Новый блок в блокчейне биткоина создаётся каждые 10 минут. Он объединяет транзакции, проведенные пользователями сети.
Майнеры по всему миру тратят мегаватты электричества на то, чтобы первыми рассчитать хеш нового блока. Cryptonomist разобрался, во что обходятся планете биткоин-транзакции.
Эмпирическая оценка
Кандидат экономических и социальных наук Висконсинского Университета Адам Хайес исследовал стоимость майнинга биткоина эмпирически — из расчета затрат на его добычу. Он поставил во главу угла рентабельность и прибыльность майнинга. Собрав данные о производстве оборудования, сроке его службы и других характеристиках, Хайес установил, что потребление энергии является для майнеров главной статьей расходов.
Затем Хайес вычислил среднее число энергозатрат на биткоин-транзакции с учетом предполагаемой доли этих издержек в расходах и средних тарифов на энергию в США. Он показал, что блокчейн потребляет 7.67 гВт. Данные, собранные Хайесом, затем использовал ресурс Digiconomist.
Индекс Digiconomist
Платформа анализа данных Digiconomist установила, что блокчейн биткоина потребляет 71.12 тВтч электроэнергии в год. Это сравнимо с энергозатратами Чили, Чехии и Австрии.
С другой стороны, блокчейн биткоина расходует всего 0,32% от общего энергопотребления на планете. Не так уж и много.
Однако эксперты подвергли расчёты Digiconomist резкой критике. Так, владелец майнингового бизнеса Марк Беванд опубликовал расчёт, который оправдывал затраты на майнинг. Эксперт сравнил хэшрейт биткоина с рыночной доступностью и энергоэффективностью майнеров ASIC. В результате он получил нижнее и верхнее значения порогов энергопотребления.
Беванд отталкивался от параметров наименее и наиболее эффективного оборудования для майнинга. По его расчетам Беванда, биткоин-транзакции потребляют 470−540 МВт, или 4.12−4.73 тВтч в год. Соответственно, одна транзакция обходится примерно в 100 кВтч.
Беванд также показал, что 60% энергии уходит на поддержку серверов, охлаждение оборудования, вентиляцию помещений. Сюда же включаются погрешности вычислений.
Подход Леонарда Уиза
Президент ассоциации Bitcoin в Гонконге Леонард Уиз заявил, что энергопотребление блокчейна биткоина рассчитать достаточно трудно. Но чтобы представить энергозатраты как можно точнее, он решил отталкиваться от значения «сложности» — гонки майнинговых мощностей за определение самого короткого хэша.
Уиз проводил расчёты в декабре 2017 года. Она взял наиболее мощное оборудование и установил, что оно потребляет 1100 мВт, или 9636 гВтч в течение года.
Среднее количество транзакций за час в блокчейне биткоина в 2017 году достигало 12 тыс. Таким образом, на одну транзакцию приходилось 91.6 кВтч.
Оценка на основе открытых данных
Для точной оценки энергопотребления биткоин-транзакций нужно учитывать эффективность майнингового оборудования. Так, устаревшие модели обладают повышенным энергопотреблением при малой эффективности.
Но устроить перепись майнингового оборудования невозможно. А значит, нельзя точно оценить количество майнеров, которые используют в данный момент, установить их суммарную вычислительную мощность.
В научном журнале Joule приводится оценка роста энергопотребления в блокчейне биткоина. Аналитики собрали данные о хэшрейте, эффективности и энергозатратах разных типов ASIC-майнеров, опираясь открытые данные Bitmain, Bitfury и Canaan. Исследователи установили, что нижний порог энергопотребления биткоина — на уровне 2.55 Гвт. Максимальную отметку они не озвучили.
В Joule приняли к сведению теорию Хайеса и заявили: если ежедневно в блокчейне биткоина проходит 200 тыс. транзакций, то одна транзакция обходится в 300−900 кВтч. Это превосходит оценки и Беванда, и Уиза.
Резюме
Разбег в цифрах можно объяснить поддержкой или критикой в адрес биткоина. Эксперты признают, что отношение к криптовалюте, её устойчивость, а также тенденции развития часто влияют на оценку энергозатратности биткоин-транзакций.
В то же время с ростом курса количество транзакций вырастет. А значит, повысятся и энергозатраты блокчейна. Крупные майнеры уже сегодня пытаются снизить расходы, перенося манганиновые мощности в северные страны. Там низкие цены на энергию из возобновляемых источников и нет проблем с охлаждением установок. И стоит признать, что такой подход позитивно отразится на экологии планеты.