Öt mítosz a bitcoin energiafelhasználásával kapcsolatban
Ideje eloszlatni néhány mítoszt a technológia mögött megbúvó ösztönzőkről.
A bitcoin közelmúltbeli hihetetlen áremelkedése ugyanolyan szenzációs címsorokat generált, mint a negatív kontextusban emlegetett energiafogyasztása. Ebben a rövid áttekintőben öt mainstream mítoszt fogunk górcső alá venni és megcáfolni a bitcoin energiafelhasználásról, olyanokat, amikkel már biztosan találkozhattatok a médiában.
Mítosz #1: Bitcoin bányászat többet fogyaszt mint Magyarország egész évben. A bányászok irdatlan energiát pazarolnak felesleges számításokra.
Azok akik nem értik a bitcoin által kirobbantott számítástechnikai forradalom lényegét, azt feltételezik, hogy a bányászokat csak egy dolog érdekli: minél több elektromos áram pazarlása azért, hogy még több bitcoinnal tömhessék walletjeiket. Ezek a kritikusok hatalmasat tévednek, de ez egy érthető bűn, mert a „bányászat” (azaz ‘mining’) kifejezés maga is kissé félrevezető.
Forrás: Marc Bevand
Ha bárki belelapoz az eredeti 2008-as bitcoin fehér könyvbe, nem fog benne egyetlen „bányászat” szót sem találni. A szó először 2010-ben jelent meg a BitcoinTalk nevű fórumon, és ekkortájt még egymással átfedésben használta a közösség a „pénzverés” szóval. Ha egy technológiának nincs egy egységes vállalata vagy feltalálója, azok jönnek elő a nevekkel akik napi szinten dolgoznak vele és ők brandelik tovább a széles publikumnak.
A „bányászat” félrevezető kifejezés, mert csak a történet egyik felét meséli el. A világ bányászai drága tőkét használnak, hogy batári lyukakat vájjanak a földbe, felfedezzék és kivonják a piacképes fémeket, ásványi anyagokat és drágaköveket. Erőforrásokat égetnek annak érdekében, hogy értéket hozzanak a felszínre. Kétségtelen, hogy egy bitcoin bányász is ezt teszi, de ugyanúgy tesz valami mást is, ami az alappillérét jelenti a bitcoin ökoszisztémának: érvényesítik az adatokat egy nyílt konszenzusos mechanizmuson alapuló számítógépes hálózaton.
A bitcoin, amellett hogy egy befektetési eszköz, egyben internetre kapcsolt számítógépek hálózata, amelyek együttesen vezetnek egy nyilvántartást az összes bitcoin tranzakcióról a résztvevők között. Te úgy csatlakozol a hálózathoz, hogy szabadon elérhető szoftvereket futtatsz egy internetre csatlakoztatott gépen, és amikor csatlakozol, a számítógép lehetővé teszi, hogy a Te és mások számítógépei bitcoinnal tranzaktálhassanak, és emellett karbantartja és tárolja a folyamatosan növekvő listát – a közösség főkönyvét -, az úgynevezett blokkláncot. Az emberek azért bíznak a bitcoinban mint értékmegörző és csereeszköz, mert bárki hozzáférhet a blokklánchoz és láthatja a teljes tranzakciós előzményt (beleértve a sajátját is) egészen 2009-ig visszamenőleg.
Mi a helyzet a korábban említett „nyílt konszenzusos mechanizmussal”? A konszenzus ebben a kontextusában csupán egyetértést jelent: azt akarjuk, hogy egy csomó számítógép egyetértsen. A számítógépek közötti konszenzus kialakítására szolgáló mechanizmusok az 1980-as évek óta léteznek. Ezek a régi mechanizmusok lehetővé teszik például, hogy az IBM hat adatközpontja szinkronban tárolhasson és frissítsen olyan adatokat, amelyek az IBM számára fontosak és azt több gépen redundánsan tárolhasson.
A bitcoin hálózata szintén redundáns módon tárolja az adatokat (a tranzakciókat) egy csomó gépen és ezeknek a gépeknek konszenzusra kell törekedniük. A bitcoin számítástechnikai innovációja a világ első nyílt konszenzusú mechanizmusának kialakítása volt. Az IBM-es konszenzusos példában csak egy adott számú számítógép vehet részt (hat adatközpont), és csak az IBM által engedélyezett számítógépek csatlakozhatnak (hasonlóan egy intranethez). A bitcoin konszenzuson alapuló mechanizmusa lehetővé teszi számunkra, hogy korlátlan számú számítógép vegyen részt benne, és bárki csatlakozhat (hasonlóan az internethez) hozzá! Ezt jelenti a nyílt konszenzusú mechanizmus. Ez az oka annak is, hogy az emberek azt mondják, a bitcoin „decentralizált”, és pontosan ezért hívja a bitcoint mindenki peer-to-peer digitális fizetőeszköznek, szemben a cégek, kormányok által kreált digitális pénzekkel, amit például a PayPal és Barion is használ. Ezek a cégek nem tesznek mást, mint biztosítják a fizetési adatokat és eldöntik, ki adhat új fizetési adatokat a hálózatukhoz.
Régebbi, zárt konszenzusos mechanizmusok szinkronizáltan operálnak, mivel beazonosított résztvevők felváltva adnak új adatokat a nyilvántartáshoz, és ez képezi egyben az egyetlen biztonsági falat is, azaz csak azonosított résztvevők adhatnak hozzá adatokat. Ha viszont korlátlan számú ismeretlen résztvevőd van, hogyan válthatják ők egymást és hogyan lehet megelőzni a csalást? Itt jön a képbe a bitcoin bányászat, amelynek jellemzőit így foglalhatnánk össze:
- A bányászokat lottón sorsolják,
- A győztest 10 percenként választják algoritmikus módon,
- A győzelemhez szükséges egy költséges és ellenőrizhető számítástechnikai feladat elvégzése (a sorsjegyek nem elhanyagolható költséggel rendelkeznek).
- Azok a bányászok, akik érvénytelen tranzakciókat próbálnak beilleszteni a blokkláncba, kikerülnek a kalapból.
Ez a mechanizmus a csalásokat életképtelenné teszi, ugyanis a bányászoknak már azért költségtényezővel kell számolniuk, hogy egyáltalán elindulhassanak a sorsoláson, miközben érvénytelen tranzakciók hozzáadása esetén elveszítik bányász jogosultságukat. A csalás alapból bukásra van ítélve és még pénzt is veszítesz a folyamat során.
Ahhoz, hogy a lottó tisztességes maradjon, a jegyek ára emelkedik, ahogy az emberek egyre többet vásárolnak. Más szóval a bányászoknak versenyezniük kell. Tehát ha sok ember hajlandó költeni a hasherőre azért, hogy csatlakozhasson a konszenzushoz, akkor a részvétel költségei emelkedni fognak, mivel az elvégzendő számítástechnikai feladatok egyre nehezebbek lesznek. Több komputáció több elektromos áramot jelent, és a néhány kilengéstől eltekintve, ez az oka, hogy a bitcoin energiafogyasztása nő.
Rube Goldberg masinája
Sokan gondolhatják azt, hogy ez egy kicsit Rube Goldberg masinájára hasonlít. Ha igen, akkor kezded megérteni a bitcoint! Valóban bonyolult, de jelenleg ez az egyetlen létező mechanizmus, amely lehetővé teszi, hogy azonosítatlan számítógépek halmaza konszenzusra jusson a megosztott adatok felett, és így az egyetlen módja annak, hogy peer-to-peer független elektronikus pénz maradjon. Az energiafelhasználás bármi más, csak haszontalan, ugyanis több száz milliárd dollárt érő tranzakciókat biztosít. Az aranybányász által felhasznált elektromos árammal ellentétben közvetlenül a közjót szolgálja: egy online peer-to-peer fizetési infrastruktúrát, amelyet bárki használhat a Földön okostelefonon és internetkapcsolaton keresztül.
Mítosz #2: Ahogy nő a bitcoin energiafelhasználás, úgy nő a tranzakciók száma. Ha a bitcoin globális tranzakciós volumeneket kezelne, felforrnának az óceánok.
Ez egyszerűen hülyeség. Amint fentebb már részleteztem, a bányászok energiafogyasztása fel és le mozog a bányászok közötti verseny, nem pedig a hitelesített tranzakciók száma miatt. A digitális aláírás-érvényesítés inszignifikáns mennyiségű számítási teljesítményt használ. Még a hároméves laptopotok is képes milliszekundumok alatt leellenőrizni egy aláírást és ennek a munkának nyoma sincs az energiaszolgáltatódtól kapott havi számládon. Akkor kapnátok a fejetekhez, ha ezt az E.ON külön feltüntetné a számlán.
Miért nagy a verseny és miért fogyaszt ilyen sokat? Közgazdaságtan. A bitcoinok drágák jelenleg és minden 10. percben egy bányász 12,5 BTC-nyi aranylövést kap. Ez a verseny egészséges, mert azt jelenti, hogy a hálózat biztonságának fenntartására fordított erőforrások automatikusan a blokkláncon szereplő tranzakciós adatokkal együtt skálázhatók. Tehát minél több érték van a bitcoin hálózatán, lévén szó egyre értékesebbnek tartják, annál több erőforrást fognak szentelni a biztonságra. Ez figyelemreméltó kontrasztot jelent az olyan big data cégekkel, mint például az Equifax, ahol az erőforrások arra mennek hogy biztosítsák az adatokat egy vállalati menedzsment csapat becsült kockázati és a felelősségi látókörén belül.
Még egy dolog a versenyről. Az idő múlásával a verseny intenzitása csökkenni fog. A bitcoin jutalom durván négyévenként feleződik és ez így fog menni egészen nulláig. A bányászok továbbra is teszik a dolgukat, mert egyben díjakat szednek be a tranzakciók után, amit a hálózat tagjainak extraként felszámolnak tranzakciónként, de az elsősorban blokkjutalomért versengő bányászok teljes bevétele várhatóan kevesebb lesz, mint ma, még akkor is, ha a bitcoin ára tovább emelkedik. A kisebb jutalom kevesebb nyerésre allokált hasherőt és áramfogyasztást jelent.
Mítosz #3: A bankkártyás tranzakciók olcsóbbak és energiahatékonyabbak, mint a bitcoin tranzakciók.
Ez olyan mintha az almát hasonlítanád a naranccsal. A bankkártyás tranzakció nem egy rendezett és elszámolt fizetés. Egy fizetési felhatalmazás csupán, ahol minimálisan legalább öt játékos járja őrült táncát (a kártyatulajdonos küldő, a kártyát kibocsátó bank, a kártyahálózat, a címzett bank és a címzett). Végül (napok után nemzetközi fizetéskor) a tranzakciót a játékosok keresztülviszik a hálózaton, de ez természetesen nem megy egy bunkócsapásra, már ha kicsit technikai perspektívából nézzük a folyamatot.
Ezzel szemben egy bitcoin tranzakció elszámoltnak tekinthető a pillanatban, amikor felkerül a blokkláncra (de azért a biztonság érdekében várj egy órát a konfirmációra) és közben nem kell az út során analóg intézmények mocsarán átvergődni. A bányász, aki egy blokkba tette, valószínűleg egy csomó villamos energiát használt fel, nem kétség, de ez az összeg lényegesen kevesebb, mint az energia, amellyel néhány napig három Fortune 500 és BÉT-en jegyzett pénzügyi vállalat teljes gőzzel nyomja az ipart azért, hogy a tranzakciód átmenjen.
Mítosz #4: A bitcoin bányászok szennyezik a környezetet.
Az energiafelhasználás önmagában nem rossz dolog. Az üvegházhatású gázok a rosszak, de nem arról van szó, hogy a bitcoin hosszú távon hozzájárul az üvegházhatást okozó gázok légkörbe jutásához. Sőt, ha a bitcoin bányászat domináns részévé válna bolygónk energiafogyasztásnak, akkor még jól is jöhet a környezet számára! Ahogy a fogyasztóelektronikai forradalom nem látott komputációs termelékenységnövekedéshez vezetett (Moore-törvény), a bitcoin forradalom hasonló innovációs robbanást eredményezhet a tiszta, hatékony energiatermelés és felhasználás területén.
Forrás: Global Cryptocurrency Benchmarking Study
Az alumínium öntészet a globális energiafogyasztás kb. 3% -át teszi ki, mégsem olvasunk vészjelentéseket az egyöntésű alumínium Apple Mac termékekről szemben a bitcoinnal. Az öntést gyakran nem gondolják súlyos problémának, mivel a nehézipar növeli a villamosenergia felhasználás hatékonyságát. Biztos ez? A nehézipar nagyfogyasztónak számít és ezért mindig a legolcsóbb áramforrást keresi.
Elviekben bárhova lehet nehézipart telepíteni és az elektromos költségek általában a teljes költségek nagyobb hányadát adják. A vegyiparban a villamos energiaköltségek teszik ki a teljes költségtényező 40-45%-át (például klór előállításánál) és 30-35%-ot acél- és alumíniumgyártásnál. Ez azt jelenti, hogy a nehézipar mindig olyan helyre vándorol, ahol a költségek alacsonyabbak, és ez általában ott lesz, ahol a villamosenergia megfizethető, mivel ott hatékonyan tud termelni. A kereslet hajtja a kínálatot, és így azok kerülnek versenyelőnybe, akik olcsóbb módon tudnak villamosenergiát előállítani. Jelenleg a legolcsóbb villamosenergia a szél és a napenergia. A geotermikus és a vízenergia szintén versenyképes megoldás és még a tárolásával sem kell vacakolni.
Azonban a villamosenergia költségek nem feltétlenül élveznek prioritást egy tipikus nehézipari szereplő döntéshozatalánál. Örömmel használnak drága, fosszilis energiát is, ha az egyéb költségtényezők kedvezőek. A nehézipar például szeret olyan helyeken termelést kialakítani, ahol az ügyfeleik már jelen vannak, olcsó a nyersanyagok szállítása (pl. acélipar), és ahol a kormányok extra támogatást nyújtanak számukra az ipari növekedés ösztönzése érdekében.
De a bitcoin bányászok számára a villamosenergia költségek létkérdés. Az áramdíjak teszik ki a működési összköltségük 30-70% -át. A bitcoin bányászoknak nem kell aggódniuk az ügyfeleik földrajzi elhelyezkedése miatt vagy a szállítási útvonalakat illetően. A bitcoin digitális, csak két bemenete van (villamos és hardver), és a hálózati várakozási idő elhanyagolható szemben pl. egy alumínium lapokkal megpakolt teherhajó esetén. A bányászok napok alatt tudnak mindent felpakolni és olyan országba telepíteni a bitcoin bányászatukat, ahol az olcsó víz- vagy geotermikus energia adott. Az izlandi bányászoknak például bőven áll rendelkezésre többletkapacitás.
Ha a bitcoin bányászat valóban elkezd a globális villamosenergia-fogyasztás jelentős tényezőjévé válni, akkor az egy soha nem látott zöldenergia-forradalmat fog elindítani. Moore-törvénye részben arról szól, hogy hihetetlen előrelépés történt az anyagtudományok területén, de egyben arról is, hogy a megnövekedett komputációs kereslet hogyan tette nyereségessé a félvezető kutatást és fejlesztést. Ha egy Moore féle robbanást szeretnénk látni az energiaszektorban, akkor érdemesebb a bitcoin bányászat felfutásáért mint ellene kampányolni. Tény, a bitcoin hálózat jelenleg 37 000 000 forintot (blokkjutalom) fizet minden 10. percben annak a személynek, aki a földkerekség legolcsóbb áramát tudja hasznosítani. Van valakinek egy kis zöldenergia feleslege? A bitcoin hálózat még hasznos is lehetne a felfuttatásához.
Mítosz #5: A bitcoin bányászat hatékonysága csökkeni fog az idő előrehaladtával.
Már tisztáztuk, hogy az energiafelhasználás nem korrelál a bitcoin tranzakciószám növekedéssel. Arra is rávilágítottam, hogy az energiafelhasználás inkább marad konstans, vagy épp csökken, miközben a tranzakciószám folyamatosan emelkedik. Számos lépés történt egy second-layer hálózat és nyílt konszenzusos mechanizmusok kialakítására. Ezek a hálózatok több ezer és akár több millió tranzakciót tudnak feldolgozni másodpercenként. Ezek a méretezhetőségi megoldások különböző perspektívából közelítik meg a problémát. A lightning hálózat és hozzá hasonló fizetési infrastruktúra célja, hogy több tranzakciót kötegelten elszámolva csak két tranzakciót vigyen fel a blokkláncra miközben automatikusan ellenőrzi a kötegelt elszámolást végző személy megbízhatóságát a tranzakciót indító nevében.
Más fejlesztők új nyílt konszenzusos mechanizmusokkal kísérleteznek. Olyanokkal, amelyek lehetővé teszik a méretezhetőséget és ezzel egyidejűleg redukálják az energiafelhasználást. Ahogy már említettem a bitcoin konszenzusos struktúrájanak van egy beépített lottója, amellyel a bányászok blokkjutalomért versenyeznek. Emlékezzünk arra is, hogy a lottójegyeknek értéke van amit leellenőrizhető számításokkal mérnek. Ezeket a számításokat nevezik „proof-of-work”-nek és a bitcoin konszenzusos mechanizmusa ilyen.
Az Ethereum fejlesztők például egy Casper nevű „proof-of-stake” konszenzusos mechanizmussal kísérleteznek. A proof of stake stuktúrában a bányászok (vagy inkább érvényesítők) még ugyan versenyeznek egymással, hogy megnyerjék a lottót, de a jegyek lényegesen költségesebbek mivel a résztvevőknek részesedése van a blokklánc által biztosított kriptopénzben (azaz tulajdonosai). Célszerűbb ezeket a résztvevőket részvényeseknek nevezni mint bányászoknak, de egyelőre még nem tiszta melyik név fog elterjedni a közbeszédben és hogy egyáltalán túléli-e a holnapot a proof-of-stake koncepció. Az egyetlen dolog, amit biztosra tudunk, hogy nincs hiány az innovatív ötletekben és a kriptopénz forradalom zöldebb lesz mint akárki is gondolná.