Энергозатраты Биткойна – его «ахиллесова пята»

Сторонники Биткойна утверждают, что он защищён от правительственного контроля. «Его невозможно отключить», – говорят они. Быть может, поначалу так и было, когда биткойны можно было майнить на обычном лэптопе. Но во времена гигантских майнинг-ферм Биткойн остро нуждается в обильных поставках дешёвой электроэнергии. Без доступа к обильному электричеству майнинг не может продолжаться, а без майнинга Биткойн умрёт. Поставки электричества, как мы все уже поняли, контролируются правительством.

Острая потребность Биткойна в электричестве обусловлена его протоколом доказательства выполнения работы (Proof of Work (PoW)). PoW часто описывают как «сложные задачи», которые приходится решать майнерам Биткойна, чтобы получить право верифицировать блок транзакций и претендовать на вознаграждение за майнинг в размере (на данный момент) 12,5 новых BTC плюс комиссии за транзакции. В этой статье, к примеру, автор описывает PoW так: «Эти вычисления для поиска блоков – по сути, математические задачи, решение которых майнер не может просто так угадать без долгих подсчётов».

Создаётся впечатление, что усердные майнеры с продвинутым оборудованием добьются успеха. Это так. Но не потому, что «задачи» требуют аналитических способностей. Реальность намного более прозаична.

PoW генерирует хеш (последовательность цифр). Майнеры должны найти эту последовательность. Но совершенно неправильно описывать это как «задачу», которую можно «решить». Здесь нет никаких ключей к решению, никакой логики. Есть только хеш. Так что майнеры просто угадывают. Чем больше вариантов в секунду майнеры могут перебрать, тем выше их шанс угадать правильную последовательность раньше других. Это скорее напоминает лотерею. Чем больше билетов ты купил, тем выше твои шансы на выигрыш. Вот и всё. Никакие аналитические способности не нужны. Не нужно уметь решать задачи. Нужен лишь очень быстрый компьютер – и доступ к неисчерпаемому электричеству.

Знаменитая «коррекция сложности», заставляющая майнеров более усердно трудиться, чтобы получить вознаграждение, когда цена Биткойна растёт, просто делает хеш длиннее, и поэтому его становится сложнее угадать. Никакой интеллект здесь не используется. Никому не нужно пользоваться мозгами. «Сложные задачи» – это миф.

Число вариантов в секунду, которые необходимо перебрать для майнинга блока, известно как «вычислительная мощность» (хешрейт), и она растёт вместе со сложностью. Чтобы вычислительная мощность поспевала за ростом сложности, майнерам нужно более быстрое оборудование. Поэтому рост цены Биткойна порождает «гонку вооружений» между майнерами. Им нужно постоянно обновляться до более продвинутого оборудования, иначе они проиграют другим майнерам.

Неудивительно, что индустрия по производству компьютерного оборудования откликнулась на спрос на более быстрые вычисления. Дни, когда любой мог майнить биткойны на обычном ноутбуке, остались в прошлом. Сегодня вам понадобится специализированное оборудование для майнинга с особым процессором, известным как интегральная схема специального назначения (ASIC). И стоят оно недёшево.

Проблема централизации

Как и во всех предприятиях с интенсивным использованием оборудования, преимущество неизбежно получает тот, у кого больше всего денег. Поэтому майнеры группируются в «пулы», объединяя ресурсы и выигрывая на экономии за счёт масштаба, что помогает завоевать рыночную долю. В майнинге Биткойна сегодня доминирует три крупных пула, на которые вместе приходится 55% всей вычислительной мощности.

Около 80% майнинга Биткойна сейчас осуществляется в Китае. Но он растёт и в других местах: Исландия, Япония, Грузия, Чехия, Индия, некоторые регионы США, Венесуэла. Фактически, там, где в избытке есть дешёвое электричество. Всё потому, что, несмотря на «гонку вооружений» в плане оборудования, крупнейшие издержки для майнеров Биткойна представляет электричество.

PoW потребляет огромное количество электричества. Согласно индексу энергопотребления Биткойна, глобальный майнинг Биткойна потребляет примерно столько же энергии, как Чехия. И это для обработки (на данный момент) примерно 2,5 транзакций в секунду. Пожалуй, доказательство выполнения работы лучше назвать «доказательством расточительства (электричества)».

Кроме того, если цена Биткойна вновь вырастет – как многие прогнозируют, – потребление электричества также возрастёт. Это не баг, а фича. Коррекция сложности должна увеличивать потребление электричества, а следовательно, и издержки майнинга при росте цены Биткойна.

Некоторые правительства уже начинают отказывать майнерам Биткойна в доступе к публичным электросетям. В январе 2018 г. китайский центральный банк приказал местным властям обуздать деятельность по майнингу, ограничив доступ к электроэнергии. Китайский журнал Caixin сообщил, что местные регуляторы должны «принять меры, чтобы майнеры Биткойна больше не получали привилегий в цене на электричество, налогах или использовании земли».

В США местные власти всё больше обеспокоены влиянием майнинга Биткойна на обычных потребителей электричества. В марте город Платтсбург в штате Нью-Йорк запретил новую коммерческую деятельность по майнингу криптовалют, после того как майнинг Биткойна превзошёл собственную генерирующую мощность Платтсбурга и город вынужден был покупать более дорогое электричество. Вскоре примеру последовал округ Шелан в штате Вашингтон, так как майнинг угрожал вызвать перегрузку публичных энергосетей.

Также растёт обеспокоенность из-за экологических издержек протокола PoW Биткойна. В феврале итальянский государственный поставщик электричества отказался поставлять электроэнергию майнерам Биткойна из экологических соображений, заявив, что он «выбрал чёткий путь к декарбонизации и экологически устойчивому развитию» и видит в «интенсивном потреблении энергии майнингом криптовалют экологически нерациональную практику, не соответствующую его бизнес-модели».

Некоторые поставщики электричества, такие как канадский Hydro-Quebec, прибегли к нормированию поставок электричества, выбирая майнеров, которых они желают поддерживать, и отказывая в доступе другим. В интервью журналисту Forbes Аарону Стэнли пресс-секретарь Hydro-Quebec Марк-Антуан Пулио сказал, что его компания ищет «лучших игроков», и далее определил их как «самых серьёзных и надёжных и предлагающих больше всего преимуществ для Квебека».

Большинство майнеров Биткойна (участников пулов), с которыми я общался, считают, что публичные электросети должны предоставлять им столько энергии, сколько им нужно, если они за неё платят. Но реальность такова, что у публичных поставщиков электроэнергии также есть социальные и политические приоритеты. Поддержка майнинга в ущерб своим общинам всё реже входит в эти приоритеты.

Даже когда поставщики электричества – частные компании, они обычно поставляют электричество по лицензии правительства и подчиняются правительственному регулированию. Они также находятся под давлением своих рынков, требующих сохранения низких цен на электричество для обычных домохозяйств и бизнесов и сокращения выбросов углерода от производства электричества. Предоставление электричества майнерам Биткойна может не иметь для них коммерческого смысла.

Всё более остро ощущая потребность в источниках дешёвого электричества, некоторые майнеры прибегают к краже электроэнергии. В апреле 2018 г. полиция китайского муниципалитета Тяньцзинь конфисковала 600 компьютеров для майнинга Биткойна и другое оборудование, после того как местный поставщик электричества сообщил об утечке электроэнергии. Издание South China Morning Post сообщило, что «следствие обнаружило, что электрический счётчик в распределительной коробке подозреваемого потребителя электроэнергии был закорочен, – типичный способ уклонения от оплаты счетов». Также обретает популярность взлом оборудования: буквально пару дней назад файрвол моего компьютера отклонил попытку майнера Биткойна подключиться к моей домашней электросети, «одолжив» мощность центрального процессора.

Но почему бы майнерам не разработать собственные источники электроэнергии? Некоторые уже начинают этим заниматься. Но это непросто. На строительство, скажем, гидроэлектростанции, нужно много времени, а майнерам Биткойна энергия нужна быстро. Но есть ещё большее препятствие. Земля.

Где брать электричество?

Для производства электричества в масштабах, необходимых для майнинга Биткойна, нужна земля. Много земли. Угольные шахты, гидроэлектростанции, солнечные и ветряные электростанции – для всех них нужна земля. И использование земли на этой планете везде так или иначе контролируется правительствами. Готовы ли правительства выделять всё большие участки земли под производство электричества для майнеров криптовалют? Вряд ли. Как ни посмотри, с ростом спроса Биткойна на энергию предложение дешёвого избыточного электричества для майнеров Биткойна будет сокращаться.

Майнеры Биткойна предсказуемо преуменьшают как своё энергопотребление, так и угрозу, которую оно представляет для простых людей, бизнесов и планеты, на которой они живут. Они говорят, что индекс энергопотребления Биткойна и ему подобные преувеличивают потребление электричества, что майнинг Биткойна обходится не дороже, чем традиционные финансовые системы, что майнинг использует лишь излишек электричества, который не нужен другим потребителям, и что майнинг в любом случае – благоприятная деятельность, приносящая процветание тем местам, где он происходит. К сожалению, у таких заявлений практически нет доказательств, и в некоторых регионах США очевидно, что третье утверждение – что майнинг использует только излишек электричества – на самом деле неверно.

Но даже если бы утверждения майнеров были верны, поставки электричества для Биткойна всё равно так или иначе полностью зависят от правительств. Он отнюдь не защищён от правительственной власти, как заявляют его сторонники. Потребность Биткойна в электричестве – его ахиллесова пята.

Источник