Что нужно знать об использовании энергии биткойнами

12 марта 2022 г.

Биткойн имеет плохую репутацию по многим причинам. Это [схема Понци] (https://jacobinmag.com/2022/01/cryptocurrency-scam-blockchain-bitcoin-economy-decentralization). Это инструмент для отмывания денег. Это изменчивый актив, который бесполезен в качестве средства сбережения. Он не имеет внутренней ценности, и люди, покупающие его, [страдают тюльпаноманией] (https://www.crypto51.app/).

Но самая настойчивая критика Биткойна и криптовалюты в целом связана с его потреблением энергии. Биткойн — это прозрачная система, поэтому легко рассчитать, сколько энергии она потребляет, проверив [скорость хэширования] (https://www.blockchain.com/charts/hash-rate), т. е. количество вычислительной мощности, необходимое для поддерживать сеть.

Вооружившись этими данными, противники биткойнов экстраполируют текущее и будущее энергопотребление криптовалюты, и все они приходят к одному и тому же выводу:

Биткойн разрушит климат Земли и отбросит годы достижений в области устойчивого развития.

Нет никаких сомнений в том, что механизм консенсуса для доказательства работы Биткойна потребляет значительную энергию. В [недавней статье] (https://businesstechguides.co/proof-of-stake-benefits) я объяснил, почему криптоиндустрия может выиграть от перехода от доказательства работы к более эффективным протоколам консенсуса.

Однако количество громких историй, которые я видел по этой теме, вызвало желание провести больше исследований. Мне было любопытно посмотреть, сколько утверждений относительно энергопотребления Биткойна подтверждается.

Оказывается, проблема энергопотребления Биткойна едва ли является черно-белой. Что еще более важно, критики биткойнов часто позволяют предубеждениям влиять на их мнение по этому вопросу.

Эта статья не является тотальной защитой энергопотребления Биткойна. Тем не менее, я считаю важным рассматривать дискуссию со всех сторон, отделять мифы от фактов и поощрять честную оценку со стороны всех вовлеченных сторон.

Как работает биткойн?

Чтобы понять, почему Биткойн потребляет массу энергии, нам нужно понять, как работает блокчейн Биткойна и почему он полезен. Те, кто пропускает этот шаг, склонны называть Биткойн «грязными деньгами» и рассматривать майнеров как людей, которые сжигают энергию и загрязняют окружающую среду, чтобы обогатить свои карманы.

Биткойн-блокчейн — это публичная запись транзакций, хранящихся в одноранговой сети компьютеров. Распространенной аналогией блокчейна Биткойн является бухгалтерская книга.

Разница здесь в том, что а) тысячи компьютеров (узлов) содержат копию реестра б) реестр предназначен только для добавления, поэтому вы не можете удалять или изменять транзакции в) большинство узлов в сети должны одобрить транзакцию, прежде чем вы может добавить его в распределенный реестр.

![Цикл транзакции Биткойн. Источник: Intellipaat.com] (https://cdn.hackernoon.com/images/cl-0-b-3-sgic-01-d-50-as-62-emlcln-6.jpg)

Закончив наш небольшой урок о Биткойне 101, давайте проанализируем, как и почему сеть Биткойн использует энергию.

За исключением того, что вы живете под скалой, термин «добыча биткойнов» вам, вероятно, знаком. Майнинг — это процесс упаковки новых транзакций и добавления их в блокчейн.

Майнеры являются важной частью системы Биткойн, поскольку они поддерживают работу системы. Они также несут ответственность за безопасность сети путем проверки транзакций и предотвращения двойных расходов.

По замыслу майнинг — это деятельность, требующая больших вычислительных ресурсов. Узлы майнинга должны решать криптографические головоломки, чтобы получить право добавлять новые транзакции. Думайте об этом как о лотерее, где вы должны «платить, чтобы играть».

Чтобы повысить свою способность решать эти головоломки, майнеры вкладывают средства в более мощные и энергоемкие компьютеры. Вложение имеет смысл, учитывая, что тот, кто выиграет в лотерею, получит 6,25 BTC (около 250 000 долларов США).

Таким образом, потребление энергии Биткойном связано с добычей новых блоков транзакций. Обратите внимание на этот факт, поскольку он появится позже в этой части.

Почему майнинг биткойнов потребляет так много энергии?

Если вы зашли так далеко, то вы можете спросить: «Почему?» Почему Сатоши Накамото спроектировал Биткойн так, чтобы он потреблял так много энергии? Неужели Накамото тайно надеялся в одиночку спровоцировать климатический Армагеддон?

Вот в чем дело: ресурсоемкий характер Биткойна — это особенность, а не ошибка.

Требуя от майнеров расходовать ценный ресурс, механизм PoW Сатоши уменьшил возможность незаконного поведения. Если майнер попытается добавить плохие транзакции в блокчейн Биткойн, другие узлы отклонят его, что означает отсутствие вознаграждения за блок.

Нечестный майнер не только зря потратил бы деньги на электроэнергию, но и потерял бы те крутые 6,25 BTC, которые можно было бы разыграть.

Биткойн трудно, если вообще возможно, взломать из-за его структуры PoW. Потенциальный хакер должен одновременно [контролировать как минимум 51% узлов] (https://businesstechguides.co/how-does-blockchain-security-work), что потребует огромного количества ресурсов.

Проще говоря, взлом Биткойна обходится дорого, что объясняет, почему он остается безопасным в течение многих лет, даже если его не контролирует центральный орган.

Преимуществом Биткойна, о котором много говорят, является его статус «децентрализованного средства обмена ценностями». Биткойн децентрализован, потому что он свободен от централизованного контроля; в отличие от доллара или евро, предложение биткойнов в экономике никто не контролирует.

Это качество делает Биткойн защитой от инфляции, поскольку никто не может сказать: «Эй, давайте производить больше биткойнов». Однако многие не понимают, как гений Сатоши сыграл важную роль в превращении Биткойна в первую в мире широко распространенную децентрализованную валюту.

Представьте, что вы Сатоши Накамото и только что создали первую жизнеспособную негосударственную валюту. Вам нужен способ ввести в обращение новые единицы валюты. Но вы также должны убедиться, что крошечное меньшинство не копит львиную долю монет.

Решение? Вы создаете механизм, в котором новые монеты создаются только после того, как люди расходуют ценный ресурс (электричество). В результате лица, ответственные за создание этих новых единиц, т. е. майнеры, не могут копить биткойны, потому что им нужны деньги для покрытия счетов за электроэнергию.

Вы также добавляете функцию, которая регулирует сложность создания новых валютных единиц в зависимости от количества майнеров. соревнуясь за приз. Это поддерживает стабильное предложение и гарантирует, что ваши новые «цифровые деньги» сохранят ограниченный объем, как и настоящие деньги.

В двух словах, доказательство работы — это причина, по которой Биткойн имеет ценность. Как только вы поймете этот факт, станет легче понять, почему Биткойн считается «цифровым золотом».

Золото ценно из-за трудностей, связанных с его производством. Золото необходимо добывать — ресурсоемкая деятельность — перед аффинажем и, в конечном итоге, преобразованием в золотые слитки.

Шахтеры не могут контролировать все золото, так как они должны покрывать затраты на добычу. А ресурсоемкий характер добычи золота увеличивает дефицит и завышает стоимость золота.

![Ценность золота зависит от сложности его добычи. Источник: Financial Times] (https://cdn.hackernoon.com/images/cl-0-b-3-sgif-01-d-70-as-6-fnm-12-wtw.jpg)

Как мы видим, консенсус PoW Биткойна — и его энергопотребление — не так уж бесполезен, как нас уверяют критики. Этот момент важен, потому что дебаты вокруг энергопотребления Биткойна в основном следуют одной и той же аргументации:

Биткоин не должен использовать электричество, потому что это бесполезные «виртуальные деньги».

Конечно, люди не станут прямо говорить, что актив с рыночной капитализацией в миллиард долларов «бесполезен», но вы можете заметить предвзятость, читая между строк. Например, вот отрывок из статьи о влиянии Биткойна на окружающую среду из [The Guardian] (https://www.theguardian.com/technology/2018/jan/17/bitcoin-electricity-usage-huge-climate-cryptocurrency):

• «Сжигание огромного количества электроэнергии не является случайным для биткойна: вместо этого оно встроено в самое внутреннее ядро ​​​​валюты, поскольку операция известна как «майнинг». Проще говоря, добыча биткойнов — это соревнование в том, чтобы тратить как можно больше электроэнергии, выполняя бессмысленные арифметические квинтиллионы раз в секунду».*

Наш дружелюбный автор явно повторяет ту же фразу «Биткойн бесполезен, поэтому давайте прекратим майнинг». Такие люди никогда не тратили время на то, чтобы понять, как работает протокол Биткойн и почему доказательство работы является неотъемлемой частью системы.

Распространенные заблуждения о потреблении энергии биткойнами

Сообщество биткойнов привыкло видеть распространенные заблуждения о криптоактивах, продвигаемые экспертами в СМИ. Тем не менее, некоторые из этих заблуждений, особенно те, которые связаны с энергопотреблением Биткойна, сбивают с толку, поскольку некоторые быстрые исследования раскроют правду.

Давайте посмотрим на некоторые популярные заявления о биткойнах и посмотрим, выдержат ли они тщательную проверку:

Миф 1: Энергопотребление Биткойна растет вместе с транзакциями

Критики предостерегают от массового принятия биткойнов, говоря, что рост транзакций с биткойнами негативно [повлияет на окружающую среду] эфириум-энергия-климат-изменение). Мысль заключается в том, что потребление энергии связано с проверкой транзакций в блокчейне Биткойн.

Если бы только люди принимали биткойн 101, прежде чем писать вводящие в заблуждение статьи!

Проверка биткойн-транзакций — простая задача, которую может выполнить ваш дешевый домашний ПК. Майнинг, который включает в себя объединение транзакций и их трансляцию в блокчейне, увеличивает потребность Биткойна в энергии.

Так что нет, энергопотребление Биткойна не резко возрастет, если в будущем он станет общепринятой валютой. Даже если бы это было так, рост [решений уровня 2] (https://businesstechguides.co/what-is-layer-2-blockchain), таких как Lightning Network, способных объединять тысячи транзакций в одну, решил бы проблему.

Миф 2: Биткойн навсегда останется неэффективным

Защитники окружающей среды любят протестовать против Биткойна, потому что они верят, что криптовалюта будет вечно сжигать энергию. Их рассуждения основаны на сомнительных исследованиях, включая [разоблаченное исследование] (https://escholarship.org/content/qt8vf573nb/qt8vf573nb.pdf), которое [утверждает] (https://www.researchgate.net/publication/328581842_Bitcoin_emissions_alone_could_push_global_warming_above_2C) Биткойн приведет к тому, что температура Земли «поднимется на два градуса по Цельсию».

При ближайшем рассмотрении в этом аргументе обнаруживается вопиющий изъян: эти утверждения экстраполируют будущее потребление энергии Биткойном из текущих показателей потребления. Это просто плохое рассуждение, если вы спросите меня.

Мы уже установили, что на майнинг приходится большая часть энергопотребления Биткойна. Однако добыча полезных ископаемых не будет потреблять огромное количество энергии вечно.

В настоящее время майнинг является прибыльным из-за связанных с ним вознаграждений за блок (6,25 BTC или 268 000 долларов США на момент написания статьи). Таким образом, майнеры заинтересованы в покупке мощных графических процессоров (GPU) и специализированных информационных компьютеров (ASIC), чтобы увеличить свои шансы на добычу новых блоков.

Механизм доказательства работы Биткойн предназначен для уменьшения вознаграждения за блок каждые 210 000 блоков (примерно четыре года). Этот процесс, известный как «халвинг», объясняет, почему вознаграждение за блок упало с 50 BTC до нынешних 6,25 BTC.

![ Исторические уполовинивания вознаграждения за блок биткойнов. Источник: @ChartsBTC] (https://cdn.hackernoon.com/images/cl-0-b-3-sgig-01-d-80-as-60-htcc-2-v-8.jpg)

Согласно расчетам, следующее сокращение вдвое произойдет в 2024 году, в результате чего вознаграждение за блок уменьшится до 3,125 BTC. Хотя трудно определить точное время, мы можем ожидать, что вознаграждение за блок в конечном итоге упадет до 0.

Майнеры продолжат добывать блоки транзакций, но их доходы будут поступать за счет комиссий за транзакции, а не вознаграждений за блоки. Прибыльность майнинга биткойнов упадет, а это означает, что никто не станет вкладывать средства в высококлассные вычислительные мощности для майнинга.

Если майнеры сократят энергопотребление в будущем, из этого следует, что Биткойн станет эффективным. Любой, кто говорит, что Биткойн станет единственным спусковым крючком кризиса изменения климата, явно не соответствует действительности.

Миф 3: майнинг биткойнов вызывает загрязнение окружающей среды

Некоторые статистические данные, касающиеся предполагаемого загрязнения Биткойна, основывают свои расчеты на потреблении энергии биткойн-майнерами. Биткойн потребляет так много энергии, что, должно быть, загрязняет окружающую среду, верно?

На самом деле все не так однозначно.

Во-первых, высокое потребление энергии не равнозначно высокому уровню загрязнения. Вы не можете просто оценить цифры загрязнения, не зная точного сочетания используемых источников энергии.

Вот иллюстрация:

Две компании, XAZ Corp. и XYZ Inc., ежегодно используют 15 тераватт и 10 тераватт энергии. В то время как XAZ Corp. использует солнечную энергию, XYZ Inc. использует ископаемое топливо (сырую нефть).

Для среднего человека XYZ Inc. более «энергоэффективна», поскольку она сжигает меньше энергии. Но правда в том, что XAZ Corp. имеет меньший углеродный след, поскольку использует возобновляемый и более чистый источник энергии.

Та же концепция применима к майнингу биткойнов. Пока кто-нибудь не сможет достоверно подтвердить, какой вид энергии предпочитают майнеры, называть Биткойн «грязными деньгами» будет логическим преувеличением.

Возможно, важно отметить, что майнеры исторически отдавали предпочтение регионам с большими запасами возобновляемой энергии.

Китай стал мировой столицей майнинга, потому что в нескольких внутренних регионах было избыточное количество гидротермальная энергия. Другие горячие точки майнинга, в том числе Исландия и Техас популярны среди майнеров, потому что они также предлагают доступ к дешевой, экологически чистой энергии.

Поскольку электричество составляет 60-70% затрат на майнинг, майнерам приходится искать самые дешевые источники энергии. Таким образом, можно с уверенностью полагать, что майнинг биткойнов может в одиночку управлять отраслью возобновляемой энергетики.

Уже не так грязно, не так ли?

![Биткойн-майнеры предпочитают дешевые источники энергии, такие как энергия ветра. Фото Американской ассоциации общественной власти на Unsplash] (https://cdn.hackernoon.com/images/cl-0-b-3-sgih-01-d-90-as-63-gi-9-abm-8. jpg)

Миф 4: добыча биткойнов бесполезна и расточительна

Нам нужно кое-что понять в дебатах об энергии биткойнов. Большинство аргументов касается не столько энергопотребления Биткойна, сколько того, оправдано ли использование такого большого количества энергии.

В конце концов, фиатная банковская система потребляет одинаковое количество энергии — подумайте об энергии, используемой банкоматами, зданиями банков и другими ключевыми игроками. Тем не менее, вы не видите, чтобы кто-нибудь называл доллар «грязными деньгами».

В первом разделе этой статьи объясняется, как майнинг помогает Биткойну достичь децентрализации, безопасности и дефицита, необходимых для сохранения стоимости. Однако есть еще больше причин, по которым ресурсоемкость Биткойна является приемлемым компромиссом.

Биткойн-майнеры поддерживают и защищают платежную систему, обрабатывающую миллиарды долларов ежегодно, без каких-либо натяжек в фоновом режиме. Более того, блокчейн Биткойн является окончательным уровнем расчетов, что означает, что транзакции выполняются быстро, необратимо и безопасно.

С биткойнами каждый может отправлять и получать деньги из любой точки мира, если у него есть подключение к Интернету. Для миллионов людей, не имеющих доступа к банковским услугам, Биткойн — единственный шанс обойти обременительные правила и [участвовать в глобальной валютной системе] (https://www.nasdaq.com/articles/how-bitcoin-improves-financial-access-and- включение-2021-06-21).

Биткойн является революционным, и майнинг является важной частью его инфраструктуры.

Некоторые могут указать на более эффективные алгоритмы консенсуса, такие как доказательство доли или доказательство полномочий. Однако эти механизмы консенсуса часто жертвуют децентрализацией и безопасностью ради более быстрых транзакций.

Независимо от того, как вы его нарезаете, энергоемкость Биткойна является необходимым злом, если мы надеемся создать безопасную, инклюзивную и независимую денежную систему.

Заключительные слова

Как мы видели, потребление энергии Биткойном было преувеличено и неточно сформулировано людьми, стремящимися дискредитировать его ценность. Если антикрипто-пропагандистская машина основных средств массовой информации продолжит работать, то вы можете ожидать новых статей, изображающих Биткойн как самую большую угрозу для выживания Земли.

Верующие в биткойн знают, что споры об использовании энергии криптовалютой — это не найти леса за деревьями. Да, Биткойн может быть ресурсоемким, но ценность, которую он обеспечивает, является более чем достаточным оправданием его энергопотребления.

---

Оригинал