Биткойн – пустая трата энергии? Плюсы и минусы майнинга биткойнов

Биткойн вызывает страсть, любопытство и привлекает к себе все больше и больше внимания средств массовой информации, особенно после того, как он поднялся в рейтинге лучших финансовых активов десятилетия. Однако всякий раз, когда цена на него повышается, возникает много сомнений и вопросов, в основном по поводу его происхождения и расхода энергии майнерами.

Протокол Биткойн создал уникальный цифровой актив

Чтобы понять, как создается биткойн (BTC) и что такое майнинг, ключевым моментом является двойное расходование проблема.

До Биткойна не было ни цифровой ценности, которую нужно было передать, ни цифрового актива, который нужно было разделить на несколько частей. То есть, если вы отсканировали 100-долларовую купюру и захотели передать ее кому-то, вы могли бы отправить только ее копию.

Все мы уже привыкли к смартфонам и компьютерам. Мы отправляем электронные письма, фотографии, но мы не осознаем этот процесс на самом деле: мы отправляем копию электронного письма (а не исходное письмо), копию наших фотографий (а не оригинал). Когда мы нажимаем кнопку отправки на смартфоне или компьютере, копия оригинала всегда остается на нашем устройстве.

Аналогичным образом, что касается финансовых транзакций, когда мы нажимаем кнопку отправки в наших счетах в интернет-банке или в банкомате, всегда есть посредник, который переводит деньги с одного счета на другой. И это проблема, которую Биткойн стремится решить – проблема двойных расходов.

Например, когда вы нажимаете кнопку отправки биткойнов на своем мобильном телефоне, вы не отправляете копию, а фактически отправляете цифровой объект. Как только транзакция совершается в биткойнах, она становится необратимой и не может быть подделана.

По этой причине невозможно отменить или отменить перевод биткойнов после того, как он был подтвержден сетью блокчейнов, потому что протокол биткойнов решил проблему двойного расходования. Он сделал один актив, Биткойн, уникальным в цифровом виде, что позволило совершать транзакции в Интернете без посредников (независимо от центральной организации).

Кто выдает биткойны?

В то время как традиционные деньги выпускаются (создаются) через (центральные) банки, Биткойн выпускается с помощью алгоритмов, правила которых заранее установлены в его протоколе – цепочке блоков Биткойн.

В свою очередь, блокчейн Биткойн – это система регистрации транзакций, поддерживаемая в открытой (распределенной) сети «подозрительных» участников, которые не знают друг друга и не доверяют друг другу.

Итак, когда Сатоши Накамото написал исходный код программного обеспечения протокола Биткойн и опубликовал его в Интернете, он предложил следующее: если вы обеспечите безопасность этой сети и поможете этой финансовой сети работать, вы будете вознаграждены.

Логика заранее установленных правил в протоколе Биткойн была очень прозрачной и написана на языке программирования. Прорыв, принесенный первым блокчейном после многих лет исследований цифровых валют, касается не только компьютерных решений.

Секрет в стимулах

Чтобы создать архитектуру блокчейна Биткойн, Сатоши Накамото изучил существующие исследования – бит-золото, b-деньги, хэш-кэш, криптографию с метками времени – и добавил теорию игр.

Используя теорию игр, Сатоши реализовал механизм стимулирования (механизм консенсуса), называемый доказательством выполнения работы, который позволил создать новую область экономической координации, которая теперь называется «криптоэкономика» (области экономики и информатики для изучения децентрализованных рынков и приложений, которые могут быть построенным путем сочетания криптографии с экономическими стимулами).

Именно эта система экономического стимулирования гарантирует, что участники сети Биткойн будут вести себя в пользу безопасности и безупречного функционирования системы. Это основная причина, по которой блокчейн Биткойн еще не был взломан.

Важность майнинга

По мере того как все больше и больше людей осознавали потенциальные стимулы в Биткойне и начинали «подключать» свои компьютеры для обеспечения безопасности сети, цепочка биткойнов становилась все более и более жизнеспособной и безопасной. Теперь существует огромная вычислительная мощность, гарантирующая транзакции: Биткойн – это вычислительная мощность.

Биткойн «извлекается» из протокола цепочки блоков майнерами (валидаторами), которым необходимо решать математические алгоритмы, чтобы заработать право включать транзакции биткойнов в сеть цепочки блоков и получать за это вознаграждение.

Каждая биткойн-транзакция перед добавлением в цепочку блоков отправляется в «мемпул», область хранения ожидающих транзакций, где ожидает включения в блок. Затем майнеры берут незавершенные транзакции, которые ожидают записи, и объединяют их, чтобы создать «блок» транзакций.

Поймите, что майнеры конкурируют друг с другом, поэтому их компьютеры выбираются для записи самых последних транзакций в следующем блоке, который будет включен в сеть. И лучший способ выиграть это соревнование – решить алгоритмы как можно больше раз (до того, как кто-то другой достигнет правильного результата, называемого «nonce»).

Поскольку для угадывания правильного значения nonce требуются триллионы попыток, только те, у кого больше вычислительных мощностей для победы в этом соревновании, получат биткойн в качестве награды за свои усилия.

Из сказанного мы можем сделать два основных вывода.

Первым следствием является то, что PoW не позволяет майнерам обойти систему и создать биткойн с нуля. Майнеры должны сжигать реальную вычислительную энергию с каждой попыткой и находить единственный шанс выиграть биткойн. Поскольку электричество для снабжения майнеров платное, доказательство работы требует финансовых затрат на майнинг биткойнов.

Второе следствие относится к тому факту, что PoW делает историю транзакций Биткойна неизменной. Если злоумышленник попытается изменить транзакцию, ему придется повторить всю работу, которая была проделана с тех пор, чтобы восстановить и установить самую длинную сеть. Это теоретически невозможно, и поэтому говорят, что майнеры «защищают» сеть Биткойн.

Поскольку с годами майнинг стал законной отраслью, его поддерживают преданные своему делу профессионалы со специализированным оборудованием, для чего требуются большие центры обработки данных и много электроэнергии.

Стоит упомянуть, что, хотя существуют и другие механизмы консенсуса, PoW наиболее часто используется в блокчейнах, поскольку он наиболее эффективен с точки зрения кибербезопасности.

Сколько электроэнергии использует майнинг биткойнов?

Кембриджский университет эксплуатирует живую сеть биткойнов оценщик с 2015 года. Фактически, прозрачность Биткойна позволяет любому видеть количество хэш-мощности, применяемой к сети, которая обычно измеряется количеством хешей в секунду, которые сеть выполняет как часть процесса майнинга.

Вы можете оценить, сколько энергии использует сеть для выполнения этих хэшей, исходя из энергоэффективности хеширования используемого оборудования для майнинга.

Согласно данным Digiconomist о потреблении энергии биткойнами трекер, майнинг в настоящее время потребляет 77,78 тераватт-часов в год. Это сопоставимо с общим потреблением энергии в таких странах, как Нидерланды и Чешская Республика.

Основываясь на приведенных выше оценках, многие выступают против Биткойна и использования доказательства работы.

Однако можем ли мы принять эти «оценки» за абсолютную истину? Учитывают ли эти оценки, что майнеры не всегда работают с одинаковой эффективностью? Считается ли, что используемое электричество может поступать из чистых источников?

Давайте рассмотрим эти аргументы по очереди.

Аргументы против PoW

Аргументы против доказательства работы и механизма стимулирования, созданного Сатоши Накамото:

• A1 – Майнинг биткойнов потребляет много энергии.
• A2 – Подавляющее большинство биткойн-майнеров находится в Китае.
• A3 – Биткойн-майнеры в Китае в основном используют грязную угольную энергию.
• A4 – Майнинг биткойнов имеет сравнительно экстремальный углеродный след.
• A5 – Биткойн – это плохо.

Аргумент A1 верно, как мы показали в предыдущем разделе. Это одна из основных причин невероятной безопасности сети Биткойн.

Аргумент A2 раньше было правдой, но ситуация меняется, поскольку все больше регионов во всем мире входят в горнодобывающую промышленность BTC. Поскольку это не имеет значения для потребления энергии сетью Биткойн, мы будем считать это правдой.

Наиболее актуальные регионы выделены бирюзовым цветом, провинция Сычуань в Китае – желтым, а регионы с меньшей актуальностью – красным.

Наконец, аргумент A3 ложно, как мы увидим в следующей теме, которая развенчивает аргументы A4 и A5.

Биткойн – это энергетик, но … возобновляемый

Недавнее исследование опубликовано CoinShares Research обнаружило, что большая часть электроэнергии, потребляемой для майнинга биткойнов, на самом деле поступает из чистых источников, таких как ветер, солнце и гидроэлектроэнергия.

Чтобы быть более конкретным, 60% мирового майнинга происходит в Китае, где только Сычуань производит 50% мирового хешрейта, а оставшиеся 10% делятся более или менее поровну между провинциями Юньнань, Синьцзян и Монголия.

Важно отметить, что доминирование Сычуани как в Китае, так и в мире напрямую связано с богатыми гидроэлектростанциями провинциями Юньнань, Гуйчжоу и Сычуань на юго-западе Китая. В сезон дождей цены на электроэнергию являются одними из самых низких в мире, что делает Сычуань одним из самых привлекательных регионов для добычи полезных ископаемых в мире.

С другой стороны, из оставшихся 40% горнодобывающих компаний 35% мирового производства хешрейта поровну делятся между Вашингтоном, Нью-Йорком, Британской Колумбией, Альбертой, Квебеком, Ньюфаундлендом и Лабрадором, Исландией, Норвегией, Швецией, Грузией и другими странами. Иран.

Тем не менее, отчет указывает на более широкую проблему того, как возобновляемая энергия в настоящее время используется во всем мире: многие генераторы возобновляемой энергии плохо расположены и используются недостаточно, и, таким образом, майнинг биткойнов стал единственным жизнеспособным применением этой электроэнергии.

В этом контексте исследование приходит к выводу, что сеть Биткойн получает 74% электроэнергии из возобновляемых источников, что делает ее более ориентированной на экологически чистые источники энергии, чем почти во всех других крупных отраслях промышленности в мире.

Вынос

Все требует энергии, и дополнительное использование энергии всегда улучшало наш уровень жизни. Стоят ли преимущества, предоставляемые Биткойном, дополнительных затрат энергии? Горняки больше не ищут способы повторно использовать потерянную энергию, например, CO2? выпущенный во время бурения нефтяных скважин?

Поскольку физическое расположение майнинговых центров не влияет на сеть Биткойн, майнеры больше не мигрируют в районы, которые производят излишки электроэнергии с более низкими предельными затратами? И в этом случае это не могло решить проблему возобновляемых источников энергии, которые имеют предсказуемую мощность и в противном случае были бы потрачены впустую, таких как гидроэлектроэнергия и метан. горящий.

Все – энергия – отходы заключаются в том, что они не используются разумно для улучшения экономического и социального уровня жизни.

Взгляды, мысли и мнения, выраженные здесь, принадлежат только автору и не обязательно отражают или отражают взгляды и мнения Cointelegraph.