На этой электроэнергии на Тесле вы можете проехать с ветерком около 650 километров. Или это типичный расход жителей одной минской месячной квартиры. Стоимость этой электроэнергии, принимая стоимость одного кВт*ч электроэнергии равной 5 долларовых центов, составляет примерно 12 долларов.
Почему так много и как это случилось?
Сегодня Биткойн - самая успешная из примерно 700 существующих криптовалют. Она демонстрирует миру возможности прямых платежей без посредников, преимущества блокчейн-технологии. Как и иная криптовалюта, она стремится стать мировым платёжным средством. А для этого ей нужно провести эмиссию, то есть раздать свои токены будущим пользователям для обмена. Чтобы валюта разошлась массово, желательно токены раздать как можно бОльшему числу будущих пользователей. Как это сделать?
Создатели решили, что раздавать биткоины, по крайней мере вначале, будут тем, кто поддерживает её функционирование, тем, кто обрабатывает и упорядочивает проведённые транзакции в последовательность, то есть формирует цепочку блокчейна. Как клетка живого организма делится каждые несколько минут, так и в сети Биткоин условились, что каждые 10 минут необходимо записать все изменения в новый информационный блок блокчейна. И за эти услуги, вновь выпускаемые в обращение токены достанутся тем, кто делает эту работу. Так появились майнеры.
Примерно каждые 10 минут в сети должно появиться новые 12.5 токенов. Банк может «сорвать» только один игрок – тот, кому повезёт больше, и чей новый блок, предлагаемый для формирования блокчейна, будет отвечать требованиям системы.
Если перейти к аналогиям, эти токены система бросает в «гору песка». Майнеры начинают их «откапывать». Чем мощнее у майнера сервер, тем выше шанс на успех. Майнеры богатеют, они вооружаются уже не «лопатами и кирками», а «экскаваторами».
Но их конкуренты тоже не отстают. Сеть перенастраивается, и каждый раз виртуализирует «кучу песка» ещё большего размера, соразмерную суммарной мощности всех майнеров, чтобы те нашли токены примерно на десятой минуте. Если найдут раньше – то блок будет сформирован слишком рано и никто не захочет обслуживать сеть в оставшиеся минуты.
Мир майнинга биткойна напоминает массовые беговые марафоны, лотереи и казино одновременно.
Для того, чтобы проводить текущее количество платежей всей сети Биткоин, а их совершается около 500 тысяч в день, нужно всего с десяток серверов и не такое уж и большое количество вычислений. Но в системе Биткоина сегодня что-то около миллиона серверов мощностью несколько tH/секунду. Избыточность системы поражает: ежесекундно в декабре 2017 года вся сеть майнеров в поисках подходящего блока формирует 10-13 *1018 новых блоков. А для того чтобы система работала, нужно формировать всего лишь блок в 10 минут.
Сообщество майнеров выросло в крупнейшую на сегодня вычислительную сеть, суммарная мощность которой уже в 2013 году в 256 раз превышала Топ-500 самых мощных компьютеров мира вместе взятых. Но с тех пор мощность сети увеличилась ещё в тысячу раз.
Как «физическое» электричество превращается в виртуальные единички и нолики
По экспертным оценкам в 2016 году майнеры биткоина на вычисления израсходовали 30 миллиардов кВт*ч. «Страна Биткония» уже на 63-м месте по потреблению электроэнергии, и по этому показателю близка к Беларуси (60-е место, 34 млд. кВт*ч в год). На сеть Биткоин уже приходится 0,2% мировой затрачиваемой электроэнергии.
Из-за ажиотажа и высокой стоимости биткоина, в декабре 2017 года куш, который можно сорвать майнер, практически достиг 200 тысяч долларов. Желающих разбогатеть становится больше, вычислительная мощность сети растёт, сложность расчёта блока («гора песка») и эквивалентные ей суммарные расходы на электроэнергию также растут.
Майнерам выгодны резкие скачки в цене – это даёт возможность при тех же затратах электричества получить бОльшую прибыль. Интересно и то, что майнеры мало чем рискуют – падение стоимости биткойна приведёт к тому, что самые неконкурентноспособные отключат свои мощности и перепрофилируют серверы на иные задачи.
Теоретически, если не будет сильных скачков в стоимости, как в последнее время, то майнеры будут находиться в условиях высокой конкуренции и, следовательно, будут работать с минимальной для себя рентабельностью. А, значит, стоимость практически всей ими затрачиваемой электроэнергии и стоимость серверного оборудования перетекает целиком в стоимость биткоина. По некоторым оценкам, затраты на электроэнергию составляют около 60% расходов неошахтёров. Соответственно, остальные 40% - это капиталовложения в оборудование.
Создатели биткоина выбрали модель, когда эмиссия проводится по обратной экспоненте. То есть в первые годы выпускалось больше биткоинов, а сейчас из года в год всё меньше и меньше. На сегодня выпущено около 16.7 миллионов токенов. И всего их будет выпущено 21 миллион. В 2017 м году, например, будет выпущено около 657 тысяч биткоинов.
Майнеры знают, что им осталось «добыть» ещё четыре миллиона биткоинов. И математика относительно проста: если биткоин будет оцениваться человечеством в тысячу долларов, то на электроэнергию придётся потратить ещё порядка двух-трёх миллиардов долларов. Если же 15 тысяч долларов, то около сорока миллиардов. Если же сто тысяч долларов - то несколько сотен миллиардов долларов. Но даже если стоимость биткоина упадёт до 10 долларов, то расходы на майнинг составят 30-40 миллионов долларов, что всё равно немало и избыточно.
Электричество – «тень» биткоина. Это энергоресурсы, а, значит, и выбросы парникового газа, и дополнительный вклад в климатические изменения. С этой точки зрения сегодня биткоин во многом играет против планеты. Чем меньше будет стоить биткоин, тем лучше, так как меньше энергоресурсов будет затрачено на его функционирование.
Капитализация биткоина составляет примерно половину объёма капитализации остальных криптовалют. А это значит, что суммарные расходы на электроэнергию для майнинга остальных криптовалют сопоставимы.
Для сравнения, глобальный климатический зелёный фонд, на который «сбрасывается» всё человечество, к 2020 году должен оперировать суммой в 100 миллиардов долларов. И на сегодня удалось собрать около 10 миллиардов долларов.
Может ли ситуация с биткоином измениться?
Проблема биткоина кроется в его алгоритме – proof-of-work, который разыгрывает новые токены между мощными серверами. Этот алгоритм используют и большинство других основных криптовалют.
Алгоритм биткоина постоянно переписывается сообществом программистов. Его можно было бы изменить, чтобы новые биткоины выдавались, например, всем пользователям, пропорционально количеству на их счету биткойнов (метод Proof-of-stake). Это бы позволило избежать избыточных расчётов.
Или, например, ввести внутри системы комиссию за проведение операций и тем самым финансировать необходимые серверы. Но, по утверждённым правилам, изменения в алгоритме должны быть одобрены большинством майнеров. Противоречие в том, что майнеры вряд ли будут заинтересованы своими руками убивать курицу, несущие им золотые яйца.
Парадоксально, но не майнеры и програмисты управляют алгоритмом, а алгоритм майнерами и программистами, то есть, по большому счёту, поведением человека.
Возможны ли альтернативы в мире криптовалют?
Многие предлагают: раз сервера в конечном итоге генерируют тепло, то нужно его утилизировать – например, использовать для обогрева квартир в Минске или парников с огурцами в Полесье. Такое тепло необходимо лишь в определённые периоды года, она требует переноса всех серверов в места потребления тепла, поэтому его утилизация возможна только частично. Это решение не меняет корень противоречия – бессмысленные избыточные расчёты.
Разработчикам криптовалют имеет смысл скооперироваться с потребителями сложных расчётов – ведь сеть могла бы распределённо решать сложные математические задачи, имеющие научный или прикладной интерес, а вероятность вознаграждения можно было бы определять пропорционально объёму выполненных задач.
Важно всё же отказаться от алгоритма proof-of-work и разделить функцию вознаграждения за обслуживание и функцию выдачи токенов в несвязанные межу собой задачи.
Почему именно электричество оказалось ценностью физического мира, которое расходует пользователь за приобретение нового токена во многих криптовалютах? Просто оно оказалось удобным: оно универсально, сравнимо по стоимости во всех странах мира, легко конвертируемо в вычислительную работу, которую легко учитывать.
Важно найти иной стоимостной эквивалент виртуальной валюты в физическом мире. Чтобы этот эквивалент создавался за счёт ресурсов окружающей среды, его можно попробовать выразить через работу самого человека. Ведь и криптовалюта создаётся в первую очередь для обеспечения взаимоотношений между людьми.
Криптовалюту можно «заточить» на стимулирование пользователей следовать общественным ценностям. Например, «перевёл через дорогу бабушку» – получи токен. Необходимо только догадаться как наладить через смартфон систему учёта и защиту от мошенничества. Система социального кредита, реализуемая в Китае, вполне может востребовать данную возможность.
Можно создать идеологическую криптовалюту, поддерживаемую государством. Или даже религиозную, например, выдавать токен за факт совершения намаза и его подтверждения муллой.
«Социальную» криптовалюту удобно совмещать с соцсетями. И распределение новых токенов может быть основано на каких-либо действиях пользователей или одобрении этих действий иными пользователями. Цифровая среда позволяет проще учитывать документировать действия человека.
Можно создавать тематическую криптовалюту. Например, энергетическую. Новые токены выдавать тем, кто производит возобновляемое электричество, что просто учитывать. И в этой же системе потребители электроэнергии смогут оплачивать услуги токенами за её потребление.
Возможно, правильнее, оставить криптовалюты в области чистой экономики. Разыгрывать лотереей между пользователями, организовать справедливую раздачу между всеми жителями планеты.
Биткоин сейчас на восьмом месте по капитализации среди всех валют мира. Ему понадобилось всего восемь лет, чтобы выйти на эту позицию. При этом, по данным сайта Habrhabr.ru, только 0.1% населения планеты пользуется этой валютой или имеет ее во владении. А это значит, что биткоин пока что также создаёт и систему глобального неравенства.