热量交换
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芬恩·布伦顿（Finn Brunton）
热量交换
芬恩·布伦顿（Finn Brunton）
灼热的比特
这是一个关于两种美丽抽象实体的故事：它们笨拙地挣扎着，要在现实宇宙的约束中存在。这两种实体叫作货币与导线。像诺斯替主义的力量一样，它们只是自身可能形态的粗糙版本，被其他形态的幽影萦绕：完美信息、恒久价值、无损传输。今天在读到这里之前，你几乎肯定已经与它们相遇。接下来讲述的，是它们如何在加密货币的起源中相遇的历史，以及它们能告诉我们什么：计算机如何计算，货币如何保有价值——它们恰恰如何从那种充满摩擦、无法达到我们模型的失败中，获得力量与坚实性。
先从导线说起。这里用单数，是因为它毫无个体怪癖和辨识特征，就像一个柏拉图式球体与另一个一样，如公理般精确。工程师兼科学家丹尼·希利斯（Danny Hillis）曾参与制造大规模并行超级计算机“连接机”（Connection Machine），他把导线描述为一种“无成本、无体积的理想化连接”。[1] 你把数据放进导线的一端，数据便出现在一个或多个别的地方。它瞬时传输、价格低廉、微乎其微，而且不耗散功率。它可以与物理学入门中的无摩擦平面和无质量滑轮，在同一本商品目录里订购。它对思考和设计极为有用，但遗憾的是，它必须与我们共享这个宇宙。因此，导线传输可以几乎等同于瞬时，但在理想条件下，信号传播一米仍需略多于3纳秒。把不那么理想的介质、交接、交换与切换系统考虑进去，你就能实现最早、也依然最优美的“电话飞客”技巧之一：把一通电话从一个中继接到另一个，绕地球一周，最终接回同一房间里的另一条电话线。两部电话放在桌上，你对着一部说话，声音就会在短暂延迟之后从另一部传出，使整个地球成为你的 Echoplex 回声效果踏板。[2] 理想导线是瞬时的，但现实中的导线需要时间，无论多么短暂。导线有成本，无论多么廉价；它们占据空间，而且必须耗散功率——这意味着产生热量。
从实际角度说，计算工作就是管理热量的工作。计算史也是空调与温度控制的历史。你可以从任何地方讲起：查尔斯·巴贝奇（Charles Babbage）发现，他那台可编程、可计算的差分机，其齿轮产生的摩擦大到足以挑战维多利亚时代加工技术的极限，因为他力求避免“机器发生任何失调的可能性”，
[3] 从而避免计算结果失准。在早期电子计算机中，如何把一次计算的结果保存在工作存储器中，使它可以反馈到正在进行的运算里，是一个挑战。这个挑战催生了奇妙得近乎不可思议的延迟线存储器：它利用循环波的传播，就像你在寻找笔写下电话号码时，不断对自己重复那个号码一样。当然，要让它奏效，你必须可靠地知道，发出的波多久才能返回；这意味着必须在恰好正确的温度下使用恰好正确的流体。对于计算来说，让事物在时间上就位，意味着让它们在空间中就位，并清楚掌握声速。因此，装满闪亮水银的管子外缠着线圈，把温度保持在40摄氏度，储存着灼热而喧闹的比特。（UNIVAC I 专门留出一些声脉冲，用来确认传播速度正确，并据此调节温度：这种恒温器用时间来描绘空间，而空间又反过来成为热量的指标。[4]）“喧闹的比特”是字面意义上的：许多误差或噪声来源，例如管内壁反射，都必须考虑在内；而延迟线管子本身也相当响亮，为算法运行打出咔嗒作响的节拍。
多年间，噪声来源从离散转为连续，从热水银中滚动的一道道分明的波，变为空调的轰鸣，也就是计算工作正在进行的声音。电流通过导体会产生焦耳热：电子与原子离子碰撞，释放动能，产生的热量与电流的平方成正比。例子随处可见，最明显的就是白炽灯泡温暖的光芒；灯丝由于对流经电流的电阻而发亮。使用真空管建造的数字机器大量散热；真空管类似灯泡，以导通或关闭状态保存计算状态。EDVAC 有3,000多只真空管，需要一套空调，其耗电量约为计算机本身的一半。[5] 在普林斯顿的夏天，照料 ENIAC 就像在船舶锅炉舱里工作：它“运行时非常热”，[6] 需要专门的制冷装置，而且不断发生故障；弄脏 IBM 穿孔卡片的黏稠物，则是从屋顶融化滴下的焦油。空气以每分钟4,500立方英尺的速度吹过机器，而新泽西潮湿的空气又使冷却盘管结冰。[7]
与早期个人计算机截然不同的“庞然大铁”——那些大型主机——确实像台座或立石一样矗立着，内部包含为最大化处理能力而作出的复杂工程与设计选择；它们必须嵌入一种能够维持其运作的热管理架构。IBM 704 仍使用真空管，但已具备浮点运算能力；它被用于语音合成实验，后来启发了库布里克《2001：太空漫游》中 HAL 9000 的临终场景。
HAL 那首忧郁的歌在诡异的安静中继续着，大概因为它可以把废热排向太空。[8] 现实中的704则需要空调设备轰隆作响：兰德公司安装的那台机器，整个地板下的静压空间都用于向上输送冷空气，穿过机柜，掠过真空管。[9] 麻省理工学院的704装有空调故障警报，这样工程师便能像电视剧中的急诊医生一样冲进来，扯下机箱面板，防止“病人”过热。[10]
随着晶体管和集成电路把这些占满房间的架构，压缩成拇指甲或邮票大小、用光刻技术微观蚀刻的芯片，问题变得更加严重：芯片如今必须把热量从自身内部、从陶瓷与塑料封装中排出去，包住它们的整台机器又必须继续处理这些热量。摩尔定律意味着，一块芯片能够容纳的晶体管数量每18个月翻倍；每次翻倍，都意味着又有一道功率耗散门槛需要跨越。第一代 Cray，是一台面向需要处理海量数据的科学项目的超级计算机（洛斯阿拉莫斯国家实验室获得了序列号为001的测试机），由西摩·克雷（Seymour Cray）领导的团队开发，是热管理的杰作。它把高速集成电路背靠背地置于铜板上，铜板再安装在氟利昂管道上；氟利昂是杜邦生产的一种如今受到限制的制冷气体，其工作方式类似空调盘管。[11] 每个“模块”，也就是一叠电路板的中心，温度都绝不能超过65°C，因此铜板、金属条与制冷系统连接到计算机房外两台二十吨级压缩机上。制造进度之所以延误，是为了把泵送系统调试妥当；最初 Cray-1 的所有专利，都涉及冷却方面的创新。《电子世界争霸战》（Tron）中清凉、冰蓝色的虚拟世界——部分画面由 Cray-1 渲染——其实建立在一大片灼热空气之上。
这种热量后来成为个人计算日常实践的一部分：当你按下保存 Photoshop 文件的快捷键，程序一顿、卡住，接着风扇猛然启动，这一刻便宣告了它的存在。运行高端图形的 PC 游戏玩家开始组装改装赛车般的机箱，配备涡轮似的风扇，甚至把部件装进冰箱；外层玻璃上的冷凝雾气，使元件闪亮的边缘变得柔和。想用笔记本电脑的玩家可以买或组装定制机器，比如克里斯蒂安·桑德维格（Christian Sandvig）的 Sager 笔记本，其主板覆着铜。当系统切换到强大的桌面级显卡时，“会发出像喷气发动机启动一样的声音，从那以后，坐在我左边的人就一直沐浴在热气流中”。[12] 或者，像社会学家 danah boyd 那样，需要笔记本形式的大量计算工作的人，可能会烫伤大腿，然后盼着一次固件升级。[13]
对许多人来说，如今计算产生的热已不像过去那样成为日常体验，但这不是因为热问题已被解决、比特已能无阻力移动。越来越多繁重计算被转移到云端。手机、平板电脑和上网本之所以能够如此轻薄，并保有现有续航，是因为它们依靠别处完成重活：例如瑞典、芬兰，以及太平洋西北地区较高纬度的地方，在那里，大型服务器群可以通过寒冷空气和地热能源来冷却。[14] 无论在极光之下，还是在纽约夏日的下城 AT&T 大楼内，服务器机架都被安排在各自冷热通道构成的热管理架构里。这种结构确保空气稳定流动，使每分钟的立方英尺通量尽可能高，像河流一样奔涌，把机器排出的热带走。[15] 在铁丝网后、贴着标签并用扎带捆好的以太网电缆主干下，流动空气的布局与精心选择的温度梯度，意外地创造了一个不断运动的伊夫·克莱因（Yves Klein）式“空气建筑”。
西摩·克雷的另一项专利，涉及使用3M公司名为 Fluorinert 的液体来浸没冷却电路板：“遗憾的是，除非能成功移除如此高密度电路组合产生的大量热量，否则这种理论上可能实现的高密度，在实践中无法达到。”[16] 香港就有这样一套装置：装满成排电路板的槽内，惰性液体在沸腾；这种液体不导电，因此对计算机部件是安全的。但这些芯片不是在计算气候模型，也不是在为电影里的飞艇渲染多边形。它们在解决一组任意设定的难题，以生成数据哈希值——也就是说，它们在挖比特币。[17]
让货币成为货币
“超级美元，”一名欧洲刑警组织反假币官员说，“不过是美国政府以外的人制造的美元。”[18] 他说的是被称作“超级伪钞”（Supernote）的假冒百元美钞，据信源自朝鲜；它们很可能由柏林墙倒塌后从东德继承的精良印钞机大量印制，那些机器原先曾为急需现成外汇的间谍活动筹措经费。超级伪钞制作精美。事实上，有一批钞票与美联储发行钞票之间极少数可辨别的差异之一，竟是若干极微小的图景刻画得过于完美：线条比应有的更锐利、更清晰；即便如此，也只有训练最有素的货币专家借助放大镜才能看出来。[19] 这直指通货奇特性质的核心，直指信任这一多层次的问题。我们相信自己递出的纸币是真的——明知是假币而使用是犯罪——也相信发行纸币的机构不会印得过多，并相信货币总体上会保持
其价值。我们需要信心，而纸币必须通过安全技术与公共保证的结合，来体现这种信心。
因此，纸币一旦显得破旧，就会退出流通；每一张钞票也都嵌入物质稀缺性与复杂性的网络中，使它能够满足铸币机构和中央银行的标准：容易生产、容易验证，却极难复制或伪造。熟悉计算机科学中 P 与 NP 问题的人，会在这里听出某种结构上的相似性。有一些问题，计算机可以迅速判断某个解是否有效，却需要很长时间才能自己解出；因此，它能够迅速验证一个私钥是否是解开加密信息的正确答案，但要自行得到这个正确答案，却可能需要极为漫长的时间。货币制作中的所有劳动——反应性油墨、安全线、特殊纤维、水印和全息图——都是为了使一个机构能够成百万地生产货币单位，数量足以让一个国家乃至国际贸易流动都拥有充足的现成货币，而另一个机构却连生产一个这样的单位都十分困难。
当然，什么使货币成为货币，是一个极其复杂而抽象的问题；在最深处，它触及人类共同体与沟通本身的基础：语言、共享理解、信任，以及交换这一概念所包含的一切。我们可以讲述香烟的故事，或者丝绸之路上双峰骆驼背上漂亮、雪白的盐块的故事；我们可以引用约46,000年前地中海盆地周围用马鹿珠状牙齿制作珠饰的交易网络，也可以谈《魔兽世界》中的金币。[20] 但为了本文的目的，让我们保持简单。货币，就是能作为货币流通的东西，也就是你能够交出去换取其他东西的东西；而其中很大一部分，但并非全部，取决于主权者的决定。主权者，无论是戴王冠的君主，还是代议制政府授予中央银行的权威，都有铸币与发行权。例如在美国，他们可以依法规定：你所欠的债务，可以用美元清偿，债权人不能坚持要求你用欧元、黄金或可可豆支付。他们可以监管谁被允许生产能够流通的货币，以及在何种条件下生产。这显然、也毫无疑问地涉及权威，但同样涉及信任与信心。
“正是同样的无知，使我大胆地断然否认各种鬼故事的真实性，”这是康德在评论神秘异象家伊曼纽尔·斯威登堡的小书中说的话，“但又带着一种通常、虽然古怪的保留：尽管我否认其中的任何一个，我对它们合起来的整体，却仍有某种信念。”[21] 我开始拍摄在咖啡馆、电影院、杂货店和其他大量使用现金的地方看到的小告示，告示宣布不再接受100美元钞票，有些还不接受50美元钞票。这些告示常挂在收银台后另一类标牌的前面，后者列出识别假钞的特征，并提供热线电话号码。我们很容易不信任某一张钞票，却
仍相信“它们合起来的整体”。这种一般性的信任何时开始转变，是个迷人的问题。看看韦斯利·韦伯（Wesley Weber）：他伪造的加拿大百元钞票数量之大，使得在新版发行之前，加拿大百元钞票在许多大城市里实际上难以花出去。（在这一背景下，我们也可以看看“伯恩哈德行动”：纳粹计划伪造英格兰银行纸币，为间谍活动和进口提供资金，并在英国上空大量空投，以通胀和对货币的不安全感摧毁经济。）一般意义上的货币信任，有更广泛的原因：从参与想象的共同体，到“能够通行流通”这一简单事实——共同体内部形成共识，认为在此地被接受付款的东西，可以在彼地兑换。但其中一部分原因是技术性的：嵌入货币本身的信任技术。
美国“自由之子铸币厂”（Suns of Liberty Mint）的一位铸币师，向我描述了也许是最简单的一种信任体验：“银就是银，重量就是重量。”[22] 他概括了一个完整世界，一个如今对我们大多数人来说已经消失的货币经验世界，它围绕对金属亲身而经验性的检验建立：咬一枚硬币，用秤或手掌掂量，敲击以听其鸣响。在皇家铸币厂的“币样检验”（Trial of the Pyx）等活动中——更准确地说，地点是伦敦金匠公会大厅——专家们仍如数百年来一样聚集起来，检验铸币厂发行的硬币，进行这一过程远为精细的版本。然而，即便对非专家而言，金属货币也包含一些机制，让价值评估成为可能，例如硬币边缘细密狭窄的刻槽，即“滚边”或“齿边”。这使人能够轻易看见、或用指尖摸出，一枚硬币是否被“剪边”：有人用利刃刮去其中一部分贵金属，使硬币仍能按面值使用，而剪边者则保留少许金属本身的价值。
纸币使这些挑战更进一步：我们通过手感、紫外线下或特殊验钞笔的反应来识别真钞（验钞笔实际上并不识别有效纸币，而是对彩色复印机和打印机所用碳粉的特性产生反应）；也通过光学技巧（转动时在绿色与黑色之间变化的油墨）及全息图、尺寸、质地来识别：不论是棉纸上凹版印刷细腻而略有颗粒的触感，还是塑质钞票挺括、光亮的质感；还有安全线等特殊纤维与水印。即便如此，假钞仍然容易流通得令人吃惊。电影、电视与舞台道具钞票的权威参考资料，抓住了这个问题。[23] 这些钞票必须在镜头中看起来像样——塞满公文包、被反派炫耀，诸如此类——但很少会有特写，所以制造它们的工厂找到了许多方法，明确表明它们并非真钞。它们会印上虚构的政治人物、乱码文字、拼错的单词，甚至“仅供电影使用”之类警告，尽管采用与钞票相适应的字体和颜色，以免被观众注意。即便如此，道具钞票仍被拿去花过。负责监管道具钞票生产的一名特勤局探员说：“只要它是绿色的，上面写着20，就会有人收。”[24]
电子数字化与复制的问题意味着，如今通货不只是具有特定特征的纸币，还作为一组国际协议存在，嵌入彩色复印机、打印机以及 Photoshop 等图像编辑系统的软件与固件中。“欧姆龙环”（EURion Constellation）是一种点状图案，其排列会触发复印机内置的货币识别系统，使机器无法复制该物件。[25] 如果你手里拿着墨西哥20比索钞票，它就是贝尼托·华雷斯头像旁带状区域中的小黄色圆圈；在10欧元纸币上，它们隐藏在拱门的视觉呼应之中；美国20美元纸币则把它们藏在小小的黄色“20”里。这是一个相当明显的策略，而使纸币得以被识别、以致 Photoshop 不允许扫描和修改它的特性，仍在被研究。[26] 为了应对伪造问题，即使实体通货也必须在由协议和共同标准构成的政治框架中，以数字方式发挥作用，防止其作为物件的真实性受到质疑。
当然，信心与信任问题的另一面，是合法货币生产者的行为。他们会不会印得太多？会不会印得太少？文化史家贝恩德·维迪希（Bernd Widdig）指出，魏玛恶性通胀经验最关键的象征之一，就是纸币数量本身的庞大：成捆扎好的钞票堆满墙边，由职员清点；贬值的钞票按重量出售，用作燃料。[27] 合法性的危机，也就是对新货币发行的信心危机，体现在纸币本身的物质属性中。有时纸币还油墨未干，就被匆忙送往银行和企业，成为拼命赶在通胀螺旋前面的物理指标；纸币上被加盖额外的零；在最恶劣的条件下，有些纸币只印一面。货币的重量和体量，直接而具体地表达了它多么不值钱：人们不会愿意收集它，正如不会想一抱抱地收集秋天潮湿腐烂的落叶。恶性通胀、通胀不足、货币黑市——委内瑞拉、波兰、阿根廷、巴西、台湾——信任与信心既是单张纸币本身的问题（这一张好吗？），也是全体纸币的总体问题（它会保持稳定吗？）。非法生产者以每1美元面值仅几美分的价格，把整砖钞票卖给专业人士，后者通过赌场、餐馆、自助洗衣店和零售业洗入市场；合法生产者也可能令货币价值涨得过高，或跌得过快、过低。双方都推动了这一问题。
银就是银；钞票就是钞票。对货币的信任，还能建立在什么基础上？
信任灯泡
“我受够比特币了，”匿名发帖者写道，“钱倒是容易赚，但不值得忍受这些热量——真的是字面意义上的热。”[28] 这段话发表于2011年夏天，当时比特币挖矿仍多少算是容易赚钱的事。发帖者讲起一段
苦难经历。发帖者在卧室里运行挖矿设备：四台装有“超频5850”的机箱，也就是配备针对某些类别运算优化的芯片的显卡；通过调整时钟速度，即执行这些运算的速率，其性能被推到预设上限以外。这些芯片被用来生成交易数据的哈希值，满足算法设定的不断提高的难度，从而解答比特币系统提出的难题。哈希是计算机科学中十分成熟的产物，是从任意长度数据生成固定长度数据的方法。而且，就像上文提到的 P 与 NP 问题一样，适当配置的哈希问题，求解可能耗时，但当你想检查是否得到正确答案时，验证却很快。
从化名“中本聪”的人最初传播的论文，到如今经过改进和实施的状态，比特币系统以相当巧妙的方式利用了这一特性。更确切地说，它从亚当·巴克（Adam Back）的 Hashcash 提案等既有系统中，采用了一种哈希机制。那些系统在某些方面概念更直截了当，也更容易理解，所以我们先从那里说起。[29] Hashcash 是一种应对垃圾邮件问题的设想，也有其他用途。如果为邮件内容、收件人及发送时间戳生成一个独特哈希值，需要花一点时间，而验证邮件所附哈希是否正确却几乎不费时间，那么你就能够有效地对某人可发送的邮件数量“限速”。当你给我发送一封邮件时，我甚至不会注意到，我的邮件客户端检查了邮件是否包含一个准确、唯一、专属于该邮件的哈希值；你也不会注意到你的机器生成了它。只有当你一次发送几十万或几百万封邮件时，这才会成为问题——垃圾邮件发送者必须这么做，才能把网撒得足够大，经济合算地捕获上当者与天真者。此时，所有这些小哈希计算累加起来，就使海量发送邮件变得沉重。你的计算机会大幅变慢，风扇启动，热浪从散热口滚滚涌出。
现在想象，你有一个交易货币的网络，依靠所有节点——也就是参与网络的每个人——来验证发生的全部交易都是准确而正当的。为了维持信心，你需要确认没有人在制造假钱，也没有人把同一笔钱花上多次。也许可以让所有节点投票，确认每笔交易都准确符合它们记录中应当发生的情况。但如果一个恶意参与者控制许多节点，大量投出虚假票数，为不良交易背书，什么能够阻止它？你可以对验证过程限速。比特币系统的参与者，更准确地说是他们的机器，收到更新的交易账本后，就开始为数据生成海量哈希值，寻找符合不断提高的难度标准的那个值。一旦找到，就把“答案”推送到网络上，由其他人迅速确认；那一组交易被加入主账本，也就是区块链；他们则获得一批新铸造的比特币，以及这一轮交换所关联的全部交易费用。因此，若要自行确认一个交易区块，欺骗所有其他人
同意你，仅仅控制一群虚假投票者是不够的：你必须能够完成超过网络中其他所有人51%的计算工作，才能在生成数据哈希时持续比他们更早猜中。[30] 对这个系统还存在其他攻击类型，最显著的是“自私挖矿”协议：它利用账本中的决策过程，操纵何者被视为最终区块链。[31] 虽然这些危险十分真实，但并不削弱这个观念的趣味：利用以计算形式表达的数学限制，建立一种严格的时间机制，并在此基础上建立信任。
“挖矿”——也就是交易验证过程——所生成的比特币，是新比特币的唯一来源。这意味着难度逐步提高，就像新货币发行的节流阀，使比特币整体上实际具有通缩性，且其表达方式近似奥地利经济学派的教派语言。在早期，用户加入这个新网络，采纳者会得到系统相对容易发放的奖励；随着更精密的硬件及相关强大矿机和卡特尔纷纷加入，挖矿所需工作也相应增加。实践中，这很直观：随着难度攀升，系统会定期要求数据的哈希值再增加一个零。这使找到正确哈希的概率相应下降：现在，仅找到对数据有效的哈希还不够，还得是像这样的有效哈希：
‘00000000000000002b2d53213b1c58a82f728e2c80583f769436d6a2177c48d82’
开头一口气包含整整十六个零。靠猜测碰上这样一个数，就像指望一群生活在丛林树冠中的黑猩猩修好坠毁的直升机。要在网络中其他人抢先之前得到这些字符，从而获得新比特币和交易费，你需要以每秒千兆哈希衡量的机器，也就是每秒生成数十亿个可能的哈希值。这把我们带回那位在卧室里寻找轻松财路的匿名比特币矿工。
所有这些计算工作都不是免费的，甚至不便宜。早期，使用自己计算机的 CPU 就能挖比特币。满足系统要求的硬件很快升级到 GPU，也就是更适合大量生成哈希值的显卡；随后又迅速升级到 ASIC。这些专用集成电路可以为一种特定工作定制：不仅大量产出哈希，还精确满足比特币的约束。所有这一切都消耗电力，而所有这些电力以及随之产生的焦耳热，意味着一个全新而可怕的散热世界需要管理。那位拥有四台 Radeon 5850 显卡矿机的不幸矿工，起初天气还不错，因此房间“温暖，但能忍受”；不过，机箱风扇已经满速运转到100%。某一天天气更热，到他或她幸运地醒来时，已经
中暑。他或她被紧急送进急诊，接受冰敷和补液；故事以永久性轻微脑损伤告终，因为大脑在颅骨内肿胀，仿佛刚刚从一场凶猛的疟疾高热中死里逃生。
比特币第一波流行期间的照片，那些人们怪异得令人惊叹的自制矿机图像，实际上都是临时拼凑的热管理照片。箱式风扇、大段通常用来排放干衣机废热的波纹软管、岌岌可危地架着的空调，以及直接搁在电路板鳍片散热器上的 USB 风扇，比比皆是。关于早期比特币信徒改接家中烟道，让产生哈希的热空气在冬天循环流遍房屋的故事，也层出不穷。如今的大型挖矿项目，例如冰岛雷克雅内斯拜尔的 Cloud Hashing，以及华盛顿州的 MegaBigPower——该州因水电大坝众多而拥有美国最低电价——其建造思路类似前述服务器群：围绕冷热通道的高效热传递来组织，设备贴有整齐标签，锁在穿孔金属板制成的笼架里，LED 灯闪烁发光，以太网插口一排排排列。[32]
冰岛、芬兰、瑞典、太平洋西北地区：在这篇有关加密货币与热量的概述中，有一个细节被遗漏了，它很容易被忽略，因为太大而看不见。每一种冷却系统，实际上都只是热量再分配系统，把热量从此处——公寓、冷藏卡车车厢或铁路车厢、计算机机箱内部——转移到彼处。而“彼处”最终总是同一个彼处。地球的热系统——大气圈、水圈、冰冻圈、岩石圈、生物圈——是最终热汇，既接收耗散的热，也接收把热从此处搬到彼处所产生的排放。这往往是碳，是煤或汽油燃烧的结果：它们提供电力，维持风扇运转、制冷剂在盘管中泵送，也让电流穿过芯片，生成那些每秒数十亿次的哈希。这个局面的讽刺意味谁都看得出来：一种“虚拟”货币，不需要推土机挖出的银行金库、怠速停着的运钞车，或70吨重的胶印机，却以冷却和计算工作的形式消耗大量电力。而且，这些“工作”除了限制新币发行、维持区块链可信度之外，毫无其他用途；就像人们评价一个讨厌的人那样，这是一个为了难而难的系统。为此定制的 ASIC 机器不能用于其他事情；如果比特币作为货币彻底失败，它们也无法改装来模拟蛋白质折叠或合成特效。有些比特币衍生币，也就是替代币，整个项目就是为了消解这种无用感；例如 Primecoin 利用工作量证明过程，寻找具有数学意义的素数链。[33]
“大量”：整个比特币系统究竟消耗多少电力？这个争论激烈的话题，充斥着不可靠的粗略估算和计算。关于比特币耗电与碳足迹的夸张上界估计——相当于整个塞浦路斯国家！占全球碳排放总量的0.03%！——[34]
依据的是不同形式挖矿设备所需电力差异极大的数字。评论者查看当下的千兆哈希速率，把假定最流行的挖矿设备每千兆哈希的耗电瓦数粗略平均，眯着眼一算，就得出惊人的数字；然后再猜测挖矿发生在哪些国家，把这些兆瓦时换算为碳排放。[35] 相比之下，下界估计往往掠过了那些不属于在 ASIC 板上推动电子的工作、却属于外围基础设施的问题：所有那些空调。许多最大的挖矿企业享有显著的规模经济，并提到各种高效负载均衡和能源管理系统；当然，这些系统全都是专有的。确凿数字很难获得。
此外，我们所拥有的数字，往往被置于一种隐含的道德框架中：比特币工作是“浪费”，相对而言，真正有用的计算工作则是运行多人网络电子游戏、串流播放《雪地狂奔2》（Snow Dogs 2）和深不见底的色情海洋，以及代理和投放广告；更不用说空房间里开着的电视与灯、半空的冰箱、能源效率低下的住宅，以及时代广场广告招牌的耗能。与加密货币倡导者交谈时，传统通货的能源预算问题经常出现。他们说，想想所有那些自动取款机、佩带手枪的保安、来自各铸币机构和储备银行的运输，以及装满数百箱25美分硬币的运钞车吧，每箱面值500美元，重量略多于11公斤。我们还可以加上开采贵金属所造成的、宛如异星的毁坏景观，成山的尾矿，以及氰化物、水银和其他重金属的污水池。与为了得到一盎司黄金而生产和倾倒的数十吨废矿相比，在寻找区块认证时浪费的数十亿次哈希，可能显得相当轻微。
把视野拉远到这个尺度——我们把比特币挖矿与通货流通的总成本权衡，并追踪热量从芯片内部一直流转到对流层顶边缘——就能看到一种有用的相似性。保罗·爱德华兹（Paul Edwards）写道：“‘计算摩擦’表达的是始终必须克服的阻力，是在报酬到来之前始终存在的、与数字展开的社会技术斗争。”[36] 这句话贴切得惊人，虽然在这里稍稍脱离了原语境，却富有启发性。爱德华兹在《巨型机器》（A Vast Machine）中，讨论的是另一种热管理：记录、建模和理解全球气候的劳动，尤其是温度问题，因为所有加入的碳（还有甲烷及各种氢氟碳化物），正在改变这个行星热汇的属性。要理解爱德华兹描述的项目，我们必须理解用数据做事有多难：把数据变成有用的格式，而随着系统和平台升级，格式本身也是不断移动的目标；检查和储存数据，把它送到需要的地方，用于运算，并维护有关数据的语境知识。数据摩擦、元数据摩擦、计算摩擦——想想调试、维修、特征提取，想想在复杂度与分辨率互相取舍的建模过程中，如何挣扎于海森堡式的极限。
“这不是程序错误，这是未写进文档的功能！”这是一则老程序员笑话：这个奇怪、出乎意料的问题，其实（从合适角度看）是一种功能——每当你试图同时编辑 n+1 份文档时机器就崩溃，这是一项有用功能，提醒你到外面散散步。本文讨论的是两个大“错误”，加密货币平台把它们重新塑造成互补功能。按爱德华兹观念最字面的层面理解，计算摩擦把计算工作令人沮丧的天花板，变成了地板、基础，使某种制度可以建立其上。货币那种令人沮丧的不真实感——任何一张钞票是否真实，以及对整体发行的信任——被明确呈现出来，并获得了功能性；有缺陷的开源代码，把对构成区块链账本的所有交易的信任，变成对新货币信任的基础。（什么使货币成为货币？热。什么使热有价值？它被当作货币的基础。）
换言之，在这个系统中，宇宙的纹理——粒子的运动，电子与离子的碰撞——成为社会机制运作的一种摩擦制动器。焦耳热曾被用作可见光的来源，如今则被改造成信任的来源，一只“信任灯泡”。像白炽灯泡一样，它主要产生热，但信任是其副产品。比特币如今背负的政治包袱横跨一整条光谱：一端的人希望它“无聊”，成为受监管、被征税的支付通道；另一端的人努力使它成为世界上巨大而富于生产力的混乱之源，成为推倒国家主义制度的阿哥拉主义社会的基础设施。如果我们暂时抛开这批复杂的政治货物，它就显现为一种把计算与货币联合起来的优雅、几乎形而上的平行建构。[37] 两者都是极其日常的事物，却会因几个切中要害的问题而变得神秘。究竟是什么赋予货币价值？它不建立在任何实物之上，却又真实到足以塑造或扭曲一个人的人生或一个社会的历程。一个物理系统何时在计算？几乎任何东西都可以成为“货币”，推动构成债务与信用的那些协议。只要有足够时间，我们就能用火柴盒里的小石子、管道中的水、木棍和绳子，或按规则行动的元胞自动机来计算。[38] 加密货币发展的迂回巧思，在于认识到：计算与其物理基底摩擦、生热的那个尴尬接合处，恰恰就是一种新货币能够建立的地方，成为观念、信心、信任与物质基础之间不甚合身的连接。正因为它们无法成为我们所理解的完美抽象模型，才为一种有希望的新形式提供基础，让它们在各自的不足中相遇。这个仅由热空气、技术巧思与社会迷恋构成的气球，升向开阔的天空。
参考文献
Andreev, Oleg. ‘Crypto-Anarchy Does Not Require Anonymity’, http://blog.oleganza.com/post/71410377996/crypto-anarchy-does-not-require-anonymity.
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