Hogyan hat a bitcoin a környezetre

R. A. Farrokhnia, a Columbia Business School professzora és a Columbia Fintech Initiative ügyvezető igazgatója szerint "ez egy piactér, és amíg az emberek hajlandóak értéket rendelni hozzá, addig ennyi". A Bitcoin, a világ legnagyobb kriptovalutája, amely az összes kriptopénz több mint felét teszi ki, autók, lakberendezési tárgyak, nyaralások és még sok más dolog megvásárlására használható. Ebben a hónapban a világ bitcoinjai 903 milliárd dollárt értek. A bitcoin árfolyam igen volatilis, azaz nagyon nagy mértékben képes veszíteni az értékéből de az árfolyam jelentős emelkedésére is láttunk már számos példát.

A kriptovaluták decentralizáltak, ami azt jelenti, hogy nincs olyan központi hatóság, mint egy bank vagy kormány, amely szabályozná őket. Ennek előnye, hogy nincsenek tranzakciós díjak, bárki használhatja, és egyszerűbbé teszi az olyan tranzakciókat, mint például a pénz küldése országhatárokon keresztül. Bár a tranzakciókat nyomon követik, a tranzakciókat végző személyek névtelenek maradnak. Ez az anonimitás és a központi szabályozás hiánya azonban azt jelenti, hogy az adócsalók, bűnözők és terroristák is potenciálisan aljas célokra használhatják a kriptovalutákat.

Fizikai pénz vagy központi hatóság nélkül a kriptovalutáknak meg kellett találniuk a módját annak, hogy biztosítsák a tranzakciók biztonságát és azt, hogy a tokenjeiket ne lehessen többször elkölteni. A Bitcoin 2008-ban született, amikor egy titokzatos személy (vagy személyek), Satoshi Nakamoto (akinek valódi személyazonossága továbbra is ismeretlen) megoldást talált ezekre a problémákra. Nakamoto válasza egy digitális főkönyvi rendszer volt, amelyben a rendszerbe vetett bizalom matematika és kriptográfia segítségével valósul meg, a tranzakciókat pedig blokkláncban rögzítik. A blokklánc egy átlátható adatbázis, amelyet egy hálózaton keresztül osztanak meg, és amelyben az összes tranzakciót blokkokban rögzítik, amelyek össze vannak kötve. A csomópontok - a hálózat többi számítógépéhez csatlakozó, nagy teljesítményű számítógépek - futtatják a Bitcoin-szoftvert, és érvényesítik a tranzakciókat és a blokkokat. Minden csomópont rendelkezik a teljes blokklánc egy példányával, amely tartalmazza a rajta végrehajtott összes tranzakció előzményeit.

Nakamoto 21 millióban maximalizálta a létrehozható bitcoinok számát. Bár vannak találgatások a matematikai elméletekről, amelyek ennek a számnak a kiválasztásához vezettek, senki sem tudja igazán, hogy mi az oka ennek a számnak. Ebben a hónapban a becslések szerint 18,8 millió bitcoin volt forgalomban; a várakozások szerint 2140-ig az összes fennmaradó bitcoin felszabadul.

Hogyan kerülnek a bitcoinok forgalomba?

Az új bitcoinok bányászattal kerülnek forgalomba, ami tulajdonképpen az új tranzakciók érvényesítésének és rögzítésének folyamata a blokkláncban. Azt a bányászt, aki ezt elsőként végzi el, új bitcoinnal jutalmazzák.

Bitcoin bányászfarm

A bányászoknak számos bitcoin-tranzakció érvényességét kell ellenőrizniük, amelyeket egy blokkba kötnek össze. Ehhez 20-30 különböző változót kell ellenőrizni, például a címet, a nevet, az időbélyeget, meg kell győződni arról, hogy a küldőnek elegendő érték van a számláján, és azt még nem költötte el stb. A bányászok ezután egyfajta rejtvény megfejtésével versenyeznek azért, hogy elsőként fogadják el az érvényesítésüket.

A rejtvényhez ki kell találni egy számot, az úgynevezett nonce-t, ami az egyszer használt számot jelenti, amely a blokkban lévő adatokkal kombinálva és egy speciális algoritmuson lefuttatva egy 64 számjegyű véletlenszerű szám- és betűsorozatot generál. Ennek a véletlen számnak kisebbnek vagy egyenlőnek kell lennie a rendszer által meghatározott 64 számjegyű célszámmal, az úgynevezett target hash-számmal.

Miután megtalálták a cél hash-t generáló nonce-t, a nyertes bányász új blokkja összekapcsolódik az előző blokkal, így az összes blokk egymáshoz láncolódik. Ez teszi a hálózatot manipulációbiztossá, mivel egy blokk megváltoztatása az összes következő blokkot megváltoztatja. Az eredményt továbbítják a blokklánchálózat többi részének, majd minden csomópont frissíti a blokklánc másolatát. Ezt az érvényesítési folyamatot, vagy konszenzusmechanizmust nevezik proof of work-nek. a nyertes bányász megkapja az újonnan veretett bitcoint, valamint a feladó által fizetett tranzakciós díjakat.

Minél magasabb a bitcoin ára, annál több bányász versenyez, és annál nehezebbek a rejtvények. A Bitcoin protokoll célja, hogy a tranzakciók blokkjait tízpercenként bányásszák ki, így ha több bányász van a hálózaton, akiknek nagyobb a számítási teljesítménye, akkor nő a valószínűsége annak, hogy a nonce-t tíz percnél rövidebb idő alatt találják meg. A rendszer ezután a cél hash-számot nehezebbé teszi a megtalálását azáltal, hogy több nullát tesz az elejére; minél több nulla van a cél hash elején, annál alacsonyabb ez a szám, és annál nehezebb egy véletlen számot generálni alatta.

Ha kevesebb számítási teljesítmény működik, a rendszer a nullák eltávolításával könnyíti meg a rejtvényt. A Bitcoin-hálózat körülbelül kéthetente módosítja a bányászat nehézségét, hogy a blokkok előállítását tíz percben tartsa. Minden 210 000 blokk után a bányászok bitcoin jutalma a felére csökken. Az Investopedia szerint, amikor 2009-ben először bányászták a bitcoint, egy blokk bányászásával 50 bitcoint lehetett keresni.

2020 novemberére a jutalom 6,25 bitcoin volt, de az ár körülbelül 17 900 dollár volt bitcoinonként, így egy bányász 111 875 dollárt keresett (6,25 x 17 900) egy blokk befejezéséért. Becslések szerint egymillió bitcoin-bányász működik és versenyez egymással, bár ezt nem lehet biztosan tudni, mert a kevesebb saját számítási kapacitással rendelkező bányászok csatlakozhatnak bányászpoolokhoz, amelyeknek nem kell jelenteniük, hogy hány aktív bányászuk van.

"Van egy olyan gyanúm, hogy Nakamotónak az volt az elképzelése, hogy mindenki lehet bányász - hogy a laptopodon kívül semmi mással nem tudsz bányászni" - mondta Farrokhnia. "De ahogy a Bitcoin egyre népszerűbbé vált, egyre többen csatlakoztak a rendszerhez, és a jutalmak valóban pénzt értek, elkezdtek megjelenni ezek a bányászpoolok, amelyek jelentősen megnövelték a nehézségi szintet. Ez egy ördögi körré vált - egy fegyverkezési verseny -, hogy minél nagyobb teljesítményű számítógépek legyenek, de minél nagyobb teljesítményű hardverrel rendelkeznek a bányászok, annál nehezebb megtalálni a nonce-t."

Ebben az intenzív versenyben jelentkeznek a Bitcoin környezeti hatásai.

A Bitcoin környezeti hatásai

Energiafogyasztás és üvegházhatású gázkibocsátás. A célzott hash-t generáló megfelelő nonce kitalálásának folyamata alapvetően próba és tévedés - hasonlóan ahhoz, ahogyan egy tolvaj véletlenszerű jelszavakkal próbálja feltörni az Ön jelszavát -, és akár több trillió próbálkozásra is szükség lehet. A több százezer vagy annál is több számítógépes találgatással a Bitcoin a becslések szerint tranzakciónként 707 kwH-t fogyaszt. Ezenkívül a számítógépek további energiát fogyasztanak, mivel hőt termelnek, és hűvösen kell tartani őket.

És bár lehetetlen pontosan tudni, hogy mennyi áramot fogyaszt a Bitcoin, mivel a különböző számítógépek és hűtőrendszerek energiahatékonysága eltérő, a Cambridge-i Egyetem elemzése szerint a bitcoin bányászat évente 121,36 terawattórát fogyaszt. Ez több, mint amennyit egész Argentína fogyaszt, vagy több, mint a Google, az Apple, a Facebook és a Microsoft fogyasztása együttvéve.

És ez csak egyre rosszabb lesz, mert a bányászoknak folyamatosan növelniük kell a számítási teljesítményüket, hogy versenyezhessenek a többi bányásszal. Ráadásul mivel a jutalmakat folyamatosan felére csökkentik, ahhoz, hogy a bányászat pénzügyileg megérje, a bányászoknak több tranzakciót kell feldolgozniuk, vagy csökkenteniük kell az általuk felhasznált áram mennyiségét. Ennek eredményeképpen a bányászoknak a legolcsóbb áramot kell keresniük, és gyorsabb, energiaigényesebb számítógépekre kell frissíteniük.

2015 és 2021 márciusa között a Bitcoin energiafogyasztása csaknem 62-szeresére nőtt. A Cambridge-i Egyetem szerint ennek az energiának mindössze 39 százaléka származik megújuló forrásokból, és ez is többnyire vízenergiából, ami káros hatással lehet az ökoszisztémákra és a biológiai sokféleségre.

2020-ban Kína irányította a Bitcoin-hálózatot működtető globális feldolgozási teljesítmény több mint 65 százalékát; a bányászok kihasználták a vízenergiából és a piszkos szénerőművekből származó olcsó áramot.

A közelmúltban azonban Kína a kriptopénzek pénzügyi kockázatai és a hatalmas energiafogyasztás miatti aggodalmak miatt visszaszorította a bányászatot, ami Kína azon célja ellen hat, hogy 2060-ra szén-dioxid-semlegessé váljon. Ennek eredményeképpen számos kínai bitcoin-bányász megpróbálja más országokba áthelyezni a működését, például Kazahsztánba, amely főként fosszilis tüzelőanyagokra támaszkodik az áramtermelésben, és az Egyesült Államokba.

Ha azonban a bányászok nem tudnak elköltözni, akkor eladják a berendezéseiket más bányászoknak szerte a világon. Maguk az amerikai bányászok több százmillió dollárt gyűjtenek össze, hogy bitcoin-bányászatba fektessenek, és elhagyott gyárakat és erőműveket alakítanak át nagy bitcoin-bányászati létesítményekké.

Ennek egyik példája a Greenidge Generation, egy korábbi szénerőmű a New York állambeli Drezdában, amely földgázüzemre állt át, és bitcoin bányászatot kezdett. Amikor az Egyesült Államok egyik legnagyobb kriptopénzbányájává vált, az üvegházhatású gázok kibocsátása 2019 és 2020 között csaknem tízszeresére nőtt. Greenidge azt tervezi, hogy júliusra megduplázza bányászati kapacitását, majd 2022-re ismét megduplázza azt, és 2025-re több erőművet is át akar állítani bányászatra.

Bár a Greenidge júniusban ígéretet tett arra, hogy szén-dioxid-semlegessé válik szén-dioxid-kompenzáció vásárlásával, tény, hogy a bitcoin-bányászat nélkül az erőmű valószínűleg egyáltalán nem működne. Más környezetszennyező csúcserőműveket - erőműveket, amelyek általában csak a csúcsigény idején, havonta néhány órán keresztül működnek - is átvesznek a kriptobányászat számára, hogy a nap 24 órájában működjenek.

Az Earth Justice és a Sierra Club levelet küldött az NYS Környezetvédelmi Minisztériumának, amelyben sürgették, hogy utasítsa el a Greenidge engedélyének megújítását, amely lehetővé tenné, hogy növelje az üvegházhatású gázok kibocsátását. Arra is figyelmeztettek, hogy New York állam északi részén közel 30 olyan erőmű van, amelyet potenciálisan át lehetne alakítani bitcoin-bányászati tevékenységre; ha ez megtörténne, az meghiúsíthatná New York állam azon erőfeszítéseit, hogy 2050-re gyakorlatilag az összes üvegházhatású gázkibocsátást megszüntesse.

Globális szinten a Bitcoin energiafogyasztása súlyos következményekkel jár az éghajlatváltozásra és a Párizsi Megállapodás céljainak elérésére nézve, mivel évente becslések szerint 22-22,9 millió tonna CO2-kibocsátást jelent - ez 2,6-2,7 milliárd háztartás energiafelhasználásának CO2-kibocsátásával egyenértékű egy év alatt. Egy tanulmány arra figyelmeztetett, hogy a Bitcoin a globális felmelegedést 2°C fölé tolhatja. Egy másik becslés szerint a bitcoin bányászat csak Kínában 130 millió tonna CO2-t termelhet 2024-ig. Mivel azonban egyre több bányászat költözik az Egyesült Államokba és más országokba, ez a mennyiség még nagyobbra nőhet, hacsak nem használnak több megújuló energiát.