Биткоин-майнинг и потребление энергии

Биткоин сегодня одна из самых обсуждаемых тем: на сколько он вырос с утра, сколько я бы получил, если бы в 11-м году… и так далее.

Есть область, о которой нечасто говорят, обсуждая приход криптовалют в нашу жизнь — экологичность самого производства криптовалют, майнинга. Сколько электроэнергии потребляют майнеры и не приведут ли они планету к катастрофе в погоне за безудержно растущим биткоином?

Это перевод статьи Леонарда Уиза, ментора из гонконгского бизнес-акселератора, специализирующегося на блокчейн-стартапах, где он тщательно разбирает, сколько все-таки накручивают майнеры на планетарном электросчетчике?

Биткоин осуждали за высокое потребление электроэнергии с момента его появления. К сожалению, большинство критиков не спешат поделиться своими рассуждениями, источниками и расчетами, из-за чего подтвердить или опровергнуть их позицию довольно сложно. <blockquote class="twitter-tweet" data-cards="hidden" data-lang="ru"><p lang="en" dir="ltr">We need to ban BitCoin because it's fucking our environment and carbon emissions: <a href="https://t.co/5iRnBdqCfV">https://t.co/5iRnBdqCfV</a></p>>— Charlie Stross (@cstross) <a href="https://twitter.com/cstross/status/934906359237238786?ref_src=twsrc%5Etfw">26 ноября 2017 г.</a></blockquote>

Этот вопрос сложен и полон неясностей. Мне бы хотелось обсудить проблему более продуктивно и поделиться собственными подсчетами и предположениями.

Сколько электричества потребляет биткоин?

Так как майнинг не регулируется государством, а в некоторых странах даже запрещен, сложно найти точные данные о том, сколько электроэнергии на него тратится. Даже там, где майнинг регламентирован законом, производители электроэнергии далеко не всегда знают, для чего используются их ресурсы: в их статистике майнинг отдельно не учитывается.Мы можем оценить расход энергии, опираясь на “сложность” биткоина. Сложность — это значение, вычисляемое протоколом и прикрепленное к каждому блоку. Сложностью измеряется среднее количество хэшей, ушедших у майнера на поиск одного действительного блока. Это значение заново рассчитывается каждые 2016 блоков (около двух недель), чтобы поддерживать интервал между блоками около 10 минут.С седьмого декабря, с блока 498048, значение сложности равно 1,590,896,927,258. По сути, каждый хэш — это случайное число между 1 и 2²⁵⁶–1. Сложность — это целевое значение, которое ни один хэш не должен превысить. Процесс можно сравнить с игрой в дартс. Сложность — это центр мишени. Чем меньше центральный сектор на мишени, тем больше дротиков нужно кидать, чтобы случайно в него попасть.Чтобы посчитать среднее количество хэшей, которое уйдет на поиск блока в течение 10 минут, используют формулу D * 232 / 600. Здесь вы можете увидеть, как извлекли эту формулу. Для текущей сложности, получается 1.14x10¹⁹ хэшей в секунду или 14 Эксахэш/с.Bitmain — производитель оборудования для майнинга биткоина, расположенный в Пекине и Шэньчжэнь. Эта компания производит около 70% биткоин-майнеров в мире, на основе тайваньских микрочипов TSCM. Последняя модель майнера Bitmain, S9, использует микрочипы 19 нм. Их производительность — 4 ТХ/с (14x10¹²) при энергопотреблении в 1372 Вт. У более ранних моделей S9 схожие характеристики.

На сегодня это самый энергосберегающий майнер на рынке, с помощью которого можно обозначить нижний порог потребляемой энергии.Разделив 1.14x10¹⁹ на 14x10¹², мы узнаем, что на данный момент в работе находится максимум 800,000 майнеров модели S9, которые в общей сложности потребляют около 1,100 МВт. В статистике Международного энергетического агентства не пользуются мегаваттами или гигаваттами, а используют МТНЭ (миллион тонн нефтяного эквивалента). 1 ТНЭ равен 11.63 МВт-ч. Общее потребление энергии во всем мире в 2017 году оценивается ими в 13,647 МТНЭ или 158,714,610 ГВт-ч. Если взять текущее значение сложности как стандарт, то можно посчитать, что вся сеть Биткоин потребляет 9,636 ГВт-ч или 1/16000 долю от мирового потребления.

В целом, биткоин потребляет 1,100 МВт или 9,636ГВТ-ч (0.829 МТНЭ) за весь год.

Это только нижний порог, но неплохая примерная оценка. Наверняка, в сети работает немало майнеров старой, более энергозатратной, модели. Уже второй по эффективности биткоин-майнер, Bitmain S7, потребляет в полтора раза больше энергии на хэш, чем S9. Из-за текущего быстрого роста цены биткоина, сегодня майнер модели S7 еще приносит прибыль, но в недалеком будущем это изменится.Этот нижний порог также можно считать точкой равновесия. Если все остальные значения, такие как цена и технологии, останутся неизменными, потребление энергии в сети биткоин скоро придет к этому значению.

Центр обработки и передачи данных Google в 2015 потреблял в 2 раза больше энергии, чем биткоин в 2017

Это много или мало?

В зависимости от того, какой реакции мы хотим от вас добиться, это число можно сделать очень большим или очень маленьким. Если бы мы стремились добиться запрета биткоин-майнинга, мы бы рассказали о нем так:

То же самое число можно сделать очень маленьким:

Какое оно, будущее биткоина?

В данный момент биткоин потребляет, в основном, очень дешевое электричество. Майнеры, расталкивая друг друга, гонятся за низким электропотреблением и любой, кто потребляет выше среднего, будет вынужден закрыть свою ферму из-за неприбыльности.В результате сеть Биткоин, как правило, использует энергию там, где ее много и ее нельзя хранить или экспортировать. Газ, нефть и уголь легко экспортировать, поэтому никто не устраивает биткоиновые фермы там, где это основной источник электроэнергии. Гораздо прибыльнее продавать эти ресурсы туда, где их дорого купят.Впрочем, в странах, где углеводороды сложно экспортировать, например, страны без доступа к морю, биткоин добывают и на такой “вредной” электроэнергии. Но, большинство майнеров работает на электричестве от ГЭС, гейзеров и геотермальных источников, которые нельзя перевозить или хранить.Биткоин и дальше будет искать такие дешевые и не используемые иначе источники энергии, так как майнинг в городах или промышленных центрах и дальше будет оставаться неприбыльным. Не исключено, что вы тратите на кондиционирование или нагрев воды больше, чем может себе позволить майнер.

Во сколько обходится майнинг?

Майнеры за их труды вознаграждаются биткоинами. Они готовы сжигать энергию теми же темпами, с которыми растет их вознаграждение. Блок 498048 (о котором говорилось выше) принес майнеру 14.6 BTC, это довольно типичный результат. С учетом текущих цен, это примерно равняется $230,000. Если взять текущую стоимость электричества в $0.02 за кВт-ч и потребление в 1,100 МВт, цена каждого блока составит 183 МВт или $3,600.Если цена на биткоин стабилизируется и достаточно майнеров придет на этот рынок, в ближайшем будущем можно ожидать пятикратного увеличения потребления ими энергии.

В отдаленном будущем, однако, майнинг биткоина станет все менее и менее прибыльным. Текущее среднее значение (12.5 биткоин за блок) будет уменьшаться в два раза каждые четыре года, пока не достигнет нуля. Комиссионные за транзакцию (на данный момент это 2 биткоина за блок), скорее всего, останутся такими же.В этом случае, потребленная энергия будет зависеть от размера комиссии и от цены биткоина. Если цена достигнет $1млн за биткоин, два биткоина за блок приведут к ситуации, где каждые 10 минут сжигается электричества на $2млн.

Откуда идет эта энергия?

Биткоин в будущем продолжит работать от труднодоступных источников, таких как гидро-, геотермальные и солнечные станции. Очень мало биткоинов добывается за счет сжигания угля, нефти и газа, поскольку эти ресурсы постепенно подходят к концу, легко транспортируются в места с высокой стоимостью, и их дорого добывать.Кроме того, можно утверждать, что биткоин экономит электричество. Мировые финансовые системы требуют множество других ресурсов, помимо электричества для работы серверов. Банки работают в небоскребах с кондиционированием воздуха, золото и наличные доставляются по всему миру частными авиакомпаниями, а само печатание денег требует хлопковых ферм или даже животноводческих.В свете всего сказанного, выглядит ли биткоин таким уж большим бременем на шее мировой энергетики? Учитывая тенденцию майнинга биткоина к использованию возобновляемых ресурсов и факт, что традиционная банковая система далеко не экологична, не исключено, что криптовалюта оказывает положительное влияние на окружающую среду.

Источник: https://blog.bitcoin.org.hk/bitcoin-mining-and-energy-consumption-4526d4b56186

Автор перевода: Дмитрий Диденко, MIRANIT.

Редактор: Константин Климов, MIRANIT.

Следите за нашими новостями: VK, FB