Ten artykuł został skompilowany i opracowany przez BlockWeeks
Bitcoin — czy zużycie energii elektrycznej przez sieć jest akceptowalnym sposobem wykorzystania energii? Od czasu powstania Bitcoina to pytanie jest wielokrotnie dyskutowane. Choć opublikowano wiele raportów i analiz, spór nigdy nie ucichł — i często powraca z każdą kolejną hossą.
Aby odpowiedzieć na to pytanie, najpierw trzeba wyjaśnić pewien warunek wstępny: Bitcoin jest całkowicie nową technologią, która nie zastępuje precyzyjnie żadnego istniejącego systemu. Nie jest tylko warstwą rozliczeniową, nie jest tylko narzędziem przechowywania wartości, nie jest też tylko środkiem wymiany. Sieć Bitcoina rzeczywiście zużywa dużo energii, ale to właśnie to zużycie energii stanowi fundament jej stabilności i bezpieczeństwa.
Ponieważ księga Bitcoina jest przejrzysta, oszacowanie jego zużycia energii jest stosunkowo łatwe — co czyni go najłatwiejszym celem ataków. Dla kontrastu, niewiele osób zadaje tradycyjnym branżom to samo pytanie przy użyciu tych samych standardów. Bitcoin jest najczęściej porównywany z dwoma dojrzałymi systemami: tradycyjnym systemem bankowym (płatności, oszczędności i rozliczenia) oraz złotem (nie-suwerenne przechowywanie wartości). Jednak zużycie energii w tych dwóch branżach nie jest publicznie ujawniane, a świat zewnętrzny praktycznie nie ma możliwości jego audytu. Jeśli naprawdę chcemy przeprowadzić uczciwą rozmowę na temat zużycia energii przez Bitcoina, powinniśmy zmierzyć je obok tych branż, z którymi jest najczęściej porównywany.
Struktura zużycia energii Bitcoina: 99,8% pochodzi z maszyn wydobywczych
Bezpośrednie zużycie energii przez Bitcoina pochodzi z trzech miejsc: węzłów weryfikujących i przekazujących transakcje, pul wydobywczych koordynujących globalną działalność górników oraz maszyn wydobywczych. Zdecydowana większość, około 99,8%, pochodzi z działania maszyn wydobywczych. Te specjalizowane układy scalone zwane ASIC mają jedno zadanie: wykonywać proof of work (PoW), aby tworzyć nowe bloki, rozliczać transakcje i utrzymywać bezpieczeństwo sieci. PoW poprzez proste wymaganie „musisz zużywać energię” kryptograficznie wiąże wirtualne aktywa ze światem fizycznym, co jest jednym z najbardziej rewolucyjnych projektów Bitcoina.
W momencie pisania badania całkowite zużycie energii przez sieć Bitcoina szacowano na około 113,89 TWh/rok. Kilka liczb porównawczych może ułatwić zrozumienie tej wartości:
- Globalna roczna podaż energii wynosi około 166 071 TWh, co stanowi 1 458,2-krotność sieci Bitcoina;
- Globalna roczna produkcja energii elektrycznej wynosi około 26 730 TWh, co stanowi 234,7-krotność Bitcoina;
- Energia elektryczna tracona rocznie na przesył i dystrybucję wynosi około 2 205 TWh, co stanowi 19,4-krotność Bitcoina (na podstawie szacunków Banku Światowego i IEA);
- Zużycie energii przez urządzenia w amerykańskich gospodarstwach domowych pozostające „cały czas w trybie czuwania” wynosi około 1 375 TWh/rok, co stanowi 12,1-krotność Bitcoina.
Te porównania pokazują: przy podstawowych założeniach zużycie energii przez Bitcoina można w pełni oszacować w czasie rzeczywistym. Ale zarzut „zużywa dużo prądu” musi najpierw odpowiedzieć na pytanie — w stosunku do czego?
Złoto i banki: „życzliwe szacunki” dla nieprzejrzystych branż
Ponieważ publiczne dane są rzadkie, badacze zdecydowali się udostępnić metodologię całkowicie otwarcie, aby inni mogli ją zweryfikować, i dokonali najlepszych możliwych szacunków zużycia energii odpowiednio dla branży złota i systemu bankowego. Część dotycząca złota obejmuje wydobycie, rafinację, przechowywanie w skarbcach i inne etapy; część dotycząca banków jest bardziej złożona — żaden bank nie jest zobowiązany do ujawniania swojego zużycia energii elektrycznej, a aby uzyskać kompleksową liczbę, można polegać jedynie na dobrowolnych ujawnieniach samych banków.
Po stronie płatności obliczenia można rozpocząć od danych publicznych: przyjmując 8 760 godzin w roku jako podstawę obliczeń, badanie szacuje zużycie energii elektrycznej przez sieć VISA na około 0,84 TWh/rok; w 2019 roku VISA przetworzyła 185,5 miliarda transakcji, będących częścią globalnych 441 miliardów transakcji kartowych. Sumując zużycie energii elektrycznej przez wszystkie globalne sieci organizacji kartowych, szacuje się je na około 2,00 TWh/rok — liczba ta nie uwzględnia nawet zużycia energii elektrycznej przez biurowce organizacji kartowych.
Branża bankowa jako całość, na podstawie dostępnych informacji publicznych, zużywa rocznie około 263,72 TWh energii elektrycznej. Należy jednak podkreślić, że jest to jedynie częściowa perspektywa: banki centralne, instytucje rozliczeniowe takie jak DTCC oraz inne ogniwa tradycyjnego systemu finansowego zostały wyłączone. Rzeczywiste zużycie energii całego systemu bankowego pozostaje nieznane, a jego efekty zewnętrzne nie zostały uwzględnione.
Porównywanie za pomocą liczby transakcji jest samo w sobie błędne
Nawet po zsumowaniu tych liczb porównanie między Bitcoinem a poszczególnymi poziomami systemu bankowego pozostaje z natury niesprawiedliwe. Tradycyjne finanse to złożona struktura hierarchiczna złożona z warstw kontrahentów i pośrednich rozliczeń: sieci kart kredytowych są dobre w szybkich płatnościach i obiegu zobowiązań, ale polegają na systemie bankowym w zakresie rozliczeń; system bankowy z kolei polega na bankach centralnych w zakresie ostatecznego rozliczenia; banki centralne opierają się na całym systemie dolara.
Co ważniejsze, oba systemy rozszerzają się w różny sposób. System bankowy rozrasta się wraz ze wzrostem liczby transakcji — im więcej transakcji, tym więcej potrzebnej infrastruktury; zużycie energii przez Bitcoina nie rośnie synchronicznie wraz z liczbą transakcji. Orzekanie na podstawie „ile energii elektrycznej zużywa jedna transakcja” to siłowe umieszczenie systemu rozszerzającego się ilościowo i systemu rozszerzającego się według budżetu bezpieczeństwa na tym samym zestawie standardów pomiaru.
Koszt ataku i racjonalność ekonomiczna górników
Bezpieczeństwo uzyskane w zamian za zużycie energii można skwantyfikować. Aby przeprowadzić atak na sieć Bitcoina, atakujący musiałby zgromadzić moc obliczeniową odpowiadającą nowym 16 GW maszyn wydobywczych i ponieść ogromne koszty energii elektrycznej na zasilanie tych maszyn — to niezwykle ogromne przedsięwzięcie. Co więcej, sieć nie jest statyczna: zanim atakujący zgromadzi znaczący udział mocy obliczeniowej, hash rate sieci już dawno wzrośnie.
Górnicy to przede wszystkim uczestnicy kierowani interesem ekonomicznym, którzy aktywnie poszukują najtańszej energii elektrycznej, aby zmaksymalizować zysk. Ponieważ górnicy w całej sieci konkurują ze sobą, każdy ma motywację do obniżania kosztów operacyjnych i lokowania się na samym dole krzywej kosztów — nawet jeśli oznacza to migrację z regionu bogatego w energię do innego regionu. Nawet jeśli górnicy są optymistycznie nastawieni do Bitcoina, będą inwestować tylko w kopalnie, które według przewidywań będą rentowne; gdy staną się nierentowne, wyłączą się i wycofają. Po ostatnim halvingu w maju 2020 roku hash rate sieci spadł o 23% z powodu spadku przychodów, podczas gdy górnicy o wysokiej efektywności operacyjnej nadal osiągali zyski i korzystali z osłabienia konkurencji.
Wniosek: samo wykorzystanie energii nie jest grzechem
To badanie za pomocą metod ilościowych umieszcza zużycie energii przez Bitcoina na tej samej tabeli co inne branże, ale jednocześnie przyznaje: wartość Bitcoina nie jest wyłącznie ilościowa.
Subiektywne opinie na temat znaczenia sieci Bitcoina różnią się w zależności od osoby, ale właściwości Bitcoina nie zmieniają się w zależności od osoby: każdy może używać Bitcoina, każdy może samodzielnie posiadać Bitcoina, każda transakcja Bitcoinem może uzyskać probabilistyczne ostateczne rozliczenie w ciągu około godziny — 7 dni w tygodniu, 24 godziny na dobę, przez cały rok bez przerwy. Dla tych, którzy nie mają dostępu do stabilnej i dostępnej infrastruktury finansowej, te cechy oznaczają wolność finansową. Dla sieci Bitcoina energia przerywana i nadwyżkowa energia znalazły wręcz idealne zastosowanie, co z kolei może przynieść korzyści sektorowi energetycznemu. A dopóki będzie potrzebny wzrost adopcji, sieć będzie nadal się skalować.
Wykorzystanie energii samo w sobie niekoniecznie jest złe. Jak napisał Vaclav Smil, energia jest jedyną uniwersalną walutą. Ludzkość będzie nieustannie wynajdować nowe technologie wymagające więcej energii, aby kwestionować istniejący porządek, a Bitcoin jest tylko kolejnym przykładem.
Wracając więc do pierwotnego pytania: czy zużycie energii elektrycznej przez sieć Bitcoina jest akceptowalnym sposobem wykorzystania energii? Odpowiedź jest jasna — tak.
