关于能源使用加密货币的讨论有很多方面，需要几篇文章来涵盖（虽然我的一位同事确实深入讨论了争议），但可以肯定地说，区块链在环境保护方面确实存在很大的负面风险。

部分原因是一个被称为工作证明的系统，许多区块链（特别是加密货币）使用该系统是为了安全和信任。如果区块链使用工作量证明来验证区块，它需要大量的计算能力来完成交易。由于计算机需要能量来运行，交易最终会浪费大量的能量。

值得注意的是，它不一定是这样的：区块链本身不需要消耗大量的能源，而且还有工作量证明的替代方案。我们稍后会解释为什么。然而，大多数熟悉的区块链技术应用程序，如比特币和以太坊，都使用工作量证明。

要理解为什么工作量证明模型需要计算机如此努力地工作，我们必须首先了解区块链技术的其他部分是如何工作的。

区块链最初是一个完全空的列表，根本没有任何信息。然后，创建者将创建一个叫做创建块的东西，它只是链中的第一个块。与所有其他块不同，它不指向任何东西。随着时间的推移，人们可以将信息添加到列表中——但这些信息的外观取决于区块链的用途：如果它是一个加密货币区块链，它将是一堆交易。如果是跟踪lettuce区块链，它可能看起来有点不同。

如果你必须想象区块链的实际外观，请想象在盒子里订购一堆收据，这些收据都绑在一起。每隔一段时间，就会添加一个新的盒子，包括自从上一个盒子添加到链中以来收集的收据。

在这个例子中，收据是交易，盒子是块。它是一个计算机网络，通常被称为节点，它运行一个特殊的相互通信软件。

当用户进行任何类型的交易或更改时，他们会向整个网络发送信息，节点正在监控这些信息。让我们使用一种虚构的加密货币，地命名为 MitchellCoin。如果我想向某人发送 5 MitchellCoin，我会广播。

当节点看到这个消息时，他们会检查它，以确保我的数字签名消息没有被篡改，以确认冒充者没有花我的钱。实际签名的生产过程是一个相当复杂的过程，但最终的结果是一个可以验证特定人发送的消息，几乎不可能伪造（与真实签名不同）。这可以防止不道德的人错误地声称其他人发送给他们 MitchellCoin。还将检查节点，以确保交易有效（例如，我实际上有五个 MitchellCoins 可以花钱，或者向区块链添加一批生菜的人是否被授权这样做)，但交易不会立即完成，他们必须等待下一个区块被添加到链中，这可能会因区块链而异。在一个区块被创建并成为区块链的一部分后，所有包含的交易也将成为区块链的一部分，创建区块的竞争过程被称为采矿。

块的开采取决于区块链运行的模型，我们稍后将介绍它。在开采节点创建一个块后，它将向世界广播。其他节点将检查以确保它是一个有效的块，然后添加到自己的分类帐中。多个块可以同时创建，但网络最终会在一个块上构建比另一个块更多的块，从而使块成为官方链的一部分。

区块链有防止篡改的功能-散列法（Hashing）或哈希法。

自 1950年代和 60年代以来，散列是一种加密技术，对各种计算至关重要。区块链使用它来防止篡改。在区块链中，散列基本上是唯一的标签，以防止某人更改块中的数据，甚至交换假块。

散列可以让你从任何数据中创建一列字符。您将一堆数据放入（整个块）中，然后获得更小和唯一的数据。为了确认它没有被篡改，每个块都存储了以前块的哈希值。这样，如果哈希存储的两个位置不同，您就会知道出了什么问题。

哈希有几个重要属性：

给定相同的数据，它们将永远相同。

2.如果数据的任何部分发生变化，即使是最轻微的变化也会完全变化。

3.很容易再次检查给定的散列是否来自给定的数据，但很难判断只给出散列中的数据。

举个简单的例子。假设当我们通过哈希算法操作区块链这个词时，我们得到了ef7797(其实哈希长多了)。如果我们运行区块链，只有一个字母不同，我们会得到8797e809e”。

如果我们想确保我们正在查看最初经过哈希处理的相同数据，只要我们使用相同的程序来创建我们的哈希值就很容易了，通过散列程序运行“区块链”，无论是谁在做总是会产生“8e809e但反过来需要很长时间：如果我想知道有人想要得到99ed我只需要猜测散列程序中放了什么，直到找到特定的单词哈希。

链中的每个块都包含前一个块的哈希值，这是哈希算法在给定块数据时吐出的内容。如果该块的任何内容发生变化（例如，交易，甚至整个块本身），则该块的哈希值将发生变化，从而破坏链。包括前一个块的哈希值的下一个块：我已经改变了，有什么问题！”

所有这些都构成了一个系统。在这个系统中，任何检查提交给链条的新块的人都可以知道在任何时候都没有任何变化。如果是这样，每个块的哈希值必须与当时的分类账不同。