Есть ли путь к искуплению для майнеров Bitcoin как потребителей энергии?

В динамичном мире цифровых валют Bitcoin, благодаря своей децентрализованной и криптографической природе, не только произвел революцию в финансовой сфере, но и вызвал оживленную дискуссию о своем воздействии на окружающую среду. В этом руководстве мы попытаемся разобраться в сложной взаимосвязи между майнерами Bitcoin и растущим потреблением ими энергии, раскрывая многогранные последствия этого для нашей глобальной энергетической системы.

Добыча Bitcoin , ключевой процесс для проверки транзакций и создания новых монет, требует использования вычислительно мощных машин для решения сложныхmaticзадач, тем самым обеспечивая безопасность сети и поддержание блокчейна. Эта вычислительная мощь, хотя и необходима для поддержания целостности и безопасности сети Bitcoin , имеет существенную цену – ненасытный спрос на электроэнергию.

В настоящее время сеть Bitcoin потребляет больше энергии, чем целые страны, поэтому роль майнеров как колоссальных потребителей энергии оказалась в центре внимания, вызвав дебаты среди экологов, политиков и представителей отрасли. Развернувшаяся дискуссия охватывает широкий спектр точек зрения, исследуя экономические, экологические и нормативные последствия энергоемких операций по майнингу Bitcoin .

В ходе этого исследования мы разберем механизмы майнинга Bitcoin , проанализируем закономерности потребления энергии и поразмышляем над следующими вопросами: устойчивость майнинга Bitcoin в контексте глобального энергосбережения и охраны окружающей среды.

Что такое Bitcoin и его майнинг?

Bitcoin полностью работает на основе сети блокчейн — децентрализованного реестра, который тщательно записывает транзакции в обширной сети компьютеров. Каждый блок, содержащий набор транзакций, добавляется в блокчейн только после прохождения тщательной проверки и подтверждения майнерами. После добавления блока в блокчейн изменение инкапсулированных транзакций становится невозможным, что обеспечивает неизменность записанных данных.

Криптовалюты, такие как Bitcoin используют технологию распределенного реестра, являющуюся отличительной чертой технологии блокчейн, которая гарантирует неизменность записей и тем самым повышает прозрачность транзакций. Блокчейн Bitcoin использует передовой криптографический алгоритм SHA-256, который преобразует данные в уникальную последовательность символов, обеспечивая безопасность и целостность информации в сети.

Добыча Bitcoin — сложный вычислительный процесс, включающий проверку транзакций в сети Bitcoin и выполняемый отдельными лицами, известными как майнеры. Подобноtracограниченных природных ресурсов, существует лимит в 21 миллион Bitcoin, которые можно добыть, что требует затрат электроэнергии для решения сложных, криптографически закодированных хеш-задач и проверки блоков транзакций. 

Майнеры соревнуются за первенство в решении этих головоломок, и победитель получает право обновлять реестр транзакций в блокчейне Bitcoin и зарабатывать в качестве награды вновь выпущенные Bitcoin. Вычислительная мощность определяет количество попыток, которые может предпринять майнер, влияя на его шансы на успешную добычу. Основные цели майнинга Bitcoin включают в себя введение новых монет в обращение, проверку транзакций, предотвращение подделки и двойного расходования средств, а также поддержание децентрализованного реестра транзакций.

Почему майнинг криптовалюты потребляет энергию?

Значительное энергопотребление майнинга криптовалют является компромиссом, необходимым для обеспечения безопасности и децентрализации блокчейн-сетей. Тем не менее, благодаря внедрению возобновляемых источников энергии и эффективных алгоритмов майнинга, предпринимаются шаги в направлении повышения энергоэффективности и экологичности процесса.

Майнинг криптовалюты — энергоемкий процесс, поскольку компьютерам необходимо выполнять сложныеmaticвычисления для проверки транзакций и добавления новых блоков в блокчейн. Эта вычислительная нагрузка, в первую очередь со стороны центральных и графических процессоров, а также систем охлаждения для отвода тепла от майнинговых установок, приводит к значительному потреблению энергии.

Начальный этап майнинга криптовалюты включает в себя проверку транзакций в сети блокчейн с помощью алгоритма консенсуса, такого как доказательство работы (proof-of-work). Это требует от майнеров решения сложныхmaticзадач с использованием специализированного программного и аппаратного обеспечения, например, ASIC-чипов, для проведения вычислений с высокой скоростью. Майнер, первым решивший задачу, добавляет следующий блок в блокчейн, получая в качестве вознаграждения определенное количество Bitcoin (BTC).

Майнеры, стремясь повысить свои шансы на то, чтобы первыми решить головоломку, заинтересованы в использовании максимальной вычислительной мощности. С притоком майнеров и усилением конкуренции спрос на энергию возрастает, что приводит к резкому увеличению потребления электроэнергии. Некоторые анализы показывают, что общее энергопотребление сети Bitcoin может быть сопоставимо с энергопотреблением небольшой страны.

Экологическое воздействие майнинга криптовалют, преимущественно работающего на ископаемом топливе, которое выделяет парниковые газы, такие как углекислый газ, является серьезной проблемой. Кроме того, в некоторых регионах стоимость электроэнергии для майнинга может быть непомерно высокой, что снижает его экономическую целесообразность для майнеров.

Почему Bitcoin потребляет так много энергии?

На первый взгляд, Bitcoin не кажется устройством, требующим огромного потребления электроэнергии. Простое нажатие кнопки мыши или касание экрана смартфона позволяет покупать и продавать криптовалюту — цифровой способ транзакций, который мы используем уже десятилетия. Однако именно децентрализованная архитектура Bitcoinзначительно увеличивает выбросы углекислого газа.

Bitcoin требует от компьютеров расшифровки все более сложныхmaticзадач для аутентификации транзакций. Этот механизм консенсуса, основанный на доказательстве работы, потребляет значительно больше энергии, чем принято считать.

Пол Броди, руководитель глобального направления блокчейна в EY, объясняет: «В контексте Bitcoinмножество конкурентов соревнуются в скорости обработки транзакций и решении несложнойmaticзадачи». Майнер, быстро решивший уравнение, не только подтверждает транзакцию, но и получает Bitcoin платеж в качестве небольшого вознаграждения.

На начальных этапах развития Bitcoinпроцесс не потреблял электроэнергию в объеме, эквивалентном потреблению целой страны. Однако технология криптовалюты по своей сути усложняетmaticзадачи, поскольку все больше людей стремятся их решить — и эта динамика будет усиливаться по мере роста популярности Bitcoin.

Многочисленные майнеры используют электроэнергию, конкурируя за вознаграждение. Несмотря на то, что потенциально сотни тысяч компьютеров пытаются решить одну и ту же задачу, в конечном итоге только один может получить вознаграждение Bitcoin .

Броди отмечает: «Это расточительно, поскольку 99,99% всех сработавших машин отбрасывают свои результаты, так как они не выиграли гонку». Хотя этот метод обеспечивает справедливый и безопасный результат, он также приводит к значительным выбросам углекислого газа. Броди сомневается, что основатель Bitcoinпредвидел его колоссальный успех и, как следствие, огромное энергопотребление, которое он влечет за собой.

Кроме того, этот процесс занимает много времени, более 10 минут на одну транзакцию в Bitcoin , что соответствует времени, необходимому для майнинга нового блока.

В отличие от них, другие цифровые транзакции, например, осуществляемые через Visa, быстрее и энергоэффективнее. Например, Visa может обрабатывать приблизительно 1700 транзакций в секунду (TPS), в то время как Bitcoin — всего 4 TPS.

Что касается майнинга криптовалют, то, согласно отчету Cambridge Digital Assets Program (CDAP) от мая 2022 года, США доминируют на мировом рынке майнинга Bitcoin , владея почти 38% мирового хешрейта, который включает в себя многочисленные вычисления в блокчейне.

Несмотря на усилия Пекина по искоренению майнинга Bitcoin на своей территории, CDAP также обнаружил, что Китай является вторым по величине центром майнинга Bitcoin , занимая более 20% мирового рынка.

Среди других крупных центров майнинга Bitcoin можно отметить Казахстан с 13% мировой доли, Канаду с более чем 6% и Россию с почти 5%, а остальная часть распределена по всему миру.

Используют ли майнеры Bitcoin возобновляемые источники энергии для добычи?

Хотя в настоящее время значительная часть майнинга Bitcoin основана на невозобновляемых источниках энергии, среди майнеров наблюдается растущая тенденция к использованию возобновляемых источников энергии для своей деятельности. Ожидается, что вероятность перехода майнеров на возобновляемые источники энергии возрастет, поскольку они станут более экономически выгодным вариантом для обеспечения их работы.

Как уже отмечалось, майнинг Bitcoin — это энергоемкий процесс, в ходе которого майнеры проверяют транзакции и добавляют их в блокчейн, используя мощные компьютеры для решения сложныхmaticзадач. Первоначально большая часть майнинга Bitcoin была сосредоточена в Китае, крупнейшем в мире производителе электроэнергии на основе угля, что привело к значительному использованию невозобновляемых источников энергии для майнинга BTC.

Если сравнивать майнинг Bitcoin в разных странах, то лидируют Соединенные Штаты, особенно после того, как майнинг Bitcoin столкнулся с запретом в Китае. Однако наблюдается заметный сдвиг в сторону использования возобновляемых источников энергии, таких как гидроэлектроэнергия, среди майнеров, особенно в регионах с богатыми возобновляемыми источниками энергии, таких как Квебек и Исландия.

Кроме того, в связи со снижением стоимости возобновляемых источников энергии, горнодобывающие предприятия все чаще используют их для обеспечения своей деятельности. Многие компании также инвестируют в собственные проекты в области возобновляемой энергии, такие как солнечные и ветровые электростанции, чтобы обеспечить устойчивое энергоснабжение своей горнодобывающей деятельности.

Преимущества в сельской местности 

Возобновляемые источники энергии обеспечивают более стабильное электроснабжение для майнинга Bitcoin благодаря их меньшей подверженности перебоям в подаче электроэнергии. Кроме того, использование возобновляемых источников энергии для майнинга Bitcoin может способствовать созданию рабочих мест и экономическому развитию в сельских регионах.

В контексте Bitcoin, бессетевые вычисления, предполагающие использование альтернативных вычислительных ресурсов, таких как периферийные устройства, могут способствовать применению возобновляемых источников энергии для майнинга BTC в Африке. Бессетевые вычисления представляют собой альтернативу часто ненадежной или отсутствующей централизованной электросети во многих частях континента. Это позволяет майнерам проводить операции в изолированных или автономных местах, используя местные возобновляемые источники энергии, такие как солнечная или ветровая энергия.

Отсутствие электроэнергетической инфраструктуры во многих сельских районах Африки создает проблемы для запуска и поддержания традиционных горнодобывающих операций. В свою очередь, беспроводные вычислительные сети позволяют горнодобывающим компаниям питать свое горнодобывающее оборудование от портативных, децентрализованных возобновляемых источников энергии, таких как солнечные батареи или ветряные турбины, что дает им возможность развертывать операции в удаленных местах и ​​использовать богатые возобновляемые источники энергии региона.

Кроме того, бессетевые вычисления могут способствовать появлению горнодобывающих предприятий, ориентированных на местные сообщества, что может принести экономическую выгоду прилегающим районам за счет создания рабочих мест и источников дохода. Предоставляя образование и обучение в области устойчивых методов энергоснабжения, эти ориентированные на местные сообщества горнодобывающие предприятия также могут стимулировать внедрение возобновляемых источников энергии.

Роль горнодобывающих компаний как покупателей энергии 

Для обеспечения своей работы майнеры Bitcoin либо закупают электроэнергию из сочетания традиционных и возобновляемых источников, либо создают и эксплуатируют собственные установки возобновляемой энергии, что делает их значительными потребителями энергии.

Майнеры обычно получают электроэнергию от поставщиков энергии, которыми могут быть коммунальные предприятия илиdent производители электроэнергии, для обеспечения майнинга BTC. Эта электроэнергия, используемая для питания майнингового оборудования, может поступать как из традиционных источников, таких как уголь или природный газ, так и из возобновляемых, таких как солнечная или ветровая энергия.

Наглядный пример того, как майнеры Bitcoin становятся покупателями энергии, — это канадская энергетическая компания Hydro-Quebec, которая поставляет электроэнергию майнерам Bitcoin . Компания активно привлекает майнеров Bitcoin к созданию предприятий в провинции, чтобы воспользоваться низкими тарифами на электроэнергию и использовать избыточную гидроэлектроэнергию для майнинга BTC.

В некоторых случаях горнодобывающие компании могут также заключать долгосрочныеtracс поставщиками энергии, обеспечивая им стабильный и надежный источник электроэнергии. Это особенно выгодно для крупных горнодобывающих предприятий, поскольку позволяет им стратегически планировать и распределять бюджеты на свои энергетические потребности.

Майнеры Bitcoin также могут стать потребителями энергии, создавая и управляя собственными объектами возобновляемой энергетики, такими как солнечные или ветровые электростанции, тем самым не только обеспечивая энергоснабжение для своей майнинговой деятельности, но и поддерживая переход к устойчивым источникам энергии.

Например, компания Genesis Mining, занимающаяся майнингом Bitcoin , развернула свою деятельность в Исландии, используя геотермальную и гидроэлектроэнергию, тем самым задействуя богатые возобновляемые энергетические ресурсы Исландии и уменьшая свое воздействие на окружающую среду. Кроме того, KnCMiner, одна из крупнейших в мире компаний по майнингу Bitcoin , использует энергию ветряной электростанции, построенной на собственной территории компании в Швеции.

Горнодобывающие компании также могут стратегически размещать свои предприятия рядом с существующими объектами возобновляемой энергетики, такими как гидроэлектростанции или геотермальные электростанции, чтобы использовать избыточную энергию, которая в противном случае могла бы быть потрачена впустую. Примером может служить компания Greenidge Generation в штате Нью-Йорк, США, которая вырабатывает электроэнергию для своих горнодобывающих предприятий, используя излишки природного газа с местной электростанции, а также построила солнечную электростанцию ​​мощностью 7 мегаватт для удовлетворения своих энергетических потребностей.

Что можно сделать с энергетической проблемой Bitcoin?

Решение проблемы существенного энергопотребления Bitcoinне требует возвращения к централизованным системам, таким как сеть Visa. В конце концов, основная цель Bitcoin— искоренить посредников, таких как карточные сети, и их доминирующий контроль над финансами. Вместо этого у сторонников Bitcoin есть несколько альтернатив.

• Внедрение возобновляемых источников энергии: Использование возобновляемой энергии для BitcoinBitcoinBitcoin BitcoinBitcoinBitcoinBitcoin BitcoinBitcoinBitcoinBitcoin BitcoinBitcoinBitcoinBitcoin BitcoinBitcoinBitcoinBitcoin BitcoinBitcoinBitcoinBitcoin BitcoinBitcoinBitcoinBitcoin BitcoinBitcoinBitcoinBitcoin BitcoinBitcoinрезко возросли и теперь сопоставимы с выбросами в Греции.
• Переход к системам Proof-of-Stake: В отличие от Proof-of-Work, Proof-of-Stake не требует лихорадочного решения сложных задач и потребляет меньше ресурсов. Проще говоря, Proof-of-Stake требует от участников сети внести небольшую сумму криптовалюты за возможность подтвердить транзакции. EthereumEthereumEthereum EthereumEthereumEthereumEthereum EthereumEthereumEthereumEthereum EthereumEthereumEthereumEthereum EthereumEthereumпримерно на 99,95%.
• Внедрение предварительного майнинга: Некоторые криптовалюты ввели предварительный майнинг, чтобы избежать неэффективных вычислительных затрат. Предварительный майнинг, подобно фиатной валюте или акциям, предполагает создание централизованным органом определенного количества товара и его стратегическое высвобождение в экономику. В этих системах транзакции по-прежнему проверяются децентрализованной сетью валидаторов, но участникам может потребоваться заплатить небольшую комиссию за транзакцию, чтобы компенсировать валидаторам потери, поскольку сама валютная система не всегда их вознаграждает.
• Включение углеродных кредитов или сборов: Углеродные кредиты, представляющие собой утвержденное государством разрешение компании на выброс определенного количества углекислого газа, могут торговаться между компаниями, стимулируя снижение выбросов и наказывая за превышение лимитов. Для компаний, занимающихся майнингом криптовалют, это может включать покупку углеродных кредитов у другой компании для компенсации своих выбросов или переход на более экологичные источники энергии для получения прибыли от продажи своих кредитов.
• Экологическое будущее блокчейна: Несмотря на воздействие на окружающую среду, затраты на электроэнергию также влияют на Bitcointractrac tractractractrac tractracмогут позволить компаниям автоматизировать сложные системы платежей и бизнес-процессов, потенциально сокращая количество сотрудников, ежедневно добирающихся на работу, и связанные с этим выбросы углекислого газа от транспорта.

Хотя полный потенциал применения технологии блокчейн в экологически чистых целях может оставаться неизвестным в течение многих лет, уже ведутся дискуссии о ее использовании для решения важных проблем, таких как помощь компаниям в учете выбросов углерода или даже использование углеродных кредитов на основе блокчейна для перехода к углеродно-нейтральному будущему.

Заключение

Добыча Bitcoin , являющаяся неотъемлемой частью децентрализованной структуры криптовалюты, открыла сложный спектр последствий для глобального энергопотребления и экологической устойчивости. С одной стороны, спрос на электроэнергию, стимулируемый добычей Bitcoin предоставляет уникальную возможность ускорить развитие и внедрение возобновляемых источников энергии. Майнеры, постоянно стремящиеся к экономически выгодной электроэнергии, часто отдают предпочтение возобновляемым источникам энергии, таким как солнечная и ветровая энергия, которые можно использовать по конкурентоспособным ценам. Следовательно, добыча Bitcoin потенциально может выступить в качестве катализатора, способствуя созданию большего количества электростанций, работающих на возобновляемых источниках энергии.

Кроме того, майнинг Bitcoin может повысить эффективность энергетической системы за счет использования избыточной энергии, которая в противном случае была бы потрачена впустую. Например, размещая майнинговые площадки рядом с гидроэлектростанциями, которые периодически вырабатывают избыточную энергию, майнеры могут обеспечить эффективное использование этой дополнительной энергии, тем самым оптимизируя использование существующих энергетических ресурсов.

С другой стороны, нависает мрачная тень потенциального пагубного воздействия майнинга Bitcoin на энергетическую инфраструктуру и окружающую среду. Значительное потребление энергии, необходимое для майнинга из-за высоких требований к вычислительной мощности, может привести к резкому увеличению спроса на электроэнергию, что, в свою очередь, повысит стоимость энергии. Если майнеры будут преимущественно использовать ископаемое топливо для выработки электроэнергии, результирующий рост выбросов углекислого газа может значительно усугубить изменение климата. Известная энергоемкость криптовалют, особенно Bitcoin, может препятствовать прогрессу в борьбе с изменением климата, особенно учитывая волатильность их цен и, как следствие, препятствия для действий по борьбе с изменением климата в этом секторе.

В условиях неизбежного пристального внимания регулирующих органов такие инициативы, как Соглашение о климате в сфере криптовалют (CCA), демонстрируют стремление сообщества к решению этих экологических проблем. Однако для участвующих организаций крайне важно, чтобы эти обязательства выходили за рамки риторики и воплощались в конкретные действия. Внедрение руководящих принципов измерения выбросов, таких как Руководство по учету выбросов CCA и Рамочная программа учета воздействия криптовалют на климат, представляет собой важный первый шаг к тому, чтобы участники отрасли могли понять и впоследствии смягчить свое воздействие на климат. Поговорка верна: эффективное управление основано на точном измерении.

Временно, до разработки и внедрения менее энергоемкого механизма консенсуса для Bitcoin, крайне важно, чтобы существующие майнинговые операции работали на дополнительных возобновляемых источниках энергии. Такие инструменты, как RE Emissions Score, предоставляют майнерам средства для обеспечения того, чтобы ихtracэлектроэнергия была как возобновляемой, так и дополнительной, что необходимо для декарбонизации электросетей США к 2035 году.

По мере того как наше непосредственное взаимодействие с криптовалютами подходит к концу, Институт Роки-Маунтин (RMI) продолжит свои усилия по декарбонизации энергосистемы и революционизации глобальной энергетической системы. Путь к согласованию майнинга Bitcoin с экологической устойчивостью, несомненно, будет сложным, требующим тонкого баланса между использованием возможностей развития возобновляемой энергетики и смягчением потенциальных негативных последствий для энергетической инфраструктуры и окружающей среды.