Знаете какво е биткойн, нали?
Бързият ви отговор най-вероятно ще е "криптовалута", виртуални пари.
Един биткойн, който "не можете да пипнете", в момента струва повече от 19 хил. долара. За да се сдобиете с него, имате два варианта - трябва или да го купите от онлайн борса, или да използвате компютърен хардуер, за да го "изкопаете".
Какво обаче е копаенето и защо то е опасно за климата?
В доклад от изминалата седмица на сайта за криптовалута Digiconomics се казва, че по света се използва толкова електричество за "копаене" на биткойни, колкото употребява цяла Сърбия.
Според изчисленията до юли 2019-а блокчейн мрежата за биткойни, която представлява директна връзка устройство-към-устройство (peer-to-peer, P2P) и напомня на начина по който теглите торенти, ще консумира повече електричество от САЩ. Според прогнозите до ноември 2020-а "копаенето" на биткойни ще отнема толкова енергия, колкото изразходва целият свят.
Това означава, че биткойните отделят еквивалента на 17,7 тона въглероден диоксид всяка година - ако трябва да го преведем - това е един голям среден пръст към климата на земята и към всеки, който обича неща като брегове, гори и разходки сред природата.
Пречупено през друга метафора, P2P мрежата за биткойни е по същество разпределен суперинтелект, изцяло посветен на генерирането на криптовалутата. Като свръхинтелект, на нея й се иска да превърне всяка енергия (и материя) във вселената в биткойни. Буквално това й е работата.
И ако за да го постигне й се налага да наема алчни нърдове, на които да плаща във валута фантом, е, добре!
Идеята на биткойн все още носи полъх гениалност - дигитална валута, която е непроследима и (все още) с много висока стойност, неограничена от националност, открояваща се с егалитаризъм и достъпност, вградени в технологията и философията й. Но реалността, разкрита от забележителното поскъпване на стойността й в последните месеци, е, че това може и да се промени.
Това, което стои зад биткойните, е така наречения blockchain - гарантът за сигурност на разплащанията и сделките. Целта на P2P биткойн мрежата е да генерира и да поддържа този гарант, така че буквално всеки да може да подпомага независимостта й. Това става като през компютърните системи на даден човек премине "ъпдейт" - или по-ясно казано, информацията за транзакции са блокове във веригата.
Но има уловка. Тя е част от гениалността на създателя на биткойни - Сатоши Накамото. За да се борави с тази информация, трябва да се премине през дълго и сложно и крипитиране, наречено SHA-256, което на практика товари компютъра с тежко пресмятане на стойности.
Направете няколко транзакции, както и необходимото пресмятане и системата може да избере вашия блок, за да го добави към веригата. Ако това стане - печелите биткойни. Това се нарича "копаене" и идеята да вложиш стойност, за да ти платят. На тази хаотична математика, която спомага за криптирането се гледа като на "доказателство за работа".
Хубавото на това "доказателство за работа" е, че не се изисква никаква стъпка на одобрение. Ако можете да започнете да решавате тези криптографски пъзели в тяхната същност, можете да допринесете за запазването на сигурността.
Алгоритъмът SHA-256 е проектиран умишлено да бъде труден и да консумира сериозни изчислителни ресурси. Което означава, че трябва да държите компютъра си включен през цялото време и в допълнение да държите включен вентилатор за охлаждане на претоварения процесор, който излъчва топлина.
Консумирането на енергия на практика е мярка за сигурност и това е положително за самата система.
В началото ентусиастите на тема криптовалута можеха да стартират необходимия софтуер на домашния си компютър.
С времето това се промени. Първо хората осъзнаха, че видео картите са по-добри в тези изчисления от обикновените стари процесори. Те обаче използват повече мощност и изискват по-добро охлаждане. След това преоткриха специалните FPGA чипове. В момента най-предпочитани са ASIC чиповете - те са предназначени за специална задача, вместо за обща употреба.
Сега за да "влезете в играта" най-вероятно ще искате да си вземете техника, подбрана така, че да отговаря на специфичните изисквания за копаене на биткойни.
Това не просто централизира добива на биткойни, но и повишава употребата на енергия. Най-напредналите "копачи" на биткойни използват 0,3 вата за 1 милиард изчисления или така наречената единица "gigahash" (Gh). Това прави 300 Gh на секунда на киловат. Така че резултатът е 13,600 "petahash"-a на секунда с 234 кВч, консумирани за всяка транзакция, давайки ви краен резултат от 31,71 терават-часа, консумирани от биткойн мрежата, или 0,15% от световната консумация на ток.
По-ефективен хардуер също няма да реши този проблем. Между 2014 и 2017-а "hash" индексът скочи от 300 хил. до 2 милиона на секунда, а хардуерът не се е развил толкова много, че да покрие тази разлика. Само "копаенето" стана по-трудно.
Така че консумацията на електроенергия нараства и сега биткойн "копачите" създават своите ASIC станции на места, където електричеството е по-евтино - като Исландия например (където термалната енергия е предостатъчна) и Китай (където електроенергията е гарантирана от правителството и биткойните са добър начин за спекулация с това). В други държави се използва директно електроенергията от вятърни или соларни генератори, за да се захранва с електричесто техниката.
Енергийните разходи за това да управляваш базирана на парите в брой икономика, да печаташ пари, да управляваш кеш, да вадиш от обращение банкноти и да ги заместваш с нови преди година е било сравнимо с копаенето на биткойни.
Според оценки, цялата мрежа на Visa използва 1/3000 от тоталната енергия на биткойните. Това не включва в сметките електричеството, използвано от офисите на Visa, но за разлика от биткойните, с Visa можеш реално да си купиш нещо.
Целият Google от своя страна използва само 5,7 терават-часа, а през 2017 година компанията премина изцяло на възобновими източници на електроенергия.
"Копачите" се възползваха от по-бързия и ефективен хардуер не за да използват по-малко енергия, а за да придобиват повече биткойни.
Хората винаги са използвали енергийно ефективните технологии по този начин. Това се случи с парата, с петрола, случва се и с LED технологията - крушките са по-енергийно ефективни, но въвеждането им не е намалило общата мощност, използвана за осветление. Хората просто инсталират повече и по-ярки светлини. Колкото по-висока е стойността на биткойн, толкова повече електричество ще използваме, за да ги придобиваме.
SHA-256 или т.нар. "доказателството за работа" е проблем. Така че може би можем да се отървем от него.
Изследователите на криптовалутите се замислят за други методи. Едното е по-ефективно откъм ресурси "копаене", което намалява натоварването, но използва доверен хардуер, за да го прави. Другият вариант е изчислителната работа да се разменя за по-висока стойност. В момента системата позволява на хората да създават блокове, пропорционално на валутата, която притежават - големите притежатели на валута правят по-голямата част от блоковете. С други думи, вместо да направим изчисленията по "копаенето" скъпи, можем да направим самото копаене скъпо. Възможно е това да намали консумацията на енергия и в момента няколко екипа работят по това.
Дали биткойн аристокрация звучи добре тогава? Не е ясно дали е по-лошо да дадеш възможността за създаване на блок на всеки, който е съгласен да хаби повече електричество, каквито са например оператори в Китай, използващи субсидирана електроенергия.
Нека да предприемем друг подход. В момента преднамерено алгоритъмът е безполезен. Но ако можем да го накараме да върши полезна работа?
Това е P2P мрежа, която прави съвместни изчисления. Какво ако можем да я накараме да търси извънземен разум или да разбере как да направим протеините полезни за медицината, или да реши реални световни крипто проблеми? Ако биткойните се използват за нещо полезно, тогава ще има съответствие между свършената работа и количеството биткойни, които получавате. Това създава представа в ума на хората колко трябва да струва един биткойн.
В момента цената му се променя хаотично и се определя от обществото, защото не искаме международна валута да има логична стойност за обмен. Предполага се, че парите трябва да имат стойността да бъдат разменяни с други пари. А изчислителната работа, която върши P2P не би трябвало да е просто глупост, нали?
Не можеш да се отървеш от доказателството за работа. Не можеш да направиш работата полезна. Или ако го направиш - вече имаш някакъв вид криптовалута, но тя не е биткойн.
Ако целта е да се спести употребата на енергия, защо да не направиш нещо по-интересно с хардуера?
Добро краткотрайно решение е да се оползотвори излишната топлина от отопляването. В Стокхолм например правят опит да отопляват домове с излишната топлина от дата-центрове. Решението е добро за околната среда, но в него има това "нещо за нищо", което кара физиците да откачат. Освен това изисква изграждането на изцяло нова инфраструктура. Факт е обаче, че най-евтината и най-силна енергия идва от горивата, които влияят на климатичните промени, а добивът на биткойни стимулира евтината енергетика.
Дори в България вече има домакинства с инсталирани "биткойн радиатори".
А ако математиката и термодинамиката не помогнат, може би икономиката ще може. Хората, които добиват биткойни, ще го правят докато парите, които изкарват от това са повече от парите, които плащат за ток.
Ако цената на биткойните падне или тази на електричеството се вдигне, сървърите спират. Математическите проблеми за разрешаване стават по-трудни и на всеки четири години стойността на възнаграждението намалява наполовина. В момента един блок струва 12,5 биткойна, но следващият спад ще бъде през 2020-а. Когато цената на биткойните се стабилизира, използваната за интернет енергия по света ще започне да се спада, вместо да се увеличава.
Намаляването на възнаграждението поставя горна граница на количеството биткойни, които може да има в света. В момента то е 21 млн. и ако настоящата тенденция се запази, до 2032-а почти цялото количество ще бъде добито. Някои други криптовалути, може би по-ефективни в енергийно отношение, ще започнат да изглеждат по-конкурентни.
В момента биткойните ни се струват по-скоро като инструмент за спекулации, отколкото като приложима, ежедневна валута. А един научен закон, който обединява математиката, физиката и икономиката гласи това - балоните се пукат.
