Co je těžba bitcoinu a způsobuje opravdu ekologickou katastrofu?

Co je těžba bitcoinu a způsobuje opravdu ekologickou katastrofu? – OBSAH

1. Co je těžba bitcoinu?
2. Proces těžby
3. Předvídatelné vydávání mincí kvůli mechanismu obtížnosti
4. Vývoj těžby v průběhu let
5. Spotřeba energie při těžbě bitcoinu
6. Těžba bitcoinu je nezbytná
7. Spotřeba energie bitcoinu
8. Závěrem

Co je těžba bitcoinu?

Velmi stručně, těžba je způsob, jakým lidé dostávají zaplaceno za zpracování bitcoinových transakcí. Těžařem může být kdokoliv se specializovaným strojem pro těžbu bitcoinu (ASIC), přístupem k elektřině a připojením k internetu. Stačí zapojit stroj do elektrického zdroje, připojit se k bitcoinovému protokolu skrz pool a nechat zařízení běžet. Tímto způsobem se zpracovávají transakce v bitcoinové síti.

Přestože je velmi snadné vše nastavit, těžba je nákladnou investicí. Každý nový těžební stroj stojí několik desítek tisíc korun a spotřebovává velké množství elektřiny. Těžařů s menším počtem strojů stále ubývá. Většina z nich kupuje použitý hardware, protože stroje ASIC nové generace pro ně často nejsou dostupné.

To vedlo k tomu, že těžbě se dnes věnují převážně velké organizace, které mohou rozmístit tisíce strojů do jedné haly a být profitabilní. Aby se menším těžařům těžba nadále vyplácela, bude nutné, aby růst ceny BTC výrazně překonal růst obtížnosti (to se obvykle děje během býčího trhu).

Proces těžby

Těžaři seskupují transakce uživatelů do takzvaných „bloků“ a ověřují je. Tyto bloky obvykle obsahují několik tisíc transakcí, z nichž každá zahrnuje transakční poplatek, který se vyplácí právě těžaři, jenž transakci zahrnuje do svého bloku. Stávající bloky obsahují bitcoinové transakce, ke kterým došlo v minulosti a jsou neměnné (nebo spíše je tak nákladné je změnit, že si každý může být jistý, že se nikdy nezmění).

K tomuto procesu seskupování, ověřování a přidávání bloků dochází přibližně každých 10 minut. Pokaždé, když je nový blok nalezen a ověřen uzly, celý proces se znovu opakuje a těžaři soutěží o nalezení dalšího bloku, aby jej přidali k existujícím blokům. Tento řetězec bloků se označuje jako blockchain. Těžaři tedy soutěží o přidání svého bloku do blockchainu.

Předvídatelné vydávání mincí kvůli mechanismu obtížnosti

Aby mohli těžaři navrhnout nový blok a získat v něm blokovou odměnu a transakční poplatky, soutěží o vyřešení hádanky. Tento proces, nazývaný proof of work (důkaz o vykonané práci), spočívá v zahrnutí bilionů náhodných datových řetězců do hashovací funkce každou sekundu a kontrolování hodnot výstupu vůči cílové obtížnosti. (To je důvod, proč se hashrate pro těžaře obvykle měří v terahashích za sekundu). Pokud je výstupní hodnota jednoho z těchto náhodných vstupů pod cílovou obtížností sítě, těžař navrhne svůj blok zbytku sítě.

Po vyřešení jedné hádanky se vytvoří nová hádanka a těžaři okamžitě začnou soutěžit o její vyřešení. Možná by vás zajímalo, co se stane, když se přidá více těžařů? Nebylo by hledání řešení snazší, a tedy rychlejší? Protože více těžařů pracuje na stejné hádance najednou? Odpověď zní ano, ale bitcoinový systém má funkci, kde je obtížnost řešení upravena tak, aby byl problém vyřešen v průměru každých 10 minut.

Pokud začne těžit více lidí, hádanka se přizpůsobí tak, aby bylo těžší ji vyřešit. Pokud lidé přestanou těžit, hádanka se přizpůsobí, aby bylo snazší ji vyřešit. Bez ohledu na to, kolik těžařů se účastní soutěže nebo se odpojí, průměrná doba k vyřešení hádanky zůstane kolem 10 minut. K této úpravě dochází každých 2016 bloků nebo přibližně každé 2 týdny.

Stručně řečeno, obtížnost bitcoinové sítě je to, co zajišťuje, že bitcoiny jsou neustále uvolňovány do oběhu podle transparentního emisního plánu. Tato předvídatelná a pevná nabídka je jednou z jedinečných vlastností Bitcoinu.

Vývoj těžby v průběhu let

Vzhledem k tomu, že se k síti připojovalo více těžařů a hádanka se stávala čím dál těžší, těžaři se rozhodli spojit svou hashovací sílu ve snaze získat stálejší odměny. To vedlo ke vzniku těžebních poolů. Těžaři se připojili k poolu a byli součástí týmu, který usnadňoval sdruženou těžbu. Prvním světovým těžebním poolem byl Slush Pool, který byl spuštěn v roce 2010 a běží dodnes pod vedením firmy Braiins, podle které byl také přejmenován na Braiin Pool.

V té době se těžba většinou prováděla na CPU a GPU. Během několika let byl vyvinut hardware speciálně pro těžbu bitcoinu, zařízení ASIC. Na začátku roku 2014 pocházela většina hashratu bitcoinu právě ze strojů ASIC.

S vývojem a zráním těžebního průmyslu pokračoval trend zvyšování konkurenceschopnosti. Těžaři začali také používat vlastní software a firmware, aby jejich těžební stroje byly efektivnější. To se stalo přelomovým v letech 2017–2018, kdy byl firmware poprvé použit k tomu, aby aktivoval AsicBoost, a těžařům ušetřil přibližně 13 % za energii.

Dnes je AsicBoost průmyslovým standardem a nejpopulárnější firmwary navíc provádějí proces ke zlepšení výkonu zvaný autotuning, který optimalizuje účinnost strojů kalibrací frekvencí a napětí na každém čipu v hardwaru. Nejznámějším firmwarem pro automatické ladění na dnešním trhu je Braiins OS+, který také vyvíjí Braiins Pool tým.

Spotřeba energie při těžbě bitcoinu

Jelikož každý těžař v síti provádí biliony výpočtů za sekundu, spotřebovávají těžaři značné množství energie. Samotná spotřeba energie je nezbytnou součástí systému proof of work, což je způsob, jakým bitcoinová síť dosahuje svého decentralizovaného konsensu.

To nás však vede ke spornému bodu o Bitcoinu…

„Těžba bitcoinů je ekologickou katastrofou.“

Mnoho článků na internetu a komentátorů na sociálních sítích tvrdí, že těžba bitcoinu je energeticky náročná. Měli bychom se však obávat, že její spotřeba energie a emise uhlíku představují skutečnou hrozbu pro společnost?

Shromáždili jsme za ta léta soubor studií a argumentů zabývající se těžbou bitcoinu, který objasňuje, proč těžba není ekologickou katastrofou a proč dochází v široké populaci k častému nepochopení této problematiky. Naším cílem je tyto argumenty sesbírat a dále prezentovat.

Těžba bitcoinu je nezbytná

Těžaři mezi sebou soutěží o přidání bloku svých transakcí do stávajících bloků (tj. blockchainu). První, kdo tak učiní, získá odměnu. Soutěží pomocí výpočtu hashů. Čím více vyprodukovaných hashů, tím větší je pravděpodobnost vyřešení hádanky a získání odměny. Přeměnou elektřiny na hashe dokazují síti, že za účast byly zaplaceny určité náklady, které může kdokoliv ověřit.

Spotřeba energie bitcoinu je menší ve srovnání s využitím energie herních konzolí nebo vánočních světel. Ale na druhou stranu hodnota není ani příliš malá, protože celá bitcoinová síť spotřebovává tolik energie jako některé malé země. Záleží však na perspektivě. Faktem zůstává, že lidé platí za to, aby jejich transakce byly zahrnuty do blockchainu. Směna založená na dobrovolnosti nemůže být podle definice plýtvání.

Lidé považují bitcoin za užitečný, a proto dotují těžaře. Když někdo říká, že se jedná o špatné využívání zdrojů společnosti, protože pro něj nejsou bitcoiny cenné, je to podobné, jako by si stěžoval, že lidé by neměli mít možnost si zakoupit herní konzoli, jelikož spotřebovává elektřinu, protože on samotný nemá rád videohry.

Spotřeba energie bitcoinu

Jedním z důležitých faktorů, které je třeba vzít v úvahu, je to, že těžba bitcoinu může probíhat kdekoli na světě. Na rozdíl od tradiční těžby (např. zlata nebo diamantů) je těžba bitcoinu geograficky vysoce distribuovaná a přesouvá se tam, kde je levná energie.

Často se tvrdí, že těžba bitcoinu je energeticky náročná, že postupně dochází k vyčerpání regionu, kde k těžbě dochází. To je nepřesné.

Předně, těžba bitcoinu se nejčastěji provozuje v oblastech, kde je přebytek elektřiny. Proč? Protože v těchto oblastech je nejlevnější elektřina – nabídka je větší než poptávka a stávající technologie nestačí k efektivnímu skladování a přepravě do míst, kde je vyšší poptávka. To je důležité pro těžební operace, protože náklady na elektřinu spotřebovanou při těžbě bitcoinu mohou představovat až 70 % jejich celkových provozních nákladů.

Vodní energie je efektivní pro těžbu bitcoinu, protože mezní náklady na generování jsou v zásadě nulové a jsou stabilním zdrojem. Studie provedená výzkumnou skupinou BitMEX odhalila, že většina čínských těžařů bitcoinu se nachází v oblastech s relativně nadměrnou produkcí energie z hydroelektráren.

Stručně řečeno, těžba bitcoinu obvykle spotřebovává elektřinu, která by se nikdy nedostala do energetické sítě. Tato skutečnost by se měla zohlednit při jakémkoli srovnání spotřeby energie těžbou bitcoinu a jinými zdroji, jako je vytápění, klimatizace nebo hraní videoher.

A aby to bylo jasné, mechanismy, které stimulují těžbu v místech nadprodukce (z nichž většina je obnovitelná energie), jsou využity i pro těžbu bitcoinu mimo Čínu. V celosvětovém měřítku se odhaduje, že přibližně 53;% veškeré elektřiny pro těžbu bitcoinu pochází z obnovitelných zdrojů energie.

Závěrem

Spotřeba energie Bitcoinu se často vyzdvihuje, protože je snadné ji kvantifikovat. Ano, těžba bitcoinu je energeticky náročná. Jedná se však o nezbytnou součást hodnoty bitcoinu. Ten neomezují hranice, je vzácný, digitální, odolný vůči cenzuře a funguje bez nutnosti důvěřovat nějaké třetí straně.

Pokud neuznáváte hodnotu bitcoinu a jeho těžbu, možná je to proto, že jste nezažili pomalé a drahé přeshraniční bankovní transakce, hyperinflaci nebo finanční cenzuru a vyloučení.

Na závěr si připomeňme jednoduchý fakt. Pokud by se bitcoin stal bezcenným, veškerá těžba by se zastavila. Abych to řekl na rovinu: pokud stále věříte, že těžba je pro svět vysoce problematická, je nejlepší pracovat na vylepšení stávajícího finančního systému tak, aby byl inkluzivnější, efektivnější a důvěryhodnější. Jen tak se dá porazit Bitcoin, a oslabit tak motivaci těžařů ve své činnosti pokračovat.

Daniel Frumkin

Daniel Frumkin vytváří technickou dokumentaci a je součástí marketing týmu v Braiins - Slush Pool, Braiins OS+ & Stratum V2. Je autorem knihy o technologii blockchain. V současné době pracuje na technické specifikaci protokolu Stratum V2.Twitter: @dfrumps