Добыча биткоина породила ряд глобальных проблем
Добытчики криптовалюты скупают дорогостоящее оборудование в надежде заработать и сооружают мощные майнинг-фермы у себя на балконах и в подвалах. Почему этот ажиотаж не нравится экологам и даже Илону Маску?
13 лет сети Bitcoin
В августе 2008 года был зарегистрирован домен bitcoin.org. Создателем сети и первым майнером был некий Сатоши Накамото — личность, скрывавшаяся под этим псевдонимом, до сих пор не установлена. Принципы работы и преимущества своей платежной системы изобретатель биткоина описал в программном документе Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System. Люди, которые пытались идентифицировать этого эксперта в области криптографии и информатики, считают, что на сегодняшний день он мог бы быть миллиардером. Если бы он решил продать первые легко доставшиеся ему биткоины, которые стоили меньше цента в момент старта платежной системы, то стал бы сказочно богат, а если бы назвал себя, то и знаменит. Однако его кошельки остаются нетронутыми с конца 2010 года. Сатоши пропал из собственной сети, предоставив возможность другим майнерам генерировать криптовалюту.
Впрочем, возможно, это был не один человек, а целая команда. На момент старта система Bitcoin включала около полусотни компьютеров, но за координацию процесса отвечал только один. По сегодняшним оценкам, майнингом биткоина занимается более миллиона людей на планете. И по мере того, как курс цифровой валюты идет вверх, количество желающих добыть заветные биткоины стремительно растет, а значит, в платежной системе задействуется все больше супермощного оборудования.
Как майнинг вредит экологии?
Пока вы читаете эту статью, несчетное число видеокарт и процессоров ASIC по всему миру ведут хитроумные вычисления, генерируют многозначные коды — хэши, другими словами, майнят — добывают криптовалюту. Они гудят, шумят и потребляют энергию ради слаженной работы всей системы Bitcoin, главным отличием которой является децентрализация. Цифровую валюту не контролируют ни банки, ни государство, ни какая-либо третья сторона, а база данных распределена между участниками сети. И чтобы в трансакциях, за которыми не следит ни одно финансовое учреждение, не было ошибок и повторных продаж, все записи тщательно проверяются, укладываются в блоки, блоки выстраиваются в цепочки. Все это вместе составляет непрерывную последовательность взаимосвязанных блоков — систему блокчейн, хранящую информацию о сделках в криптовалюте. За то, что майнеры предоставляют свое дорогостоящее оборудование для подсчета чужих биткоинов, они получают вознаграждение, которое можно перевести в обычные деньги.
Подробнее о том, что такое майнинг и как именно майнеры добывают криптовалюту, читайте в материале «Как устроен майнинг биткоинов: объясняем максимально понятно».
У этой на первый взгляд выгодной деятельности есть и нелицеприятная изнанка: когда в доме появляется майнинг-ферма, во много раз возрастают траты на электричество. В России несколько раз обнаруживались скрытые фермы в подвалах и квартирах. Как правило, на них жаловались сами жильцы, уставшие от перебоев с электричеством и увеличившихся счетов за энергию.
В Иране из-за тех же проблем майнинг попал под запрет на четыре месяца начиная с мая 2021 года. О том, что добыча криптовалюты дорого обходится окружающей среде, много говорят в США. «Добыча биткоина требует такой большой вычислительной активности, что потребляет больше энергии, чем целые страны. Одна из самых простых и наименее разрушительных вещей, которые мы можем сделать для борьбы с климатическим кризисом, — это подавить экологически расточительные криптовалюты», — заявила этим летом сенатор США от штата Массачусетс Элизабет Уоррен.
В ее твиттере разразились настоящие баталии между сторонниками и противниками биткоина, но сенатор была непреклонна и назвала энергозатраты на майнинг катастрофой для всей планеты, попутно намекнув на бессмысленность работы майнеров. По ее словам, компьютеры во всем мире «круглосуточно выплевывают случайные числа в соревновании, чтобы попытаться решить бесполезную головоломку и выиграть биткоин-вознаграждение». Многие критики платежной системы Bitcoin давно ждут, что рынок криптовалют лопнет как мыльный пузырь, но курс цифровой валюты в последнее время стабильно составляет несколько десятков тысяч долларов, в настоящее время превышая $45 000 за единицу.
О неэкологичности майнинга минувшей весной заявлял в своем твиттере миллиардер Илон Маск. Спустя пару месяцев после того, как компания Tesla купила биткоинов на сумму $1,5 млрд и стала торговать электромобилями за криптовалюту, Маск вдруг объявил, что компания отказывается от расчетов в биткоинах из-за неэкологичного способа их добычи, главным образом из-за углеродных выбросов. Миллиардер, к мнению которого прислушивается весь мир, назвал безумным уровень потребления электроэнергии, необходимой для поддержания криптовалюты. В качестве аргумента он указал на резко выросший индекс потребления электроэнергии биткоинами, составленный Кембриджским университетом. Энерготраты на майнинг оцениваются в настоящий момент в 81,7 ТВт·ч ежегодно, а пиковый показатель, поразивший Илона Маска, достигал 500 ТВт·ч. Эксперты говорят, что
майнеры потребляют за год больше электроэнергии, чем такие страны, как Филиппины и Казахстан.
До недавнего времени в первой тройке крупнейших биткоин-майнеров фигурировали Китай, США и Казахстан. Россия занимала четвертое место. Но в мае 2021 года власти Китая объявили о борьбе с майнингом криптовалюты, призвав к отказу от использования биткоина, так как он, предположительно, может обвалить национальную валюту юань. Директор по инвестициям Novem Arcae Technologies в Пекине Чен Цзяхэ отметил, что майнинг потребляет слишком много энергии и тем самым мешает поставленным в Китае целям по снижению углеродных выбросов.
Это существенно изменило рынок майнинга. Если еще недавно 65% всех мощностей хэширования находились в Китае, то после запрета на майнинг многие добытчики криптовалюты начали покидать страну. Тысячи подержанных видеокарт оказались на вторичном рынке. Часть массивного оборудования переехала в Россию, часть оказалась невостребованной. Не приведет ли это к увеличению электронного мусора на планете? И действительно ли растущее электропотребление угрожает экологии? Мы спросили у экспертов.
Мнение эколога Greenpeace
— Вопрос утилизации электронных отходов действительно стоит остро. У нас и без майнинга очень много устаревшего оборудования, его массово свозят на свалки — например, в африканские страны. Нужны более цивилизованные подходы к вопросам переработки и вторичного использования электронных отходов. Майнинг развивается быстрее, чем развиваются технологии переработки и утилизации. Появляется новое оборудование, а старое остается невостребованным. Надо не допустить, чтобы при развитии новых технологий все, что было разработано до этого, попадало на свалки.
Есть и экономический фактор. Все связано с ценой на криптовалюту. Она хоть и скачками, но продолжает расти. Предрекали неоднократно крах всей этой системе, но, как мы видим на электропотреблении майнинга, все пока продолжает нарастать. Я думаю, если произойдет падение биткоина, люди не откажутся от него в одночасье. Но когда что-то другое придет на смену биткоина, другие алгоритмы, что будет с тем оборудованием, которое использовалось для майнинга, — это большой вопрос.
Пока основная проблема в майнинге — это очень большое энергопотребление. Энергопотребление майнинга можно сравнить с потреблением некоторых стран: например, Аргентины. Майнинг — это такая технология, которая постоянно наращивает мощности и растет довольно интенсивно. При этом возможно создать более энергоэффективное решение, но пока этого не случилось.
Самой грязной криптовалютой является биткоин. Но и другие криптовалюты не очень чистые. Все они имеют углеродный след. Проблема также и в том, что источники энергии, которые использует майнинг, все еще грязные.
В России в принципе плохо с источниками энергии. У нас основу для ее генерации составляет ископаемый газ. Зеленой энергетики у нас фактически нет. Сейчас майнинг больше централизуется вокруг больших центров обработки данных, но часто они тоже питаются от грязной энергии. Самые большие серверы находятся в Китае, где все еще большую долю генерации энергии составляет уголь. Есть всего несколько примеров чистых майнинговых ферм — например, в Исландии на геотермальной энергии.
Но просто изменить всю грязную энергию на зеленую — это тоже не решение. Нерациональное потребление всегда плохо, даже если используются зеленые источники. Производство зеленой энергии тоже имеет экологический эффект: это затраты на инфраструктуру и на материалы, которые необходимы для строительства тех же солнечных и ветровых электростанций.
Немаловажным решением является более эффективные алгоритмы майнинга. Они направлены на то, чтобы меньше мощностей использовать для вычислений. А что касается энергетики, менять технологии нам в любом случае необходимо, иначе мы не достигнем климатических целей, с которыми все согласились в России и за рубежом. Необходим энергопереход, нужно развивать возобновляемые источники энергии, иначе мы останемся вне рынка, вне технологий, с нашим ископаемым топливом, которое никому не будет нужно.
Майнинг биткоинов — это экологическая катастрофа?
Специалисты Кембриджского университета альтернативных финансов, которые следят за растущим энергопотреблением майнинга, предлагают довести рассуждения до абсурда.
Радикальный мысленный эксперимент может представить альтернативную точку зрения по этому вопросу. Каким будет воздействие Bitcoin на окружающую среду в худшем случае? Для этого эксперимента воспользуемся оценкой годового энергопотребления от CBECI по состоянию на 13 июля 2021 года, что соответствует примерно 70 ТВт·ч. Давайте также предположим, что вся эта энергия поступает исключительно из угля (наиболее загрязняющего ископаемого топлива) и вырабатывается на одной из наименее эффективных угольных электростанций в мире (выведенная из эксплуатации электростанция Хейзелвуд в Виктории, Австралия). В этом наихудшем сценарии на сеть Bitcoin будет приходиться около 111 млн метрических тонн выбросов углекислого газа, что составляет примерно 0,35% от общих годовых выбросов в мире. Следует отметить, что этот расчет не включает углеродный след всей цепочки поставок оборудования — от производства до доставки, — а также объем электронных отходов от утилизации старых моделей.
Мнение эксперта по майнингу
— Как таковой экологической проблемы, связанной с генерацией биткоинов, нет, и вряд ли она когда-то появится. Почему что сами энергозатраты на майнинг рентабельны только в тех странах, где есть избыток электроэнергии. А там, где избытка дешевой электроэнергии нет, там майнинг биткоина рентабелен только при условии очень высокого курса биткоина. С другой стороны, вряд ли кто-то будет заниматься майнингом, используя дорогое электричество, в то время как можно использовать дешевое — в разных странах мира. И хорошим примером в этой части является опыт таких российских компаний, как BitRiver, которая организовала майнинг для зарубежных заказчиков на базе избыточных энергомощностей в сибирском регионе РФ. Или, например, опыт такой компании, как Joys, которая смогла на практике реализовать легальную схему работы с криптовалютой практически в любой стране мира, включая Россию, за счет проведения конвертации в онлайн-режиме криптовалюты в национальные валюты в тех странах, где биткоин легален. А в дальнейшем средства от конвертации уже в обычной валюте (например, в евро) поступают для проведения трансакций в тех странах, где обращение криптовалюты ограниченно.
Так как система Bitcoin была создана в 2008 году, механизм консенсуса proof-of-work, который заложен в майнинг для поддержания работы блокчейна биткоина, остается одним из наиболее энергозатратных и наиболее старых алгоритмов. Сейчас разработаны гораздо более эффективные алгоритмы консенсуса, которые не требуют таких огромных энергозатрат и вычислительных мощностей. Однако миграции пользователей от биткоина на другие криптовалюты, как мы видим, пока не происходит. Почему? Потому что доверие к биткоину сейчас максимально высокое.
Proof-of-stake вместо proof-of-work
Один из способов решить экологическую проблему биткоина, если она существует, предлагает уроженец России, молодой программист Виталий Бутерин, который сейчас живет в Канаде. Еще в 2013 году, будучи 19-летним, он разработал стартап платежной системы криптовалюты Ethereum и получил за него премию World Technology Award, опередив других конкурсантов, включая Марка Цукерберга. Сейчас Бутерин предлагает перевести сеть Bitcoin на консенсус proof-of-stake (вместо энергозатратного proof-of-work). Суть этого алгоритма заключается в том, что работоспособность сети будут обеспечивать владельцы цифровых монет, а не многочисленные майнеры, поэтому большие вычислительные мощности больше не понадобятся. Будет ли внедрено это решение, покажет время.
Как устроен майнинг биткоинов: объясняем максимально понятно
5 лайфхаков для изучения математики
Наше квантовое будущее
