，那就意味着空间比较小不易于散热。冷却成本会随着规模化而增加（每单位运算量），除非矿机运行的物理空间同等规模地增加。
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能耗预估
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整个比特币系统到底需要耗费多少能源？当然，我们无法做到精确统计，因为这是一个去中心化的网络，大量的矿机分散在各处，并且没有正式记录。但是有两种基本方法可以对比特币矿机所产生的能耗进行估算。根据2015年早期的比特币价格，我们可以进行一个快速的简单计算，我们必须强调一下，这个数字只是一个大概的估算，因为不管哪种方法，计算过程中所用的参数都是很难估计并且变化很快，这些结果只能是一个数量级上的估算。
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