Miksi kryptominen on haitallista ympäristölle ja kuinka se voisi parantaa
Äskettäin Tesla ilmoitti hyväksyvänsä Bitcoin-maksut vain peruuttaakseen suunnitelman hieman yli kuukautta myöhemmin. Yhtiö sanoi: "Kryptovaluutta on hyvä idea… mutta siitä ei voi tulla suuria kustannuksia ympäristölle." Miksi kryptovaluutta on haitallista ympäristölle? Ja voiko se muuttua? Kaivetaanpa sisään.
Mikä on kryptovaluutta?
Ennen kuin siirrymme ympäristökysymyksiin, on tärkeää tietää, mikä kryptovaluutta on ja mistä se tulee. Kryptovaluutta on pohjimmiltaan digitaalisen valuutan muoto. On mahdollista, että sinulla on jo digitaalinen valuutta, etkä ehkä ole koskaan ajatellut sitä niin paljon. Kun teet ostoksia verkossa tai maksat henkilökohtaisesti pankkikortilla, käytät digitaalista valuuttaa. Loppujen lopuksi et luovuta fyysistä rahaa.
Mutta missä kryptovaluutta poikkeaa muista digitaalisista valuutoista, on pääkirja. Kun maksat pankkikortilla, vähittäiskaupan järjestelmä ottaa yhteyttä pankkiisi ja pyytää rahojasi. Pankki tarkistaa kirjanpitonsa varmistaakseen, että sinulla on varat, ja jakaa ne sitten. Suurin osa valuutoista perustuu yksityiseen tai keskitettyyn pääkirjaan.
Kryptovaluutta on ylpeä hajautetun kirjanpidon (tunnetaan myös nimellä lohkoketju) käyttö. Kukaan taho ei hallitse tietoja siitä, kenellä on minkälaisia varoja kuinka paljon. Sen sijaan nämä tiedot jaetaan ja vahvistetaan monien vapaaehtoisten kesken, jotka osallistuvat tiettyyn kryptovaluuttakolikoon.
Toinen kryptovaluutan ainutlaatuinen puoli on jotain, joka sillä on yhteistä fyysisen valuutan kanssa – rajoitettu omaisuusvalikoima. Digitaalinen Yhdysvaltain dollari on käytännössä loputon. Se on numeroita tietokoneessa, ja kun joku ansaitsee toisen pennin, meidän ei tarvitse löytää sitä antaaksemme tälle henkilölle. Samoin miljardöörien ei tarvitse huolehtia siitä, mihin säilyttää rahansa (Scrooge McDuckista huolimatta) tai mitä tehdä, jos he ansaitsivat enemmän rahaa kuin todellisuudessa oli olemassa.
Mutta fyysistä rahaa tehdään, kierrätetään, tuhotaan ja tehdään uudelleen. Ja samoin suurin osa (jos ei kaikki) kryptovaluutoista on "valmistettua" (kutsutaan kaivostoimintaa) ja sisältää pysähtymiskohdan. Otetaan esimerkiksi Bitcoin ; vuoden 2011 alussa oli olemassa vain noin 5,2 miljoonaa Bitcoinia. Nykyään Bitcoineja on yli 18 miljoonaa. Mutta järjestelmä sallii vain 21 miljoonaa Bitcoinia – kun saavutamme tämän määrän, se on siinä: ei enää uusia Bitcoineja.
Ja se on kryptovaluutan valmistusprosessi, joka voi aiheuttaa ympäristöongelmia. Koska monien kolikoiden kohdalla kryptovaluutan louhinta perustuu "todisteeseen työstä" "panoksen todisteen" sijaan. Tässä on mitä se tarkoittaa.
Todiste työstä: ympäristöongelma
Suosituimpien kryptokolikoiden, kuten Bitcoinin ja Etherium 1.0:n, kolikoiden lisääminen (kutsutaan kaivostoimintaan) on vaivalloista. Jokainen kryptokolikoiden louhinnasta kiinnostunut asentaa ohjelmiston mille tahansa laitteelle (tietokoneille, puhelimille, omistetuille kaivoskoneille jne.) ja antaa sen sitten toimia niin kauan kuin haluaa.
Osa yksi: Kilpailu
Mutta kaivostoiminta on monivaiheinen prosessi. Ensimmäinen osa on sokea pulmakilpailu, jonka jokainen osallistuva kaivosmies yrittää voittaa. Olet ehkä kuullut, että kaivostoiminnassa on kyse monimutkaisen matematiikan tekemisestä, mutta se ei ole aivan oikein. Sen sijaan järjestelmä itse keksii monimutkaisen yhtälön yhdellä vastauksella – mutta se ei paljasta yhtälöä. Jokainen kaivosmies yrittää pohjimmiltaan arvata, mikä on vastaus tietämättä yhtälöä. Joko arvaus on oikea ja kaivostyöntekijä voittaa, tai se on väärä ja täytyy yrittää uudelleen. Ensimmäinen oikein arvannut kaivosmies voittaa kierroksen.
Järjestelmän kauneus on, että voittajaksi tuleminen on vaikeaa, mutta helppo kertoa, kuka voitti. Se on vähän kuin palapelin ratkaiseminen kuvapuoli alaspäin asettamalla kaikki palaset satunnaisesti paikoilleen. Se vaatisi paljon vaivaa, mutta tiedät sen heti, kun se on ratkaistu.
Osa kaksi: Pääkirja
Toisessa osassa on kyse pääkirjan neliöistämisestä. Muistatko kuinka pankit eivät seuraa kryptokolikoita? Kaivosmiehet tekevät. Joka kerta kun joku lähettää tai vastaanottaa kryptovaluuttaa, tiedot jaetaan julkiseen kirjanpitoon ja myöhemmin kaivostyöntekijät vahvistavat ne. Tämä estää ketään käyttämästä samaa bitcoinia kahdesti, ja tämä tekee kryptovaluuttakulujen seurannasta helppoa .
Ajattele sitä samanlaisena kuin 20 dollarin setelin sarjanumero. Jos valokopioit 20 dollarin setelin oikeilla väreillä ja oikealla paperilla, se saattaa näyttää aidolta. Mutta kun yrität käyttää molempia "20 dollarin seteleitä", se tosiasia, että niillä on sama sarjanumero, paljastaa väärennöksen (muiden turvatoimien ohella).
Vastaavasti jokainen ensimmäisessä osiossa kilpailun voittanut kaivostyöntekijä saa tapahtumalohkon vahvistaakseen ja varmistaakseen, että ihmiset, jotka väittävät omistavansa käyttämänsä krypton, todella omistavat sen. Kun kaivosmies tarkistaa ja vahvistaa tapahtumat, tiedot jaetaan kaikkiin muihin järjestelmiin, jotka sisältävät pääkirjan. Tämä osa on helppo, mutta tuottoisa. Lohkon voittamisesta ja transaktioiden validoinnista saat osan juuri luoduista kryptokolikoista (Bitcoinin tapauksessa 6,3), ja jos tapahtumat vaativat maksuja, ne menevät myös sinulle.
Voittaminen vaatii paljon energiaa
Ja nämä kaksi kaivostoiminnan osaa lisäävät energian käyttöä käsi kädessä. Mitä tehokkaampi koneesi on, sitä nopeammin se vaatii arvauksia. Mitä nopeammin se kestää arvauksia, sitä todennäköisemmin voitat kilpailun uusimmasta kryptokolikosta. Tehokas laitteisto ei takaa, että voitat, mutta se lisää todennäköisyyksiäsi – aivan kuten arpalippujen lisääminen lisää todennäköisyyttä voittaa palkinto. Kaveri, joka osti vain yhden lipun, saattaa silti voittaa, ja henkilö, jolla on alitehoinen kone, saattaa silti saada kryptokolikon. Se on uhkapeliä.
Mutta kaksiteräisessä miekassa tehokkaat laitteet vaativat enemmän sähköä toimiakseen, mikä on ensimmäinen osuma proof-of-work -ratkaisuja vastaan. Loppujen lopuksi kaivostoiminnan koko tarkoitus on tuottaa voittoa – ja korkeampi sähkölasku syö voitot. Tämän ratkaisemiseksi monet kaivostyöläiset sijoittavat koneensa paikkoihin, jotka tarjoavat halpoja sähköhintoja (tai varastavat sen! ), jotka puolestaan käyttävät tyypillisesti fossiilisia polttoaineita uusiutuvan tai jopa ydinenergian sijaan. Se on kaksinkertainen vahinko ympäristölle – enemmän energiankäyttöä likaisemmissa paikoissa.
Ja lisää ongelmaa, että mitä useampi ihminen kaivaa, sitä vaikeampaa on minun. Bitcoinin (ja muiden vastaavien) tapauksessa järjestelmä luo vain uuden lohkon ratkaistavaksi kymmenen minuutin välein. Kun se on ratkaistu, sinun on odotettava kymmenen minuuttia, jotta voit yrittää uudelleen. Mitä nopeammin se ratkaistaan, sitä vaikeampaa järjestelmä tekee seuraavan lohkon. Joten kun Bitcoinin hinta nousee, enemmän ihmisiä hyppää mukaan ja järjestelmä mukautuu tekemään pulman ratkaisemisesta vaikeampaa.
Tämä tarkoittaa, että ihmiset luottavat tehokkaampiin tietokoneisiin ja omistautuneisiin kaivostyöläisiin, jotka kuluttavat entistä enemmän energiaa. Se on ongelma, joka ruokkii itseään. Prosessin aikana GPU-hinnat ovat nousseet pilviin, NVIDIA yritti lamauttaa laitteistonsa kaivostoiminnan, ja on melkein halvempaa ostaa valmiiksi rakennettu tietokone nyt kuin rakentaa oma. Jotkut yritykset jopa yrittivät hypätä trendiin, kuten yllä olevassa kuvassa oleva huono-onninen Kodak KashMiner.
Cambridge Center for Alternative Finance (CCAF) mukaan Bitcoinin louhinta yksin kuluttaa 112,57 terawattituntia vuodessa – enemmän kuin Yhdistyneet arabiemiirikunnat ja Alankomaat kuluttavat vuodessa. Ja korjatakseen tämän, jotkin kryptovaluutat ovat siirtymässä täysin erilaiseen järjestelmään, joka perustuu panoksen todistamiseen tai kattavuuden todisteeseen työn todistamisen sijaan.
Vaihtoehtoinen kaivostoiminta kuluttaa vähemmän energiaa
Päästäkseen eroon tiukoista sähkövaatimuksista proof-of-work -järjestelmistä, jotkut kryptovaluutat kääntyvät vaihtoehtoisten vaihtoehtojen puoleen. Kaksi suosittua vaihtoehtoa tällä hetkellä ovat panostodistus ja kattavuustodistus. Erityisesti Etherium, joka toimii tällä hetkellä proof-of-work -mallilla, suunnittelee siirtyvänsä kokonaan panostodistusmalliin vuoteen 2022 mennessä.
Todiste panoksesta on arpajaiset
Todistuspanosjärjestelmä kääntää kryptominoinnin päälaelleen poistamalla kilpailun kokonaan. Sen sijaan, että kilpailisit toisiaan vastaan ratkaistaksesi ensin pulman, sijoitat kolikoitasi järjestelmään ansaitaksesi lisää kolikoita. Sinun on edelleen toimitettava laitteisto, mutta sen ei tarvitse olla tehokas uudessa järjestelmässä. Tämä järjestelmä keskittyy vain proof-of-work louhinnan toiseen puoliskoon – validointiin.
Panoksen todistajan avulla "panostat" kolikoita arpajaisessa järjestelmässä todistaaksesi, että olet luotettava validoija. Mitä enemmän kolikoita panostat, sitä enemmän merkintöjä saat. Kun on aika tehdä uusi kolikkolohko, järjestelmä valitsee satunnaiset osallistujat luomaan uusia lohkoja. Jos et tule valituksi, voit vahvistaa aiemmin tehtyjä lohkoja tarkkuuden ja legitiimiyden vuoksi.
Toisin kuin työtodistus, et saa tässä järjestelmässä tekemiäsi kolikoita. Sen sijaan saat palkkion kolikoilla lohkojen luomisesta ja vahvistamisesta. Saat myös panostamasi kolikot – ellet vahvista haitallisia lohkoja. Huijarit eivät koskaan menesty tässä järjestelmässä.
Huijaajien estäminen on itse asiassa alkuperäinen pointti. Todistusjärjestelmässä, jos jollakulla on 51 % kaikesta järjestelmän prosessointitehosta, hän voi luoda haitallisia lohkoja ja väärennettyjä kolikoita. Kun Bitcoinin uudet kolikot loppuvat, ihmiset saattavat hypätä laivaan ja yhtäkkiä 51 %:n käyttövoimasta tulee helpompaa.
Todisteeksi panoksesta saisit vallan luoda haitallisia lohkoja vain omistamalla 51 % kaikista kolikoista. Ja silloinkin saatat menettää kaikki kolikosi yrittäessäsi. Joten jopa siinä epätodennäköisessä skenaariossa, että joku omistaa 51 % kaikesta Etheriumista, järjestelmässä on sisäänrakennettu estovoima huijaamasta. Luo huono kolikko ja jää kiinni, ja menetät kaikki kolikosi.
Mutta lopputulos on, että panoksen todistaminen ei vaadi tehokasta laitteistoa. Lohkojen vahvistaminen ei ole vaikea osa; se on kilpailu pulman ratkaisemiseksi. Panostodistusjärjestelmä poistaa palapelin kokonaan, joten melkein mikä tahansa laitteisto käy, kunhan sinulla on tarpeeksi kolikoita osallistuaksesi. Kun Etherium lanseeraa 2.0-mallinsa, se vaatii käyttäjiä panostamaan 32 kolikkoa, mikä on paljon rahaa (noin 80 000 dollaria tätä kirjoitettaessa).
Jotkut kaivostyöläiset ja kryptovaluuttasovellukset pyrkivät yhdistämään resursseja, jotta ihmiset, joilla on alle 32 Etheriumia, voivat silti saada sen mukaan toimintaan, mutta siihen liittyy riskejä, kuten myös kattavuuden todistamismalli.
Todistus kattavuudesta toimii verkossasi
Helium Systems Inc.
Muutamat kryptokolikot, kuten helium, toimivat toisella mallilla, jota kutsutaan proof-of-coverage (PoC) -järjestelmäksi. Tällä mallilla et ratkaise pulmia tai panosta kolikoita. Sen sijaan tarjoat palvelun. Etenkin Helium edellyttää, että kodissasi on reititin, joka muodostaa yhteyden verkkoosi.
Helium-reititin lähettää sitten LoRaWAN-signaalin (se on Long Range Wide Area Network) muiden käytettäväksi. LoRaWAN tarjoaa seurantaruutuja, terveysvalvontalaitteita ja paljon muuta. Kun yhteensopiva laite lähestyy Helium-reititintäsi, se muodostaa automaattisesti yhteyden jaettuun verkkoon. Ja toivottavasti joku löytää kadonneen avaimensa tai kadonneen lemmikin.
Ongelmaasi varten saat kryptovaluuttoja – mutta kuinka paljon se riippuu erilaisista olosuhteista. Aina niin usein PoC-reitittimesi ottaa yhteyttä todistaakseen, että pidit sen kytkettynä verkkoon. Toinen lähellä oleva PoC-reititin vahvistaa nämä tiedot, ja saat palkinnon.
Mutta koska idea on rakentaa verkkoa laajasti ja silti välttää ylikuormitusta, liian lähellä olevat reitittimet saavat vähemmän kolikoita. Tämä estää ketään isännöimästä kolmea reititintä samassa kodissa ja ansaitsemasta paljon kolikoita samalla, kun hän saa vain vähän palvelua. Jopa naapurit ovat liian lähellä ansaitakseen täyden summan. Samaan aikaan liian kaukana toisistaan olevat reitittimet eivät voi vahvistaa toisiaan. Joten jos asut liian ruuhkaisella alueella, osuus kolikoista laskee. Ja jos omistat ainoan PoC-reitittimen alueellasi, työsi jää validoimatta ja ansaitset vähemmän kolikoita.
Tämä sivuuttaa ajatuksen toisen toissijaisen verkon kutsumisesta kotiin ja siihen liittyvät turvakysymykset. Lisäksi reitittimet ovat kalliita, 500 dollarin luokkaa, ja jotkut vaativat maksun muiden kryptovaluuttojen, kuten Tetherin, kautta. Mutta jos olet tyytyväinen siihen, reitittimet itse vaativat hyvin vähän virtaa eivätkä käytä niin paljon energiaa kuin perinteinen kryptominointi. Ja saatat tarjota arvokasta palvelua.
Loppujen lopuksi, kuten kaiken kryptovaluutan, tulevaisuus on tuntematon. Siirtyminen pois työntodistuksen järjestelmästä saattaa kaatua kasvoilleen, ja voimme jäädä perinteiseen kaivostoimintaan pitkäksi aikaa. Tai koko kryptovaluutta itsessään saattaa epäonnistua.
Sitä on vaikea sanoa, koska kryptovaluutan suurin vahvuus on myös sen pahin heikkous – hajauttaminen. Se tekee järjestelmän epävakaasta, ja viimeaikaiset Bitcoinin ja Etheriumin pudotukset todistavat tämän asian. Sähköautoyhtiön yksittäinen twiitti, jota seurasi Kiinan ilmoitus, johti sekä kierteeseen että menetti tuhansia dollareita arvoa.
Mutta ainakin toistaiseksi suurin osa kryptovaluutoista vaatii valtavan määrän energiaa, ja se on harkitsemisen arvoinen asia. Jos ympäristön suojeleminen on huolenaiheesi kärjessä, olipa kyseessä sitten yksityishenkilö tai yritys, joka harkitsee kryptovaluuttamaksuvaihtoehtojen lisäämistä, energiaa keräävien kaivostyöläisten pyörittäminen fossiilisten polttoaineiden polttoalueilla on ristiriidassa tämän tavoitteen kanssa.