Цю статтю скомпільовано та впорядковано BlockWeeks
Чи є споживання електроенергії мережею біткойн прийнятним способом використання енергії? Це питання обговорюється з моменту появи біткойна. Попри велику кількість опублікованих звітів і аналізів, суперечки ніколи не вщухали — і часто повертаються з новою силою під час кожного бичачого ринку.
Щоб відповісти на це питання, спершу слід з'ясувати одну передумову: біткойн — це цілком нова технологія, яка не замінює точно жодну з існуючих систем. Він не є лише рівнем розрахунків, не є лише засобом збереження вартості і не є лише засобом обміну. Мережа біткойн справді споживає велику кількість енергії, але саме це споживання енергії становить основу його стійкості та безпеки.
Оскільки реєстр біткойна є прозорим, оцінити його енергоспоживання відносно легко — це також робить його найлегшою мішенню для атак. Натомість мало хто застосовує ті самі стандарти до традиційних галузей. Біткойн найчастіше порівнюють із двома зрілими системами: традиційною банківською системою (платежі, заощадження та розрахунки) та золотом (несуверенне збереження вартості). Але енергоспоживання цих двох галузей не розкривається публічно, і зовнішній світ майже не має змоги його перевірити. Якщо справді хочемо вести чесну розмову про енергоспоживання біткойна, слід вимірювати його поруч із цими галузями, з якими його найчастіше порівнюють.
Структура енергоспоживання біткойна: 99,8% припадає на майнери
Пряме енергоспоживання біткойна походить із трьох джерел: вузлів, що перевіряють і пересилають транзакції, пулів, що координують діяльність майнерів по всьому світу, та майнерів. Переважна більшість, близько 99,8%, припадає на роботу майнерів. Ці спеціалізовані інтегральні схеми, відомі як ASIC, мають єдине завдання — виконувати доказ роботи (PoW), щоб створювати нові блоки, розраховувати транзакції та підтримувати безпеку мережі. PoW через просту вимогу «необхідно споживати енергію» криптографічно пов'язує віртуальний актив із фізичним світом, і це один із найреволюціоніших дизайнів біткойна.
Станом на момент написання дослідження загальне енергоспоживання мережі біткойн оцінюється приблизно у 113,89 ТВт·год на рік. Кілька порівняльних цифр допоможуть зробити це число зрозумілішим:
- Світове річне постачання енергії становить близько 166 071 ТВт·год, що у 1 458,2 раза більше за мережу біткойн;
- Світове річне виробництво електроенергії становить близько 26 730 ТВт·год, що у 234,7 раза більше за біткойн;
- Щорічні втрати електроенергії на передачу та розподіл становлять близько 2 205 ТВт·год, що у 19,4 раза більше за біткойн (за оцінками Світового банку та МЕА);
- Споживання енергії побутовими приладами в американських домогосподарствах, що «постійно перебувають у режимі очікування», становить близько 1 375 ТВт·год на рік, що у 12,1 раза більше за біткойн.
Ці порівняння показують: за базових припущень енергоспоживання біткойна цілком можна оцінити в реальному часі. Але звинувачення «споживає багато електроенергії» спершу має відповісти на питання — порівняно з чим?
Золото та банки: «доброзичливі оцінки» для непрозорих галузей
Оскільки публічних даних бракує, дослідники вирішили зробити методологію повністю відкритою для перевірки іншими та зробили максимально можливі оцінки енергоспоживання для золотодобувної галузі та банківської системи окремо. Частина щодо золота охоплює видобуток, афінаж, зберігання в сховищах тощо; частина щодо банків є складнішою — жоден банк не зобов'язаний розкривати своє споживання електроенергії, тож для отримання всеохопної цифри можна покладатися лише на саморозкриття банків.
На платіжному боці розрахунок можна почати з публічних даних: беручи за основу 8 760 годин на рік, дослідження оцінює споживання електроенергії мережею VISA приблизно у 0,84 ТВт·год на рік; у 2019 році VISA обробила 185,5 млрд транзакцій, що є частиною світових 441 млрд карткових транзакцій. Якщо підсумувати споживання електроенергії всіма картковими мережами світу, оцінка становить близько 2,00 ТВт·год на рік — і це число навіть не враховує споживання електроенергії офісами карткових організацій.
Банківська галузь загалом, за оцінками на основі доступної публічної інформації, споживає близько 263,72 ТВт·год на рік. Але слід наголосити, що це лише частковий погляд: центральні банки, клірингові установи на кшталт DTCC та інші ланки традиційної фінансової системи залишаються поза увагою. Реальне енергоспоживання всієї банківської системи досі невідоме, і його зовнішні ефекти також не враховані.
Порівнювати за кількістю транзакцій — це саме по собі неправильно
Навіть якщо підсумувати ці цифри, порівняння між біткойном і різними рівнями банківської системи залишається внутрішньо несправедливим. Традиційні фінанси — це складна ієрархічна структура, де контрагенти та проміжні розрахунки нашаровуються один на одного: карткові мережі добре справляються зі швидкими платежами та обігом боргових зобов'язань, але покладаються на банківську систему для завершення розрахунків; банківська система, своєю чергою, покладається на центральні банки для остаточних розрахунків; центральні банки спираються на всю доларову систему.
Що важливіше, ці дві системи масштабуються по-різному. Банківська система розширюється разом зі зростанням кількості транзакцій: чим більше транзакцій, тим більше потрібно інфраструктури; енергоспоживання біткойна не зростає синхронно з кількістю транзакцій. Виносити вердикт на основі «скільки електроенергії споживає одна транзакція» — це примусово вимірювати систему, що масштабується за обсягом, і систему, що масштабується за бюджетом безпеки, однією міркою.
Вартість атаки та економічна раціональність майнерів
Безпеку, здобуту за рахунок енергоспоживання, можна кількісно оцінити. Щоб атакувати мережу біткойн, зловмиснику потрібно накопичити обчислювальну потужність, еквівалентну додатковим 16 ГВт майнерів, і взяти на себе величезні витрати на електроенергію для живлення цих машин — це надзвичайно масштабний проєкт. До того ж мережа не стоїть на місці: до моменту, коли зловмисник накопичить значущу частку обчислювальної потужності, хешрейт мережі вже давно продовжить зростати.
Майнери насамперед є учасниками, керованими економічними інтересами, і активно шукають найдешевшу електроенергію для максимізації прибутку. Оскільки майнери по всій мережі конкурують між собою, кожен має стимул знижувати операційні витрати та розміщувати себе в найнижчій точці кривої витрат — навіть якщо це означає переїзд із багатого на енергію регіону до іншого. Навіть якщо майнер оптимістично налаштований щодо біткойна, він інвестуватиме лише в майнінг-ферми, які, за очікуваннями, будуть прибутковими; щойно вони стають збитковими, він вимикає обладнання та виходить. Після останнього халвінгу в травні 2020 року хешрейт мережі впав на 23% через зниження доходів, але операційно ефективні майнери залишилися прибутковими та виграли від послаблення конкуренції.
Висновок: використання енергії саме по собі не є злом
Це дослідження кількісним методом ставить енергоспоживання біткойна в одну таблицю з іншими галузями, але водночас визнає: цінність біткойна не є лише кількісною.
Суб'єктивні погляди на важливість мережі біткойн різняться від людини до людини, але властивості біткойна не змінюються залежно від людини: будь-хто може використовувати біткойн, будь-хто може сам зберігати біткойн, і будь-яка транзакція біткойна може отримати ймовірнісний остаточний розрахунок приблизно протягом години — 7 днів на тиждень, 24 години на добу, цілий рік без перерв. Для тих, хто не має доступу до стабільної та доступної фінансової інфраструктури, ці властивості означають фінансову свободу. Для мережі біткойн переривчаста та надлишкова енергія знайшли ідеальне застосування, що, своєю чергою, може принести користь і енергетичному сектору. І поки є потреба в упровадженні, мережа продовжуватиме масштабуватися.
Використання енергії саме по собі не обов'язково є поганим. Як писав Вацлав Сміл, енергія — це єдина універсальна валюта. Людство постійно винаходить нові технології, що потребують більше енергії, щоб кинути виклик існуючому порядку, і біткойн — лише ще один приклад.
Тож повертаючись до початкового питання: чи є споживання електроенергії мережею біткойн прийнятним способом використання енергії? Відповідь однозначна — так.
