Криптовалюта для чего нужно электричество

Биткоин на угле: как криптовалюты губят планету

Несмотря на снижение интереса к криптовалютам в 2018 году, потребление электричества инфраструктурой для их майнинга (эмиссии цифровых денег) выросло примерно на порядок с начала 2017 года — до 73 тераватт/час. Годовые затраты на электричество (с начала лета 2017 года до конца текущего) превысили $3,5 млрд. Это несет угрозы экономике, энергетике и даже экологии.

Энергозатратный процесс

Почему биткоину, живущему только в электронной форме, нужно столько энергии? Проблема в механизме Proof-of-Work. Распределенные системы, хранящие информацию о деньгах и их движении, защищаются от злоупотреблений тем, что в блокчейн попадает информация, получаемая в результате решения сложных алгоритмических задач. Решение задачи означает создание (говорят «закрытие) нового блока, который содержит информацию о транзакциях (записях) распределенного реестра. За закрытие блока нашедшему решение выдается награда в криптовалюте. Для криптовалютной сети биткоин сейчас — это 12,5 биткоина за каждый закрытый блок. Эта премия уменьшается вдвое каждые четыре года.

Механизм Proof-of-Work дает возможность каждому узлу сети проверить корректность добавления нового блока: другими словами, убедиться в том, что другой узел, добавляющий новый блок в блокчейн, действительно проделал необходимые расчеты. В ходе проверки находится хеш (символьная строка) заголовка нового блока, которая содержит в себе ссылку на предыдущий блок. Таких операций хеширования, отмечает де Врис, в марте 2018 года в мире проводилось порядка 26 квинтильонов (миллиард миллиардов) в секунду.

Этот механизм породил индустрию майнинга (заработка на закрытии блоков) и сделал ее гигантским потребителем электричества. В 2012 году суммарная мощность сети биткоина превысила самый мощный суперкомпьютер в мире. Компьютерам для решения алгоритмических задач нужно много энергии. Они становятся все более производительными, но усложняются и расчеты в протоколе биткоина — раз в две недели, после заполнения каждых следующих 2016 блоков. Иначе бы майнеры генерировали слишком много цифовой валюты. В плане потребления энергии это порочный круг: чем более дешевым и эффективным становится оборудование для майнинга, тем более сложные задачи приходится ему решать, чтобы не вызвать перепроизводства криптовалюты.

Количество биткоинов алгоритмически ограничено, но сколько энергии на их майнинг будет потрачено? Де Врис опасается, что затраты электричества на биткоин могут вырасти с текущих 0,5% мирового энергопотребления до 5%. По его оценкам, при доходах майнинговой индустрии в $5 млрд в 2018 году затраты на оборудование и электричество составят около $3,7 млрд. Оппоненты считают его оценку завышенной в три раза.

Если доходы майнеров перестанут окупать затраты на оборудование и электричество, майнинговые фермы будут демонтированы. Если, конечно, майнеры честно платят за электричество и им приходится покупать майнинговое оборудование. Бывают и другие случаи — например, один умник использовал суперкомпьютер National Science Foundation, чтобы намайнить биткоинов примерно на $10 000. Затраты университета в связи с этим достигли $150 000. А в Оренбурге на заброшенном заводе была создана едва ли не крупнейшая майнинговая ферма в России и Европе, не заплатившая при этом за 8 млн кВт*ч электричества. Теперь она закрыта.

В августе 2018 года доходы майнеров превышали их расходы примерно на 50%. Это означает, что, если биткоин не будет дорожать, столь взрывного роста потребляемой им энергомощности мы больше не увидим. Но страшно подумать, какой величины могут достигнуть энергозатраты на майнинг, если сбудутся прогнозы криптооптимистов о цене биткоина в $50 000.

Экологическая проблема

Значительная часть электричества на Земле вырабатывается угольными электростанциями. Особенно высока их доля в Китае, на который в 2017 году приходилось 72% производства биткоинов. Правительству даже пришлось начать вытеснение майнеров из страны. Это может быть связано как с борьбой против уклонения от налогов и отмывания денег, так и с планами по созданию собственной государственной криптовалюты.

Биткоин крайне неэкологичен. На обслуживание одной транзакции в биткоинах летом 2018 расходовалось 934 кВт/ч энергии. Для сравнения, на проведение 100 000 транзакций в системе VISA нужно в 5,5 раз меньше энергии. «Углеродный след», производимый биткоином, составляет 17,7 млн т углекислого газа.

Даже в странах, которые вырабатывают в основном «зеленую» энергию, майнинг может стать проблемой. Например, в Исландии холодный климат позволяет экономить на охлаждении, а почти вся энергия получена от экологических источников (солнечные, ветровые и гидроэлектростанции).

Северная страна стала настолько привлекательной, что в 2018 году криптофермы Исландии потребят больше электричества, чем домохозяйства. Если майнинг станет невыгодным, это будет экономическим ударом для энергоиндустрии страны, а также может вызвать технологические сложности: не всегда удается достаточно быстро сократить производство электроэнергии.

В поисках решения

У криптоиндустрии есть способ снизить свою энергоемкость. Один из них — замена Proof-of-Work на другие методы закрытия блоков, например, на Proof-of-Stake. В этом случае шансов сгенерировать следующий блок будет больше у тех узлов, которые уже обладают большим количеством токенов и держат их дольше. Нет нужды строить майнинговые фермы, которые соревнуются в решении алгоритмических задач. Если бы вся криптоиндустрия разом переключилась на Proof-of-Stake, ее энергопотребление упало бы в десятки тысяч раз. В системе с Proof-of-Stake хранение одной единицы криптовалюты в кошельке у владельца эквивалентно одному голосу в борьбе за право пристроить следующий блок в блокчейн. При этом может быть сохранено вознаграждение за создание новых цифровых монет. Такой переход планирует провести сеть Ethereum. А сеть братьев Дуровых TON планирует запустить похожий подход, где эмиссию контролируют избранные пользователи, — он тоже не требует майнинга*.

Сейчас эмиссия биткоинов требует много электричества и негативно влияет на экологию. Механизм Proof-of-Stake избавит криптовалютные сети от энергетической зависимости. При этом придется решить другие этические вопросы: чтобы эмитировать криптовалюту, нужно будет уже обладать криптовалютой. Деньги, по сути, будут выпускаться сообществом людей, которые уже обладают деньгами. Минус этого механизма в том, что он стимулирует концентрацию криптобогатства в одних руках. Но такой механизм по крайней мере не будет наносить вреда экологии и нагружать энергосети, а выход можно будет искать внутри криптосообщества. Например, за счет внедрения гибридных вариантов.

*Примечание для подготовленных читателей:

Еще интереснее построена эмиссия MILE. Каждый из участников экосистемы MILE участвует в подписании блока в равной доли и может стать не только владельцем денег, но и их эмитентом, зарабатывая небольшой процент доходов от эмиссии монет. Отличие заключается в том, что MILE использует ранее не существовавший протокол минтинга (экологичного майнинга) sdBFT, который, будучи похожим на PoS, всё же им не является. Любой протокол PoS имеет ограничение в виде пары десятков активных мастернод, ввиду чего возникает высокая вероятность централизации. В отличие от привычных пользователю стратегий, в экосистеме MILE, первой реализовавшей протокол sdBFT на практике, децентрализация обеспечена программным путём: из десяти тысяч нод для закрытия блока выбираются сто, причём это происходит по алгоритму, который гарантирует энтропию высокого уровня в сочетании с низким потреблением энергии.

Источник

СКОЛЬКО НУЖНО ЭЛЕКТРИЧЕСТВА МАЙНИНГ ФЕРМЕ

Для добычи криптовалют майнерам приходится затрачивать большое количество электроэнергии необходимой для работы специализированных устройств. Вычисления, требуемые для раскрытия блоков транзакций, нагружают видеокарты, процессоры и ASIC-оборудование, приходится не только подсоединить устройства, но и подключать системы охлаждения. Электричества для майнинга имеют большое значение.

СКОЛЬКО ЭЛЕКТРИЧЕСТВА ПОТРЕБЛЯЕТ МАЙНИНГ ФЕРМА В МЕСЯЦ

Объем потребляемой энергии зависит от хэша, типа подключенной карты и запросы устройства. Криптостаратели, осуществляющие деятельность на территории России, затрачивают около 10% от прибыли для оплаты израсходованной электроэнергии. Снижение потребления возможно путем установки Power Limit или выбором альткоина, не требующего полной загрузки устройства.

Чтобы понять, во сколько пользователю обойдется работа майнером, нужно отталкиваться от наиболее популярного устройства ASIC Antminer T9. Стоимость данного оборудования составляет до 2,5 тысяч долларов. Потребление специализированного гаджета достигает 1700 Вт/час. На бесперебойную работу в течение суток потребуется 40,8 кВт.

Месячные траты составят ту же сумму, умноженную на 30, и стоимость электроэнергии в регионе. При наличии нескольких устройств придется умножить полученные цифры на количество специального оборудования, используемого в ферме.

КАК РАССЧИТАТЬ ПОТРЕБЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА МАЙНИНГ-ФЕРМЫ

Для расчета потребления электрической энергии нужно определить, что входит в ферму и какие устройства потребуются. Для фермы, где используется 8 видеокарт, потребуется 1200 Вт. Одна материнская плата расходует 40 Вт процессор 100 ВТ, оперативная память — 5 Вт, SSD-диск — 40 Вт. Суммарно на протяжении часа всей фермы расходуется 1385Вт, за 24 часа 33 кВт, за месяц 990 кВт.

Майнинг на видеокартах

Процессоры и видеокарты были основным инструментом добычи цифровых монет на заре развития эпохи криптовалют. Но последние опережают своих конкурентов по уровню мощности. Важно определить, оправданы ли расходы на майнинг при использовании графических процессоров.

Выделяют несколько наиболее популярных моделей GPU, которые могут окупиться сравнительно быстро:

• GTX 1080T, 28 МХ/сек при энергозатратности 180 Вт;
• RX 580; 26 МХ/сек, 185 Вт;
• RX 570; 25 МХ/сек, 150 Вт.

С каждым днем сложность добычи основных криптовалют возрастает, актуальность видеокарт постепенно сокращается. При использовании фермы среднестатистических 6 GPU придется платить примерно по 4 рубля за 500 Вт. Стоимость Биткоина составляет около 6,97 тысяч долларов.

В описанных условиях прибыль от ряда устройств за сутки составит чуть больше 1 тысячи рублей. Учитывая расход на электроэнергию по 240 рублей в день, примерный чистый доход будет выше 750 рублей. Месячная прибыль с такими расходами не превысит 22500 рублей. Но важно отметить, что никто не гарантирует бесперебойное снабжение электроэнергии и отсутствие поломок компьютера.

Майнинг на асиках

ASIC-устройства были разработаны специально для добычи цифровых активов. Подобное оборудование нацелено на криптовалюты, основанные на алгоритмах SHA-256, X11 и Scrypt. Ассортимент майнеров регулярно расширяется. Средний объем потребления таких устройств составляет от 750 до 1400 Вт/ч. Оборудование представляет собой платы с микропроцессорами и эффективной системой охлаждения. Работа этой экосистемы требует больших энергозатрат.

ASIC-майнеры предусматривают высокое потребление электроэнергии. По этой причине для полной окупаемости нужно без выключений и сбоев работать не менее года. У криптостарателей, которые занимаются ремеслом дома, часто возникают сложности с проводкой. Потребляемая мощность популярных ASIC-устройств превышает простые видеокарты:

• Antminer S9, 14 ТХ/сек, 1400 Вт;
• BitFury B8, 50 ТХ/сек, 6400 Вт;
• Halong Mining Dragonmint, 16 ТХ/сек, 1600Вт.

КАК ЭКОНОМИТЬ НА ЭЛЕКТРИЧЕСТВЕ

В домашних условиях добыча криптовалюты с каждым днем становится все менее рентабельной. Чтобы заработать на этом ремесле, приходится регулярно покупать новое оборудование и размещать его на майнинговой ферме. С повышением производительности растет и уровень ответственности, необходимость в качественном охлаждении и поставках электроэнергии.

Чтобы сократить расходы на добычу цифровых монет, нужно искать регионы, в которых предлагаются доступные цены на энергоносители. В России наиболее привлекательные условия сотрудничества в Иркутской области, где тарифы варьируются в пределах 1 рубля за 1 кВт*ч. Стоимость электроэнергии в различных регионах периодически изменяется, майнерам важно отслеживать ситуацию, чтобы процедура добычи криптовалют была максимально рентабельной.

РЕГИОНАЛЬНАЯ СТОИМОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА

В России сохраняется сравнительно невысокая цена электроэнергии (в пределах 48 долларов за мВт), а холодный климат позволяет естественным путем сократить расходы на охлаждение фермы. Среднегодовая температура в стране составляет -3,7 ˚C. Скорость Интернета — 37 Мбит/сек, но ее достаточно для полноценной добычи цифровых активов. Выделяют несколько наиболее доступных регионов для криптостарателей:

• Иркутск. Выгодный с точки зрения дешевизны электроэнергии регион России. Ее стоимость в пределах 1 рубля, окупаемость здешних ферм является наиболее быстрой. Здесь отсутствуют льготные зоны для добычи криптовалют с алгоритмом PoW, но даже в такой ситуации Иркутск хорошее место для отечественных майнеров.
• Хакасия. Стоимость электроэнергии находится в пределах 2-3 рублей. Но, несмотря на дороговизну по сравнению с предыдущим регионом, здесь деятельность криптостарателей рентабельней, чем в центральной части страны.
• Крым. Жизнь на спорной территории куда приятней, чем в Сибири, но на местные IP-адреса наложен ряд ограничений, которые станут помехой для стабильной работы. Цена на электроэнергию в рамках 2-3 рублей за кВт*ч привлекает майнеров.

Отметим среди других выгодных регионов Ханты-Мансийск, Новосибирск, Красноярск и Ямало-Ненецкий АО, которые помогут добывать цифровые монеты без лишних затрат.

ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ О РАСХОДАХ НА МАЙНИНГ

Ежедневно на добычу главной криптовалюты требуется столько же энергии, сколько потребляют 520 тысяч жителей Канады и все государство Конго. Для существования платежной сети Биткоин необходимо больше ресурсов, чем требует каждая из более 150 стран планеты. Электричеством, используемым майнерами Bitcoin, можно запитать шесть аналогов авианосца «Нимиц».

Годовое потребление сети Биткоин позволит лишь на 19 часов обеспечить жителей США. Для существования главной криптовалюты достаточно 1/5 мощностей одной из тайванских угольных электростанций. ГЭС «Три ущелья», базируемая в Китае, позволяет запитать три платежных системы, подобных Bitcoin. Расходы энергии компании Google в два раза превышают потребности Биткоина. Для поддержки 17 дата-центров американского агентства национальной безопасности требуется больше ресурсов, чем для экосистемы главной криптовалюты.

Для существования Bitcoin-сети ежегодно требуется 14 тераватт-часов электроэнергии. Атомная электростанция Библис должна работать пять лет, чтобы обеспечить всех желающих получить цифровые монеты главной криптовалюты. Но существует множество других альткоинов, которые также требуют внимания и ресурсов.

Немецкие ученые подсчитали, что при майнинге Bitcoin необходима энергия, соответствующая 7,6 миллионам тонн углекислого газа, выброшенного в атмосферу. Для выделения такого выхлопа можно сесть на автомобиль и проехать 43,6 млрд км.

Источник