原文和图片来自卡尔达诺基金会，由 Elliot Hill撰写，由卡尔达诺大使陈哲Anson翻译
放眼整个2020年，全球社区经历了过去十年来最不利的一年，Covid-19的疫情迫使企业和个人暂时改变其正常的日常生活。
当我们专注于抗击病毒时，我们很容易忘记我们共同面临的迫在眉睫的最大挑战之一——气候变化，环境破坏和自然栖息地的丧失。
技术公司，特别是那些已经高度去中心化的区块链领域的技术公司，已经做好应对Covid-19的充分准备，但是在应对全球环境危机方面，我们是否也能提出创新？
在每个网页、应用程序、搜索引擎或密码交易的背后，都有大量的物理计算基础架构和数据存储，所有这些都需要强大的电源来运行和维护。早期的区块链协议使这种隐藏的技术环境成本增加了很多倍，这些协议使用计算能力达成共识。
在这里，我们将探索权益证明（PoS）的区块链如何让整个行业更为环保，研究共识机制如何减少区块链对环境的影响，并探索通过分布式分类帐技术增强环境保护和可持续发展能力的新方法。
世界计算机是什么意思？
世界计算机概念最初用于描述以太坊区块链，但可以在整个独立区块链协议中更广泛地应用。本质上，世界计算机是一种分布式账本，由全球各地的多个分散节点和参与者维护。
理论上没有一个参与者可以控制网络，并且该协议可以公平，可持续地用于多个参与者。您可以在本文前面的文章中阅读有关区块链技术发展的更多信息。
在Cardano基金会，我们将Cardano区块链定位为分布式的社会和金融操作系统，这与世界计算机的概念类似。在雪莱阶段之后，我们已经朝着完全去中心化的Cardano区块链的方向发展。
因此，现在是思考如何引导Cardano发展并提升更广泛的环境和社会经济效益的好时机。
可持续发展的区块链
减少共识的影响对于可持续性和可扩展性至关重要，但这只是我们可以在协议级别减少环境影响的一种方式。作为一个行业，我们现在需要考虑如何在更广泛的环境中促进积极的环境和社会变革。
对环境监管和对服务水平低下的社区的社会赋权一直是卡尔达诺基金会乃至每个卡尔达诺生态系统参与者的核心关注领域。
例如，我们的生态系统合作伙伴IOHK最近宣布与联合国一起参加黑客马拉松挑战赛，以探讨Marlowe金融合同如何推动联合国可持续发展目标。卡尔达诺基金会还通过与非洲多个国家的合作以及探索行业合作伙伴关系来推进这些目标。
我们希望随着Goguen可以提供代币化，去中心化应用程序和智能合约，我们将欢迎并鼓励多个利用Cardano的区块链技术实现环境保护的项目，例如原材料的来源和原产地追踪，碳排放额度发放等。
工作量证明（PoW）共识中的能源使用
PoW共识机制的主要评论人员，尤其是区块链行业之外的人，主要批评它在能源使用方面缺乏环境可持续性。这是由于花费大量的散列能力或计算能力来解决验证新块所需的密码问题。
自然，作为最受欢迎和服务时间最长的区块链，大部分批评都集中在比特币上。通过Google搜索显示大量新闻文章，将比特币的能源使用量与整个国家的能源使用量进行了比较，而且这些数字似乎逐年增加。
例如，2018年5月，区块链研究员兼经济学家亚历克斯·德弗里斯（Alex de Vries）透露，比特币网络每年消耗的能源数量与爱尔兰一样多，要知道爱尔兰是全球能源消耗量最大的66个国家之一。一年之后的2019年4月，德弗里斯（De Vries）修改了这一估算，将比特币网络的能源需求增加与瑞士（能源使用量排名世界第44的国家）进行了比较。
我们还应考虑到，比特币网络只是使用PoW挖矿达成共识区块链中的一种协议，而POW协议占区块链协议的75%。如果我们希望在不破坏环境的前提下在全球范围内扩展区块链，那么PoW是达成共识的不可持续方法。
这当然是一个复杂的话题。一些专家可能会争辩说，在全球范围内铸造或印刷法定货币的过程中，PoW仍比开采金属和砍伐树木所消耗的能源少得多，因此即使基于PoW的加密货币也可以成为更可持续的法定兑换媒介而被全球采用。
但是，分布式分类帐的功能现在已经远远超出了简单的价值层，并且区块链有潜力成为真正的无边界社会和金融操作系统。
如果要释放这种潜力，我们必须探索无需花费大量哈希能力即可达成共识的行之有效的方法。就像Cardano的例子，这意味着我们可以采用PoS共识机制。让我们探讨一下为什么PoS共识在环境保护层面上优于PoW。
PoS共识所需能源
我们在上一篇文章《卡尔达诺共识与其他区块链共识对比》中深入探讨了PoW和PoS共识之间的差异，但让我们仔细研究一下PoS为什么在节能方面更胜一筹。
与PoW区块链相比，PoS区块链在设计上所需的计算能力显着降低，因此能源需求也更低。当IOHK的研究人员于2017年首次提出Ouroboros协议时，重点之一就是设计一种共识协议，提供与PoW类似的安全保证，但所需能源却大大减少。
POS的矿工们没有像参加比特币和其他PoW区块链那样投入计算资源来参与领导者选举过程，而是依靠Ouroboros协议随机选择slot领导者来验证新区块。这些slot负责人是从Cardano区块链上活跃的权益池中选择的。根据当前的区块链分类帐，每个权益池所拥有的权益成比例。通过这种方式，卡尔达诺通过添加新的权益池来横向扩展，而不是像PoW区块链那样需要更多哈希功能的纵向扩展。
这就消除了像PoW协议那样对能源消耗大的需求，这是可扩展性和采用区块链技术的主要障碍之一。 Ouroboros协议非常节能，因此可以在简单的RockPi微型计算机上运行Cardano节点，功耗仅为15-18瓦。
因此，据估计，通过Ouroboros在Cardano区块链上达成的共识，其能效比特币协议高出四百万倍，这一数字使Cardano真正值得成为全球社会和金融操作系统。
您可以在Cardano.org上阅读有关Ouroboros协议和Cardano致力于环境保护的更多信息。如果您想在Cardano上构建解决方案，请在此处注册我们的开发者门户等待列表。
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