آیا هزینه برق مصرفی جهت استخراج بیت کوین مقرون به صرفه است؟

برخی بر این باورند که پول، پول تولید می کند؛ به عنوان مثال جهت کسب سود از استخراج بیت کوین، شما باید برای خرید تجهیزات استخراج و هزینه برق مصرفی خود پول پرداخت کنید. همانطور که استخراج کنندگان بیشتری به شبکه بیت کوین (BTC) ملحق می شوند، برخی افراد نگران هستند که میزان برق مصرفی توسط فرآیند استخراج می تواند تأثیرات منفی بسیاری بر محیط زیست داشته باشد. برخی دیگر نیز بر این باورند که مزایای استخراج بیت کوین بیش از هزینه های لازم برای تولید این ارز دیجیتال است.

در ابتدا برای محاسبه میزان سودآوری استخراج بیت کوین می توانید به لینک زیر مراجعه نمایید که یک ماشین حساب محاسبه سود بر اساس قدرت هش، هزینه برق مصرفی شما و میزان سختی شبکه در آن قرار دارد:

محاسبه سودآوری استخراج بیت کوین

استخراج بیت کوین و مصرف انرژی

بیت کوین های جدید از طریق فرآیندی به نام “استخراج” تولید می شوند که در آن رایانه ها، انرژی و منابع محاسباتی خود را جهت حل مسائل ریاضی متمرکز می نمایند تا آخرین بلوک معاملات بیت کوین را تأیید کنند. استخراج کننده (Miner) ای که مسأله ریاضی را حل می کند، یک بلوک را به بلاک چین اضافه می کند و بدین ترتیب بیت کوین های جدید استخراج می شوند. دشواری (Difficulty) مسائل ریاضی بستگی به مجموع قدرت محاسباتی شبکه دارد. همانطور که شبکه Bitcoin استخراج کنندگان بیشتری را جذب می کند، دشواری شبکه افزایش می یابد و معمولاً مقدار انرژی مورد نیاز نیز افزایش خواهد یافت.

در حال حاضر شبکه Bitcoin حدود 2.5 گیگاوات (GW) برق را در سال مصرف می کند. به نظر میرسد کل کشور ایرلند دارای متوسط ​​مصرف برق 3.1 گیگاوات در سال و اتریش دارای متوسط مصرف برق 8.2 گیگاوات در سال است. در طول سال گذشته، مقدار تخمینی TwH (تراوات ساعت) که شبکه بیت کوین مصرف می کند در هر سال 413.37 درصد افزایش داشته است. در مقایسه با کشورهایی مانند جمهوری چک، شبکه Bitcoin از 102.3 درصد کل برق مصرفی توسط یک کشور در سال استفاده می کند.

Alex De Vries، مشاور داده ها و متخصص بلاک چین، معتقد است كه میزان انرژي مصرفی شبکه بیت كوین مشكل ساز است. طبق آخرین تحقیقات که در مجله Joule منتشر شد، الکس دریافت که میانگین مصرف الکتریسیته برای هر تراکنش بیت کوین 300 کیلووات ساعت بوده و با شرایط موجود این رقم می تواند به 900 کیلووات ساعت در پایان سال 2018 میلادی برسد.

الکس می گوید اگرچه مردم نمی توانند تغییرات ایجاد شده در محیط زیست توسط استخراج بیت کوین را مشاهده کنند، اما عملیات استخراج جامعه جهانی را از رسیدن به اهداف محیط زیستی و آب و هوایی خود باز می دارد:

ما می دانیم که فرآیند استخراج توسط انرژی الکتریکی تولید شده از زغال سنگ انجام می شود و انجام آن از طریق یک انرژی تجدید پذیر نیز ممکن است. در مورد دوم، می دانیم که انرژی های تجدید پذیر هرگز دارای نیمه عمر کربن صفر نخواهند بود. هرچه کارهای بیشتری در این رابطه انجام شود، مطمئناً تأثیرات بیشتری وجود خواهد داشت. افزایش مصرف انرژی توسط بیت کوین، به نوبه خود بر همه افراد تأثیر خواهد گذاشت. این به ما کمک نمی کند تا به اهداف اقلیمی خود دست یابیم.

اگرچه برخی از منابع برق مصرفی با استفاده از زغال سنگ تأمین می شوند، اما خود عملیات استخراج معمولاً با انتشار کربن همراه نیست. فقط به این خاطر که استخراج کنندگان اثرات فیزیکی این فرآیند بر محیط زیست را نمی بینند، نمی توان از بررسی مقدار منابع مصرف شده و هزینه های عملیاتی آن صرف نظر نمود.

نرخ هش و مصرف انرژی

به نظر می رسد میزان مصرف انرژی توسط فرآیند استخراج در حال افزایش است. به همان میزان که تجهیزات استخراج در حل بلوک ها بهتر می شوند، برق مصرف شده توسط آنها نیز افزایش می یابد. برای جلوگیری از پیشی گرفتن رقبا، استخراج کنندگان همواره به دنبال تجهیزات استخراج با نرخ هش بالاتر هستند. نرخ هش به معنی سرعت ماینرها در پاسخگویی به مسائل ریاضی است. هرچه نرخ هش بالاتر باشد، سریعتر می توانید پاسخ مسائل را حدس بزنید.

در ابتدا، مشکل به اندازه کافی آسان بود که بتواند توسط یک پردازنده (CPU) استاندارد حل شود. اما با افزایش دشواری شبکه و تعداد استخراج کنندگان، آنها دریافتند که استفاده از کارت های گرافیکی (GPU) برای حل مشکل بهتر است. چند سال بعد، FPGA ها و سپس ASIC ها توانستند عملکرد بهتری در حل مسائل ریاضی داشته باشند.

برخی افراد مانند Marc Bevand، کارآفرین و مهندس امنیت اطلاعات پیشین گوگل، بر این باورند که مقدار انرژی زیادی که استخراج مصرف می کند باعث نوآوری بیشتر در زمینۀ انرژی های تجدید پذیر می شود. مارک معتقد است که مصرف انرژی در نهایت منجر به کاهش هزینه راه اندازی انرژی های تجدید پذیر خواهد شد:

از آنجا که استخراج کنندگان نسبت به قیمت برق بسیار حساس هستند، اغلب به سمت استفاده از منابع انرژی تجدید پذیر که در حال حاضر ارزان ترین منابع انرژی ممکن هستند، حرکت می کنند. به عنوان مثال بسیاری از استخراج کنندگان در استان سیچوآن چین مستقر هستند که از انرژی آب الکتریسیته تولید می کند. مثال دیگر یک کارآفرین استرالیایی است که یک کارخانه استخراج 20 مگاواتی با استفاده از انرژی خورشیدی راه اندازی نموده است. اگر مصرف انرژی توسط استخراج کنندگان ارزهای رمزپایه به همین صورت افزایش یابد، هزینه انرژی های تجدید پذیر برای جامعه به طور کلی کاهش می یابد.

(افزایش تقاضا ⇐ افزایش تحقیق و توسعه ⇐ افزایش ظرفیت و راندمان بالاتر ⇐ کاهش هزینه ها از طریق اقتصاد مقیاس پذیر)

هزینه برق مصرفی در حال حاضر استخراج کنندگان را در مسیر جستجوی منابع انرژی ارزان تر قرار داده است. شرکت های فعال در حوزه استخراج به دنبال مهاجرت به مکان هایی مانند کانادا و استان سیچوآن چین هستند که الکتریسیته در آنها ارزان تر است. از آنجا که استخراج کنندگان مشتاق به استفاده از برق ارزان هستند، این امر می تواند منجر به تحقیق و توسعه بیشتر در زمینه انرژی تجدید پذیر شود.

الگوریتم توافق عمومی

اثبات کار (PoW) در حال حاضر محبوب ترین شکل توافق عمومی در شبکه بلاک چین است. در این روش قبل از اینکه تراکنش ها تایید شوند، استخراج کنندگان باید نشانه های رمزنگاری شده را حل کنند. در عین حال اثبات کار بیشترین مصرف کننده انرژی در میان الگوریتم های مختلف است. شیوه های جایگزین که انرژی کمتری مصرف می کنند عبارتند از اثبات سهام (PoS) و شبکه لایتنینگ (Network Lightning) که برای ایجاد شبکه های بلاک چین کارآمدتر هستند.

مصرف زیاد انرژی در اثبات کار به این دلیل است که هر تراکنش تنها باید توسط کامپیوترهای قدرتمند (از طریق حل مسائل پیچیده ریاضی) انجام شود. این فرآیند امنیت شبکه را تضمین می کند و از پرداخت هزینه های دوگانه و دیگر اقدامات مخرب جلوگیری می کند. در حالی که این روش موثر است و مزایای بسیاری دارد، امّا مصرف ناکارآمد انرژی آن واقعا حیرت آور است. مصرف انرژی بخشی از مشکلات الگوریتم اثبات کار است؛ زیرا هر معامله نیاز به یک روند تأیید طولانی دارد و بلاک چین نمی تواند به آسانی مشکل مقیاس پذیری را حل نماید و تعداد زیادی از کاربران را به شبکه متصل کند. معاملات بیت کوین در حال حاضر بصورت غیر قابل تحملی آهسته و گران هستند.

نتیجه گیری : نوآوری ضروری است

اگرچه ممکن است نتوانیم تأثیرات مخرب استخراج بیت کوین در محیط اطرافمان را با چشم غیر مسلح مشاهده کنیم، اما بدون شک شبکه بیت کوین مجبور خواهد شد تا مصرف انرژی خود را کاهش دهد. تعجب آور نیست که قانون گذاران، سیاست ها و مقررات خاصی در زمینه استخراج ارزهای رمزپایه جهت تلاش برای کنترل و کاهش مصرف برق وضع نمایند.

تحقیق و توسعه در زمینۀ انرژی و پیدا کردن راه حل هایی جهت تولید انرژی بهینه، باید در دستور کار افراد و شرکت ها قرار گیرد. پاسخ به این سؤال که آیا مقدار انرژی مصرف شده واقعا مقرون به صرفه است، در کنار معایب و مزایای استفاده از بیت کوین دشوار خواهد بود. اگر میزان برق مصرف شده توسط فرآیند استخراج تحت کنترل نباشد، ممکن است که تاثیرات آن بر محیط زیست غیر قابل برگشت باشد.