Većina ljudi misli da je #Bitcoin PoW “rasipan”. U ovom članku istražujem to da je sve energija, novac je energija, uporaba energije je subjektivna, a troškovi PoW energije su relativni u odnosu na postojeće sustave upravljanja. Ovaj je članak zbirka izravnih misli mnogih pojedinaca u prostoru – vrijednost koju sam ja dodao ogleda se kroz agregaciju, destilaciju i kombinaciju narativa.
Autor: Dan Held
Izvor: https://www.danheld.com/blog/2019/1/5/pow-is-efficent
Rad je energija
Ideja o “radu” kao energiji rođena je kada je francuski matematičar Gaspard-Gustave de Coriolis predstavio ideju da je energija “obavljen posao”. U davna vremena, rad u gospodarstvu je obavljao isključivo čovjek. Taj rad je bio pokretan hranom.
Prije otprilike milijun godina, ljudi su pronašli vatru. Kao rezultat toga, energija koja nam je dostupna povećana je zato što smo počeli održavati toplinu ne samo onoga što jedemo, već i od vatre. Dakle, ova dodana uporaba energije poboljšala je naš životni standard.
Prije nekoliko tisuća godina, potrošnja energije se još više povećala nakon što smo pripitomili životinje. Životinje su počele obavljati poslove umjesto nas. Ti novi radnici su također morali jesti. Potrebne su velike količine hrane kako bi se zadovoljile potrebe za energijom, a uz to je porastao i naš prosperitet.
Tokom posljednjih nekoliko stotina godina, gradili smo velike strojeve. Ti mehanizirani strojevi proizvodili su rad, prvo iz izvora kao što su voda i vjetar, a zatim iz jeftinijih izvora poput ugljena i plina, te sada iz nuklearnih izvora (fisija/fuzija). I strojevi i priroda proizvode rad kroz korištenje energije. Imamo ekonomiju zasnovanu ne na novcu, već na radu i energiji.
Sve stvari u našim životima usko su povezane s cijenom energije. Pročišćavanje vode zahtijeva energiju. Prijevoz proizvoda zahtijeva energiju. Proizvodnja robe zahtijeva energiju. Kuhanje zahtijeva energiju. Hladnjaci i zamrzivači zahtijevaju energiju. Na slobodnom tržištu, cijena bilo kojeg dobra u velikoj mjeri odražava energiju utrošenu za proizvodnju tog dobra. Budući da slobodna tržišta potiču proizvode s najnižom cijenom, energija koja se koristi za proizvodnju bilo kojeg dobra je minimizirana. Novac, koji predstavlja prikaz rada potrebnog za stvaranje roba i usluga, također se može promatrati kao pohranjena energija.
Slika1: Potrošnja energije vs. Svjetski GDP u 2010$1965 do 2016
Početkom 20. stoljeća industrijski lideri kao što su Henry Ford i Thomas Edison, bili su zainteresirani za zamjenu zlata ili dolara sa „energetskim dolarom“ ili „jedinicama energije“ (robna/energetska valuta). Koncept je bio popularan zbog svojih čvrstih valutnih karakteristika, uključujući: dobro definiranu jedinicu računa, lako mjerenje/nije ga lako krivotvoriti, djeljivost na manje jedinice i zamjenjivost (te jedinice bi bile jednake bilo kojoj drugoj jedinici). Međutim, energetska valuta je imala manu – nije se mogla lako prenijeti ili pohraniti.
“Da bi čovjek/žena nešto željeli, potrebno je samo učiniti to nešto teško dostupnim.” – Mark Twain
Evo nas u 31. listopadu 2008 – Satoshi objavljuje Bitcoin whitepaper. Bitcoin-ov Proof of Work (PoW) izvorno je izumljen kao mjera protiv e-mail spama. Satoshi ga je tek kasnije prilagodio u svrhu uporabe u digitalnom novcu. PoW mining pod haubom koristi namjenske strojeve (ASIC) za pretvaranje električne energije u Bitcoin (putem blok nagrada). Uređaj više puta izvodi hash operacije (nagađanja/glasovi) dok ne riješi kriptografsku slagalicu i primi Bitcoin (blok nagrada). Rješenje slagalice dokazuje da je rudar potrošio energiju u obliku ASIC-a i električne energije, što je dokaz da je rudar uložio rad. Bitcoin ima mehanizam kapitalističkog glasanja, “novac riskiran, glasovi stečeni” kroz energiju / ASIC-ove koji se koriste za generiranje hashova (glasova). – Hugo Nguyen
Kad je Satoshi osmislio PoW, on je fundamentalno promijenio način na koji je konsenzus između ljudi formiran od političkih glasova do apolitičnih glasova (hashova) putem pretvorbe energije. PoW je dokaz sagorijevanja ili potvrda da je energija sagorena. Zašto je to važno? To je najjednostavniji i najizravniji način da fizički svijet potvrdi nešto u digitalnom svijetu. U PoW-u se radi o fizici, a ne o kodu. Bitcoin je odlična roba, iskovana iz energije, temeljne robe svemira. PoW pretvara električnu energiju u digitalno zlato.
Bitcoin knjiga može biti nepromjenjiva ako i samo ako je njena proizvodnja skupa. Činjenica da je Proof of Work (PoW) “skup” je značajka, a ne greška (bug). Do nedavno je osiguravanje nečega značilo izgradnju debelog fizičkog zida oko onoga što se smatra vrijednim. Novi svijet kriptovaluta je neintuitivan i čudan – nema fizičkih zidova koji štite naš novac, nema vrata da pristupimo našim trezorima. Javna knjiga Bitcoin-a osigurana je svojom kolektivnom hash snagom: zbroj utrošene energije za izgradnju zida. A kroz svoj transparentan skupi dizajn, bila bi potrebna ekvivalentna količina energije da bi se to uništilo (neprocjenjiva skupoća).
Potrošnja energije
Dolazi kriptopokalipsa – Bitcoin-ov (PoW) je toliko loš da će uništiti svijet 2020-e godine! Možda ste primijetili da je većina članaka o “sudnjem danu” bila zasnovana na rezultatima analize koju je pružio Alex De Vries, “financijski ekonomist i stručnjak za blockchain” koji radi za PWC Nizozemska, te koji je autor stranice Digiconomist. Njegova procjena je već dobila priličan broj kritika zbog slabog izračuna potrošnje energije. Međutim, KPI po njegovom izboru je bio namjerno pogrešan: “potrošnja električne energije po transakciji” iz nekoliko razloga:
- Potrošena energija je po bloku, koji može imati različit broj transakcija. Više transakcija ne znači više energije
- Ekonomska gustoća Bitcoin transakcije se stalno povećava (Batching, Segwit, Lightning, itd.). Kako Bitcoin postaje više settlement mreža, svaka jedinica energije osigurava eksponencijalno sve više i više ekonomske vrijednosti.
- Prosječna cijena po transakciji nije adekvatna mjera za mjerenje učinkovitosti Bitcoinovog PoW-a, ona bi trebala biti definirana u smislu sigurnosti ekonomske povijesti. Potrošnja energije osigurava zalihu bitcoin-a, a taj postotak se s vremenom smanjuje kako se smanjuje I inflacija. Bitcoin “akumulira” energiju povezanu sa svim blokovima miniranim od njegovog nastanka. LaurentMT, istraživač, empirijski je otkrio da Bitcoin PoW postaje zaista učinkovitiji tijekom vremena: povećanje troškova uravnoteženo je još većom ukupnom vrijednošću koja raste i koju osigurava sustav.
Sada kada znamo koji je pravi KPI za ROI na potrošnji energije, pogledajmo kako se trošak energije kreće za Bitcoin PoW.
Stopa poboljšanja učinkovitosti ASIC-a se usporava. Kako se učinkovitost usporava, možemo očekivati povećanje natjecanja proizvođača kako se marže sužavaju.
Cjelokupni trošak rudarenja će preći sa početnih troškova pristupačnosti ASIC hardvera (capex) na tekuće troškove energije za pogon (opex). Budući da fizička lokacija centara rudarenja nije bitna za Bitcoin mrežu (oni su pokretni), rudari se okupljaju u područja koja stvaraju višak električne energije za najniže granične troškove. Dugoročno, to ima potencijal za proizvodnju učinkovitijih svjetskih energetskih tržišta s Bitcoin rudarima koji vrše arbitražu električne energije između globalnih centara. Trošak rudarstva Bitcoin-a postaje najniža (viškovna) vrijednost električne energije. Ovo može riješiti problem s obnovljivim izvorima energije koji imaju predvidljiv kapacitet koji se inače gubi, kao što su hidroelektrane i spaljivanje metana. U budućnosti, rudarenje Bitcoin-a bi moglo pomoći s obnovljivim izvorima energije koji imaju promjenjiv output – proizvođači energije mogu uključiti rudare i pohraniti višak energije u formi bitcoin-a.
Aluminij je bio popularno sredstvo “izvoza” električne energije iz zemlje s obilnim obnovljivim izvorima energije koji su nepokretni (npr. Island). Taljenje boksita (ruda aluminija) ima velike energetske potrebe, te je pretvaranje istog u aluminij jednosmjerna funkcija (baš kao i hash). Jednake zabrinutosti oko “nepravedne” potrošnje energije iskazivane su za aluminij prije gotovo 40 godina – 1979. (uključujući i pitanje centralizacije). Sve te tvrtke su stalno pretraživale planetu da bi našle jeftinu energiju i druge koncesije. Kako je proizvodnja aluminija napredovala kroz desetljeća, kWh po kilogramu proizvedenog aluminija postao je učinkovitiji.
Slika 5.2. Primarna potrošnja električne energije za aluminij od 1900 do 2000Slika 5.3. Primarna efikasnost struje aluminija 1900 do 2000
„Ova globalna energetska mreža oslobađa “zarobljenu”/nasukanu/nepokretnu imovinu i novu čini održivom. Zamislite 3D topografsku kartu svijeta s jeftinim energetskim žarišnim točkama koje su niže, te skupom energijom koja je skuplja. Zamišljam da je Bitcoin rudarstvo slično čaši vode koja se prelijeva po površini, smještajući se u kutke i pukotine, tako je izglađujući. ”- Nic Carter
Bitcoin-ov PoW je kupac posljednje mogućnosti za svu električnu energiju, stvarajući podlogu koja potiče izgradnju novih postrojenja za proizvodnju energije oko različitih izvora energije koji bi u suprotnome ostali neiskorišteni.
“Kada će energija koja se koristi za *PoW* prestati rasti? Tačno onda kada dovoljan broj proizvođača energije počne izravno raditi na PoW-u tako da granični prinos od utroška kWh energije kroz PoW = granični prinos od prodaje tog kWh na mrežu – kada je “premija” na PoW smanjena na nulu. Ovu ravnotežu nazivam “Nakamoto” točkom. Pretpostavljam da će PoW koristiti između 1-10% svjetske energije kada se dostigne ta ravnoteža.”- Dhruv Bansal
Neki se žale da Bitcoin rudarenje ne postiže “ništa korisno” kao što je pronalaženje prostih brojeva. Iako se uvođenje sekundarne nagrade za obavljanje posla može činiti kao odlična ideja, ona zapravo predstavlja sigurnosni rizik. Podjela nagrade može dovesti do situacije u kojoj je “vrijednije napraviti sekundarnu nego primarnu funkciju”. Čak I da je sekundarna funkcija neškodljiva (“grijač”), umjesto očekivanih 100$ po x hash-eva, pomakli bismo se na 100 $ + 5 $ topline po x hash-ova. “Grijač rudarstva” je samo još jedno povećanje učinkovitosti hardvera, što rezultira većim poteškoćama i povećanjem (potrošnja energije/blok). Srećom, Bitcoin nikada neće imati ovaj problem jer je njegova sigurnost zajamčena čistoćom njegovog Proof of Work algoritma.
Napomena: Bitcoin već radi nešto neizmjerno korisno za društvo (rudarenje ne bi bilo profitabilno u suprotnom), a nije racionalno tražiti od rudara da obavljaju funkciju koja je altruistična bez poticaja.
Relativni troškovi
Sve zahtijeva energiju (prvi zakon termodinamike). Tvrditi da je jedno korištenje energije više ili manje rasipno od drugog potpuno je subjektivno jer su svi korisnici platili tržišnu stopu da bi koristili tu električnu energiju.
“Ako ljudi shvate da vrijedi platiti za električnu energiju, onda električna energija nije potrošena uzalud. Oni koji troše električnu energiju nagrađeni su bitcoin valutom. ”- Saifedean Ammous
U termodinamici, svemir je krajnji zatvoreni sustav. Iskorištavanje viška električnih kapaciteta od strane Bitcoin-a troši magnitude manje električne energije nego postojeći fiat sustavi koji ne samo da imaju zahtijeve što se tiče bankarske infrastrukture, već i vojne i političke mašine. Energetski kompromis za korištenje te električne energije da bi se osigurala okosnica financijskog sustava je „neto pozitivan“ ishod. U nastavku navodim grubu usporedbu s postojećim financijskim, vojnim i političkim sustavima (napomene se nalaze na kraju članka).
Tip Civilizacije I
U potrazi za jeftinim izvorima energije, otključat ćemo veće gospodarsko izobilje u stvarnom svijetu. Kroz iskorištavanje ovih novih ili različitih izvora energije, Bitcoin ne samo da nas pokreće prema ekonomiji Kardesheva tipa I, nego nas može približiti energetskoj civilizaciji Kardesheva tipa I (mi se nalazimo na ~ 0.72 na Kardashev ljestvici). Uz Bitcoin rudarenje kao poticaj, vrijeme potrebno da dostignemo T1 može se smanjiti sa 200 godina na manje od nekoliko desetljeća. Kada postignemo status Tipa I, postojat će manja potreba za ograničavanje rasta potrošnje energije, što povećava životni standard za sve nas.
Pritisak da se pronađu jeftini izvori električne energije ubrzat će napore za izgradnju fuzijskih reaktora. Priroda pokazuje put, napajajući cijeli svemir nuklearnom fuzijom (zvijezde). Ljudi su u procesu oponašanja prirode kroz izgradnju fuzijskih reaktora. Procjenjuje se da će biti utrošeno oko 80 milijardi dolara kroz desetljeća kako bi se konačno otkrila nuklearna fuzija. Gorivo za fuziju (prvenstveno deuterij) obilato postoji u oceanima, te bi potencijalno moglo opskrbljivati svjetske energetske potrebe milijunima godina. Fuzijska energija ima mnoge prednosti obnovljivih izvora energije, kao što su dugoročna opskrba energijom i ne-emitiranje stakleničkih plinova ili onečišćenja zraka. Fuzija bi mogla omogućiti vrlo veliku gustoću proizvodnje energije i neprekidnu isporuku energije. Drugi aspekt fuzijske energije je da trošak proizvodnje ne pati od disekonomije razmjere. Trošak vodoenergije i energije vjetra, na primjer, raste, kako su prvo razvijene optimalne lokacije, dok se ostali generatori moraju smjestiti u manje idealne uvjete. Uz fuzijsku energiju, troškovi proizvodnje neće se znatno povećati čak i ako se izgradi veliki broj stanica, jer je sirovina (morska voda) obilna i rasprostranjena.
“Voda, voda, posvuda, Niti kapi za piće.” – Samuel Taylor Coleridge
Energija fuzije i drugi jeftiniji izvori energije riješit će velike probleme čovječanstva, poput nestašice slatke vode. Okruženi smo morskom vodom, ali stanice za desalinizaciju, koje uklanjaju sol iz morske vode, zahtijevaju veliku količinu energije. Troškovi desalinizacije morske vode trenutno su veći od onih vezanih za podzemne vode, slatkovodnih, recikliranja vode i očuvanja vode.
Volja čovječanstva je da istražuje, od planina, preko morskog dna, do srca atoma, pa sve do same strukture prostora i vremena; da raste, a ne da bude ugušena granicom energije. Stići ćemo do zvijezda.
Da li je malo vjerojatno namirenje 1,34 triliona USD između sudionika godišnje s dodatnom pogodnošću jeftinije energije za sve vrijedno 4,5 milijardi USD u trenutnim troškovima rudarenja? Mislim da je odgovor jedno jasno “Da”.
