Por que a criptomineração é ruim para o meio ambiente e como pode melhorar
Recentemente, a Tesla anunciou que aceitaria pagamentos em Bitcoin apenas para cancelar esse plano pouco mais de um mês depois. A empresa disse: "A criptomoeda é uma boa ideia… mas isso não pode ter um grande custo para o meio ambiente." Por que a criptomoeda é ruim para o meio ambiente? E isso pode mudar? Vamos nos aprofundar.
O que é criptomoeda?
Antes de entrarmos nas questões ambientais, é importante saber o que é criptomoeda e de onde ela vem. Em sua essência, a criptomoeda é uma forma de moeda digital. Provavelmente, você já tem moeda digital e pode nunca ter pensado muito. Ao fazer compras on-line ou pagar pessoalmente usando um cartão de débito, você está usando moeda digital. Afinal, você não está entregando dinheiro físico.
Mas onde a criptomoeda se desvia de outra moeda digital é o livro-razão. Quando você paga com cartão de débito, um sistema de varejo entra em contato com seu banco e solicita seu dinheiro. O banco verifica seus livros para garantir que você tenha os fundos e os dispersa. A maioria das moedas depende de um livro-razão privado ou centralizado.
A criptomoeda se orgulha de usar um livro-razão descentralizado (também conhecido como blockchain ). Nenhuma entidade controla as informações sobre quem tem quanto de que tipo de fundos. Em vez disso, essas informações são compartilhadas e validadas entre os muitos voluntários que participam de uma determinada moeda de criptomoeda.
Outra faceta única da criptomoeda é algo que ela compartilha com a moeda física – um conjunto limitado de ativos. O dólar americano digital é efetivamente infinito. São dígitos em um computador, e quando alguém ganha outro centavo, não precisamos encontrar um para dar a essa pessoa. Da mesma forma, os bilionários não precisam se preocupar com onde guardar seu dinheiro (apesar de Tio Patinhas) ou o que fazer se ganharem mais dinheiro do que realmente existe.
Mas o dinheiro físico é feito, circulado, destruído e feito novamente. E da mesma forma, a maioria (se não todas) as criptomoedas são “feitas" (chamadas de mineração) e apresentam um ponto de parada. Pegue o Bitcoin, por exemplo; no início de 2011, existiam apenas cerca de 5,2 milhões de Bitcoins. Hoje existem mais de 18 milhões de Bitcoins. Mas o sistema permite apenas 21 milhões de Bitcoins – uma vez que atingimos esse número, é isso: não há mais novos Bitcoins.
E é o processo de criação de criptomoedas que pode causar problemas ambientais. Porque para muitas moedas, a criptomoeda de mineração depende de “prova de trabalho” em vez de “prova de participação”. Aqui está o que isso significa.
Prova de Trabalho: Um Problema Ambiental
Para as moedas criptográficas mais populares, como Bitcoin e Etherium 1.0, produzir mais moedas (chamadas de mineração) é árduo. Qualquer pessoa interessada em minerar criptomoedas configura software em qualquer número de dispositivos (PCs, telefones, máquinas de mineração dedicadas, etc.)
Parte Um: O Concurso
Mas a mineração é um processo de várias etapas. A primeira parte é uma corrida de quebra-cabeças cega que todos os mineiros participantes tentam vencer. Você pode ter ouvido falar que a mineração tem tudo a ver com matemática complexa, mas isso não está certo. Em vez disso, o próprio sistema apresenta uma equação complexa com uma única resposta – mas não revela a equação. Todo minerador essencialmente tenta adivinhar qual é a resposta sem conhecer a equação. Ou o palpite está certo e o minerador vence, ou está errado e tem que tentar novamente. O primeiro minerador a acertar ganha a rodada.
A beleza do sistema é que é difícil se tornar o vencedor, mas é fácil dizer quem ganhou. É um pouco como resolver um quebra-cabeça com o lado da imagem para baixo, colocando aleatoriamente todas as peças no lugar. Seria preciso muito esforço, mas você sabe o momento em que é resolvido.
Parte Dois: O Livro
A segunda parte é toda sobre a quadratura do livro-razão. Lembre-se de como os bancos não acompanham as moedas criptográficas? Os mineiros sim. Toda vez que alguém envia ou recebe criptomoedas, essas informações são compartilhadas no livro-razão público e posteriormente verificadas pelos mineradores. Isso é o que impede qualquer pessoa de gastar o mesmo bitcoin duas vezes e o que facilita o rastreamento dos gastos com criptomoedas .
Pense nisso como algo semelhante ao número de série em uma nota de $ 20. Se você fotocopiar uma nota de $20 com as cores certas e o papel certo, pode parecer real. Mas quando você tenta gastar as duas “notas de $ 20”, o fato de elas terem o mesmo número de série revelará a falsificação (entre outras medidas de segurança).
Da mesma forma, cada minerador que vence o concurso na primeira seção recebe um bloco de transações para validar e garantir que as pessoas que afirmam possuir a criptomoeda que estão gastando realmente a possuem. Uma vez que o minerador verifica e valida as transações, as informações são distribuídas para todos os outros sistemas que compõem o livro-razão. Essa parte é fácil, mas lucrativa. Para ganhar o bloco e validar as transações, você recebe uma parte das moedas criptográficas recém-criadas (6,3 no caso do Bitcoin) e, se as transações exigirem taxas, elas também vão para você.
Vencer requer muita energia
E essas duas partes da mineração trabalham juntas para aumentar o uso de energia. Quanto mais poderosa for a sua máquina, mais rápido será o palpite. Quanto mais rápido for o palpite, maior a probabilidade de você ganhar o concurso para a mais nova criptomoeda. Um hardware poderoso não garante que você ganhe, mas aumenta suas chances – assim como comprar mais rifas aumenta a probabilidade de ganhar um prêmio. O cara que comprou apenas um bilhete ainda pode ganhar, e a pessoa com uma máquina com pouca potência ainda pode receber a moeda criptográfica. É uma aposta.
Mas, em uma faca de dois gumes, hardware poderoso requer mais eletricidade para funcionar, que é o primeiro golpe contra as soluções de prova de trabalho. Afinal, todo o objetivo da mineração é lucrar – e uma conta de eletricidade mais alta consome os lucros. Para resolver isso, muitos mineradores instalam seus maquinários em locais que oferecem tarifas de eletricidade baratas (ou roubam! ), que por sua vez normalmente dependem de combustíveis fósseis em vez de energia renovável ou mesmo nuclear. Isso é um golpe duplo para o meio ambiente – mais uso de energia em lugares mais sujos.
E para aumentar o problema, quanto mais pessoas mineram, mais difícil é minerar. No caso do Bitcoin (e outros semelhantes), o sistema só cria um novo bloco para resolver a cada dez minutos. Uma vez resolvido, você tem que esperar dez minutos para tentar novamente. Quanto mais rápido for resolvido, mais difícil o sistema tornará o próximo bloco. Assim, à medida que o preço do Bitcoin sobe, mais pessoas entram e o sistema se ajusta para dificultar a resolução do quebra-cabeça.
Isso significa que as pessoas contam com computadores mais poderosos e mineradores dedicados, que consomem ainda mais energia. É um problema que se alimenta sozinho. No processo, os preços das GPUs dispararam, a NVIDIA tentou paralisar a mineração em seu hardware e é quase mais barato comprar um computador pré -construído agora do que construir o seu próprio. Algumas empresas até tentaram entrar na tendência, como a malfadada Kodak KashMiner na foto acima.
De acordo com o Cambridge Center for Alternative Finance (CCAF), a mineração de Bitcoin sozinha consome 112,57 Terawatts-hora por ano – mais do que países como Emirados Árabes Unidos e Holanda consomem em um ano. E para resolver isso, algumas criptomoedas estão se voltando para um sistema totalmente diferente que depende de prova de participação ou prova de cobertura em vez de prova de trabalho.
Mineração alternativa consome menos energia
Para fugir dos intensos sistemas de prova de trabalho de requisitos elétricos, algumas criptomoedas estão se voltando para opções alternativas. As duas opções populares no momento são a prova de participação e a prova de cobertura. A Etherium, em particular, que atualmente opera em um modelo de prova de trabalho, planeja mudar completamente para um modelo de prova de participação até 2022.
A prova de participação é um sistema de sorteio
O sistema de prova de participação vira a criptomineração de cabeça para baixo, removendo completamente a concorrência. Em vez de competir uns contra os outros para resolver um quebra-cabeça primeiro, você investe suas moedas no sistema para ganhar mais moedas. Você ainda precisa fornecer hardware, mas ele não precisa ser poderoso no novo sistema. Esse sistema se concentra apenas na segunda metade da mineração de prova de trabalho – validação.
Com a prova de participação, você “aposta” moedas em um sistema semelhante a um sorteio para provar que é um validador confiável. Quanto mais moedas você apostar, mais entradas você recebe. Quando é hora de fazer um novo bloco de moedas, o sistema escolhe participantes aleatórios para criar novos blocos. Se você não for selecionado, poderá validar os bloqueios feitos anteriormente para precisão e legitimidade.
Ao contrário da prova de trabalho, você não recebe as moedas que fez neste sistema. Em vez disso, você é recompensado com moedas por criar e validar blocos. Você também pode manter as moedas que apostou, a menos que valide blocos maliciosos. Os trapaceiros nunca prosperam neste sistema.
Prevenir trapaceiros é o ponto original, na verdade. Em um sistema de prova de trabalho, se alguém tiver 51% de todo o poder de processamento em um sistema, poderá criar blocos maliciosos e moedas falsas. Quando o Bitcoin fica sem novas moedas para minerar, as pessoas podem abandonar o navio e, de repente, ter 51% de todo o poder se torna mais fácil.
Na prova de participação, você só ganharia o poder de criar blocos maliciosos possuindo 51% de todas as moedas. E mesmo assim, você pode perder todas as suas moedas tentando. Portanto, mesmo no cenário improvável de que alguém possua 51% de todo o Etherium, o sistema possui um desincentivo embutido para trapacear. Crie uma moeda ruim e seja pego, e você perderá todas as suas moedas.
Mas o resultado é que a prova de participação não requer hardware poderoso. Validar blocos não é a parte difícil; é a corrida para resolver o quebra-cabeça. O sistema de prova de participação remove o quebra-cabeça completamente, então quase qualquer hardware serve, desde que você tenha moedas suficientes para entrar. Quando o Etherium lançar seu modelo 2.0, ele exigirá que os usuários apostem 32 moedas, o que é muito dinheiro (cerca de US $ 80.000 no momento da redação deste artigo).
Alguns mineradores e aplicativos de criptomoeda estão trabalhando no pool de recursos para que pessoas com menos de 32 Etherium ainda possam entrar em ação, mas isso traz riscos, assim como o modelo de prova de cobertura.
Prova de Cobertura Funciona Sua Rede
Hélio Systems Inc.
Algumas moedas criptográficas, como o Helium, funcionam com outro modelo chamado sistema de prova de cobertura (PoC). Com este modelo, você não resolve quebra-cabeças ou aposta moedas. Em vez disso, você fornece um serviço. O hélio, em particular, exige que você hospede um roteador em sua casa que se conecte à sua rede.
O roteador Helium então transmite um sinal LoRaWAN (que é uma rede de longa distância de longo alcance) para outros usarem. O LoRaWAN capacita blocos de rastreamento, monitores de integridade e muito mais. À medida que um dispositivo compatível se aproxima do seu roteador Helium, ele se conecta automaticamente à rede compartilhada. E espero que alguém possa encontrar suas chaves perdidas ou um animal de estimação desaparecido.
Para seu problema, você obterá criptomoeda – mas quanto depende de um conjunto variado de circunstâncias. De vez em quando, seu roteador PoC entrará em contato para provar que você o manteve conectado à rede. Outro roteador PoC próximo validará essas informações e você será recompensado.
Mas como a ideia é construir a rede amplamente e ainda evitar a superlotação, os roteadores que estão muito próximos recebem menos moedas. Isso impedirá que alguém hospede três roteadores em uma casa e ganhe muitas moedas enquanto prova pouco serviço. Até os vizinhos estão muito próximos para ganhar o valor total. Ao mesmo tempo, roteadores muito distantes não podem validar um ao outro. Portanto, se você mora em uma área excessivamente congestionada, sua participação nas moedas diminui. E se você possui o único roteador PoC em sua área, seu trabalho não será validado e você ganhará menos moedas.
Isso é deixar de lado a ideia de convidar outra rede secundária em sua casa e as questões de segurança envolvidas. Além disso, os roteadores são caros, na faixa de US$ 500, e alguns exigem pagamento por meio de outras criptomoedas, como Tether. Mas se você estiver confortável com isso, os próprios roteadores exigem muito pouca energia e não geram tanto uso de energia quanto a mineração tradicional de criptomoedas. E você pode fornecer um serviço valioso.
Em última análise, assim como todas as criptomoedas, o futuro é desconhecido. A mudança do sistema de prova de trabalho pode cair de cara, e podemos ficar presos à mineração tradicional a longo prazo. Ou toda a própria criptomoeda pode falhar.
É difícil dizer porque a maior força da criptomoeda também é sua pior fraqueza – a descentralização. Isso cria um sistema volátil, e quedas recentes no Bitcoin e no Etherium provam esse ponto. Um tweet singular de uma empresa de EV, seguido por um anúncio da China, levou a uma espiral e a perder milhares de dólares em valor.
Mas por enquanto, pelo menos, a maioria das criptomoedas requer uma enorme quantidade de energia, e isso é algo que vale a pena considerar. Se proteger o meio ambiente está no topo da sua lista de preocupações, seja como indivíduo ou empresa considerando adicionar opções de pagamento em criptomoeda, a execução de mineradores que consomem energia em áreas de queima de combustível fóssil vai contra esse objetivo.