Сколько электричества потребляет биткоин

SavePearlHarbor

Ещё одна копия хабора

Главное меню

Навигация по записям

Сколько электричества потребляет Bitcoin?

Электростанция «Три ущелья» на реке Янцзы в Китае

Вероятно меньше, чем одна гидроэлектростанция в Калифорнии и больше, чем 600 средних американских семей.

Утверждение о том, что Bitcoin — одна большая трата электричества основано на ошибочных расчетах.

Bitcoin не тратит электричество в пустую, по крайней мере, не так много как все говорят. На самом деле посчитать затраты гораздо сложнее, но давайте попробуем.

Утверждение о том, что Bitcoin — это одна большая трата электричества основано на популярной статистике Blockchain.info. Ее уже удалили с сайта, однако на нее упорно продолжают ссылаться такие комментаторы, как, например, PandoDaily. При желании, достаточно нескольких простых расчетов, чтобы показать, что эти цифры просто-напросто ошибочны.

Работа Bitcoin основана на решении криптографических математических задачек сложными способами, чтобы обезопасить записи о транзакциях. Распределенная компьютерная сеть, включающая в себя каждый компьютер, который «майнит» Bitcoin, обрабатывает каждый «хэш» в поисках решения и, когда задача решена, сеть переходит к следующей. При этом способа подделать транзакции не существует, если конечно в вашем распоряжении нет количества компьютеров, превышающего количество компьютеров в сети. При этом, при помощи измерения глобального hashrate, который показывает, как быстро сеть обрабатывает хэши, мы всегда знаем, сколько компьютерных сил работает над задачей. Эта компьютерная сила как раз и использует электричество, а биткоины, созданные в процессе майнинга и распределенные между работающими компьютерами и есть то, на что тратится вычислительное время каждого участника.

16 декабря, когда PandoDaily опубликовали свою статью, они зафиксировали глобальный hashrate на отметке 7 гигахэшей в секунду. Это довольно много. Согласно расчетам, которые произвели в Blockchain.info, в то время, когда там все еще вели статистику, потребление электричества для всего этого процесса составляло 650 Ватт на гигахэш. А значит, произведя простые умножения мы получаем, что:

  • Сеть Bitcoin тратит предположительно 4.55 Гигаватт электричества
  • Умножая это значение на 24 чтобы делаем для себя открытие, согласно которому Bitcoin, оказывается, использует 109.2 гигаватт-час в день.

Однако фактический показатель потребления энергии (на который и сослались PandoDaily) составил 131 гигаватт-час в день.

Расчет этот совершенно нелогичен уже с самого начала.

Если бы в мировую систему энергоснабжения подключился еще один Бангладеш, кто-нибудь обязательно бы это заметил

Очевидно, что в расчетной формуле Blockchain.info что-то не так. Но даже предположения на которых она, вероятно, основывается оказались совершенно ошибочны. Исходя из цифры в 650 Ватт на один гигахэш, годовое потребление энергии составило бы 39.85 тераватт-час. Это значение превышает энергопотребление Бангладеша в 2008 году. Если бы в мировую систему энергоснабжения подключился еще один Бангладеш, кто-нибудь обязательно бы это заметил.

Сколько же электричества на самом деле нужно, чтобы создать поток в 1 гигахэш? На этот вопрос нет однозначного ответа. Bitcoin можно майнить с сотового телефона, с вашего ноутбука, используя GPU его видеокарты, или же вы можете майнить при помощи специально созданных для этого ASIC чипов, установленных в стоечных серверах. В зависимости от железа, которое вы используете, эффективность майнинга может очень сильно различаться. Согласно подсчетам этого сайта, потребление может меняться от 18 750 ватт на гигахэш для Raspberry Pi, до 0.001 ватт для ASIC. На другом сайте среднее значение составляет 10 ватт на гигахэш. В комментариях к этой статье майнеры публикуют показатели в пределах от 0.5 до 10 ватт.

Исходя из показателя в 10 ватт на гигахэш, Bitcoin потреблял бы электричество, эквивалентное мощности гидроэлектростанции Loon Lake

Пусть мы говорим о 10 ваттах на гигахэш. Умножим это значение на величину глобального hashrate на момент написания статьи — 8 353 557 гигахэшей в секунду и получим 83.54 мегаватт. Получиться, что сеть потребляет всего лишь чуть более, чем 2 гигаватт-часа в день, или 731.8 гигаватт-часов в год. Это немногим больше мощности, которую вырабатывает ГЭС Loon Lake, расположенная рядом с Сакраменто в Калифорнии.

А как насчет 1 ватта на гигахэш, который судя по информации данных выше источников будет вполне правдоподобной величиной в ближайшее время? Результат составит 8.35 мегаватт, с учетом той же величины hashrate. Это почти равно мощности двух локомотивов GE E60C, которые тянут поезда Amtrak. Можно ли сказать, что это более точная цифра, потому, что она кажется более правдоподобной? Кто знает, ведь судить о расчетах, связанных с крупными масштабами сложно. В конце концов, именно поэтому и возникают такие окутанные тайной вопросы как этот.

Теперь давайте произведем расчет для самого низкого значения в 0.1 ватт на гигахэш, которое, предположим, соответствует расходу первоклассных ASIC-майнеров. В таком случае, вся сеть Bitcoin потребляла бы 835.4 киловатт или 7.31 гигаватт-часов в год. Это столько же электричества, сколько потребляют в год 674.5 средних американских семей.

Я также попытался оценить потребление электроэнергии для тех способов применения железа для майнинга, которые не имеют отношения к криптовалюте, но в этом не было смысла. ASIC-фермы предназначены специально для майнинга биткоинов и гораздо более эффективны в вычислении хэшей, чем где бы то ни было. Вы не можете использовать ASIC для исследования рака, потому что тогда вам придется заново переделать всю схему вплоть до последнего элемента. Раньше было забавно сравнивать сеть Bitcoin с суперкомпьютерами мирового масштаба. Но и это также очень сомнительный способ, так как он основывается на подсчете велечины флопс, которой необходимо добиться для достижения конкретного hasrate или рассчитывать флопс на основании hasrate, простым умножением (и величина флопс в таком случае не выдержит никакого сравнения). Однако машины, которые вычисляют хэши, делают это гораздо лучше любого суперкомпьютера. Если вы откроете cgminer на суперкластере компьютеров, эффективность майнинга даже близко не приблизится к таковой у ASIC. Поэтому сравнение между майнерами и суперкомпьютерами в наши дни уже утратило смысл.

Но зато мы можем посмотреть на цену ASIC-оборудования. Butterfly Labs, которые на самом деле продают майнинг-юниты (по крайней мере, хотя бы часть обещанного оборудования… на этом рынке очень много продукции, которая существует только в планах и на бумаге, но не доступна для покупки), берут 2500$ за майнер, дающий 50 гигахэшей в секунду. Один день работы такого майнера, согласно моим расчетам, даст вам 4 320 000 гигахешей или 0.027648 BTC или 17$. А значит вам понадобиться 147 дней чтобы окупить свое вложение. Но при этом, вам все еще придется оплачивать электричество. 10 центов на киловатт-час — приличная для США цена.

Примеры современных майнеров (уже превосходят тот, что автор привел в пример как по параметрам, так и по цене)

Давайте попробуем с 10 ваттами на гигахэш. Это будет означать, что ASIC сжигает 500 ватт, что соответствует 12 киловатт-часам в день или 1 доллару и 2 центам.

А теперь с 1 ваттом на гигахэш. Получаем 1.2 киловатт-часов в день, или 12 центам.

Ну а с 0.1 ваттом на гигахэш мы получим всего лишь 1.2 центов в день.

Одно можно сказать наверняка — электричество не является затратной составляющей инвестиций в ASIC-майнер. Майнинг должен быть энергетически эффективным, иначе он просто не произойдет. Забавы ради, давайте посмотрим на самый крайний случай.

Возьмите все 17$, которые вы заработаете с добытых за один день со скоростью 50 гигахэшей в секунду биткоинов. Если вы потратите все эти 17$ на электричество, вы будете покупать примерно 170 киловатт-часов в день, создавая нагрузку в 7.08 киловатт. Это будет означать, что ваш ASIC будет потреблять 141.6 ватт на гигахэш. Это однозначно меньше чем заявленные в самом начале 650 ватт на гигахэш. И, что более важно, если вы тяните 7 киловатт через стандартную 110-вольтную электрическую цепь, сила тока при этом составит 63 ампера. Напомню, что большинство предохранителей, при этом, настроены на срабатывание при значении в 20 ампер, чтобы вы не подожгли свои стены.

Кража одного киловатт-часа даст вам столько же денег, сколько сдача 2 пустых бутылок из под пива.

Чарльз Стросс видимо предполагает, что люди будут красть электричество, чтобы майнить биткоины. Однако этого не случиться. Вложение в железо, одновременно с совершением легко раскрываемого преступления, было бы совершенно нелогичным способом сэкономить пару долларов в день, по крайней мере, для большинства майнеров. Можете думать об этом так: кража одного киловатт-часа даст вам столько же денег, сколько сдача 2 пустых бутылок из под пива. Даже если вы пропускаете все краденное электричество через свою домашнюю проводку, а ваш электрощит при это не полыхает, вы наверняка не захотите взять на себя риск быть пойманным, когда можно заработать те же деньги просто отгрузив пару коробок или вернув бутылок обратно в супермаркет. Для того, чтобы это преступление оправдало себя, вам нужно забирать себе столько электричества, сколько нужно для обеспечения небольшого завода и ведь кто-то это обязательно заметит.

Судя по информации с форумов, люди продолжают заниматься майнингом, а они бы не делали этого, если бы при этом теряли деньги. Это исследование расходов электроэнергии на Bitcoin едва ли можно назвать научным, но расчеты могут дать нам довольно хорошее представление о том, как может обстоять ситуация на самом деле, а они показывают, что паника об энергозатратах, связанных с Bitcoin, по большей части основана на плохом понимании и неправильных оценках.

LCD телевизоры, проданные всего за одну четверть 2012 года потребляют больше электричества в год, чем вся Демократическая Республика Конго.

Напоследок, приведу вам еще одно сравнение. Я набрел на одно исследование Electric Power Research Institute, которое оценивало потребление электроэнергии разными бытовыми приборами.

  • Средний iPad (усреднение проводилось между разными моделями) потребляет около 9 киловатт-часов в год. Apple продали 170 миллионов iPad’ов, а это значит, что все iPad’ы мира в сумме потребляют 1.53 тераватт-часов в год.
  • 42» LCD-телевизор потребляет около 204 киловатт-часов в год. В первой четверти 2012 года было продано 43 131 000 телевизоров. То есть мы получаем значение в 8.8 тераватт-час в год — больше чем потребляет вся Демократическая Республика Конго.
  • Оценки показывают, что в домах США работают 65 миллионов посудомоечных машин, каждая из которых в среднем потребляет 300 киловатт-часов в год, в сумме 19.5 тераватт-часов в год. Чтобы обеспечить такое количество электроэнергии, потребуется вся доступная мощность атомной электростанции в Сан-Онофре.

Мы устроены так, что нам трудно оценивать любые масштабные процессы и сравнить их между собой. Однако мир вокруг нас есть то, что люди делают каждый день. Они покупают iPad’ы, включают посудомойки, оставляют свой телевизор включенным, чтобы кошке не было одиноко, когда их нет дома. А еще они майнят биткоины. И мне совершенно сложно найти причину по которой они, делая все эти неразумные вещи и бездумно растрачивая впустую ресурсы нашей планеты по всему миру, при этом из всей этой массы действий выделяют именно Bitcoin и показывают пальцем на именно на него.

Биткоин-майнинг и потребление энергии

Перевод материала Леонарда Уиза — ментора из гонконгского бизнес-акселератора, специализирующегося на блокчейн-стартапах.

Биткоин — одна из самых обсуждаемых сейчас тем: насколько он вырос с утра, сколько бы получил пользователь, если бы в 2011 году купил криптовалюту, и так далее.

Есть область, о которой нечасто говорят, обсуждая криптовалюту — экологичность самого производства криптовалют — майнинга. Сколько электроэнергии потребляют майнеры и не приведут ли они планету к катастрофе в погоне за безудержно растущим биткоином.

Леонард Уиз тщательно разбирает, сколько все-таки накручивают майнеры на планетарном электросчетчике.

Биткоин осуждали за высокое потребление электроэнергии с момента его появления. Большинство критиков не спешат поделиться своими рассуждениями, источниками и расчётами, из-за чего подтвердить или опровергнуть их позицию довольно сложно.

Надо запретить добычу биткоина: из-за выбросов углекислого газа майнинг к чертям разрушит окружающую среду.

Этот вопрос сложен и полон неясностей. Хотелось бы обсудить проблему более продуктивно и поделиться собственными подсчётами и предположениями.

Сколько электричества потребляет биткоин

Так как майнинг не регулируется государством, а в некоторых странах даже запрещён, сложно найти точные данные о том, сколько электроэнергии на него тратится. Даже там, где майнинг разрешён по закону, производители электроэнергии далеко не всегда знают, для чего используются их ресурсы: в их статистике майнинг отдельно не учитывается.

Мы можем оценить расход энергии, опираясь на сложность биткоина. Сложность — это значение, вычисляемое протоколом и прикреплённое к каждому блоку.

Сложностью измеряется среднее количество хэшей, ушедших у майнера на поиск одного действительного блока. Это значение заново рассчитывается каждые 2016 блоков (около двух недель), чтобы поддерживать интервал между блоками около десяти минут.

С седьмого декабря (с блока 498048) значение сложности равно 1 590 896 927 258. Каждый хэш — это случайное число между 1 и 2^256–1.

Сложность — это целевое значение, которое не должен превысить ни один хэш. Процесс можно сравнить с игрой в дартс. Сложность — это центр мишени. Чем меньше центральный сектор на мишени, тем больше дротиков нужно кидать, чтобы случайно в него попасть.

Чтобы посчитать среднее количество хэшей, которое уйдет на поиск блока в течение десяти минут, используют формулу D * 232 / 600. Здесь вы можете увидеть, как извлекли эту формулу. Для текущей сложности получается 1,14×10^19 хэшей в секунду или 14 Эксахэш/с.

Bitmain — производитель оборудования для майнинга биткоина, располагается в Пекине и Шэньчжэнь. Эта компания производит около 70% биткоин-майнеров в мире на основе тайваньских микрочипов TSCM.

Последняя модель майнера Bitmain — S9 — использует микрочипы 19 нм. Их производительность — 4 ТХ/с (14×10^12) при энергопотреблении в 1372 Вт. У более ранних моделей S9 схожие характеристики.

На сегодня это самый энергосберегающий майнер на рынке, с помощью которого можно обозначить нижний порог потребляемой энергии.

Разделив 1,14×10^19 на 14×10^12, мы узнаем, что на данный момент в работе находится максимум 800 тысяч майнеров модели S9, которые в общей сложности потребляют около 1100 МВт.

В статистике Международного энергетического агентства не пользуются мегаваттами или гигаваттами, а используют МТНЭ (миллион тонн нефтяного эквивалента). Один ТНЭ равен 11,63 МВт⋅ч. Общее потребление энергии во всём мире в 2017 году оценивается ими в 13 647 МТНЭ или 158 714 610 ГВт⋅ч.

Если взять текущее значение сложности как стандарт, то можно посчитать, что вся сеть биткоина потребляет 9636 ГВт⋅ч или 1/16000 долю от мирового потребления.

Биткоин потребляет 1100 МВт или 9636 ГВт⋅ч (0,829 МТНЭ) за весь год.

Это только нижний порог, но неплохая примерная оценка. Наверняка, в сети работает немало майнеров старой, более энергозатратной модели. Уже второй по эффективности биткоин-майнер — Bitmain S7 — потребляет в полтора раза больше энергии на хэш, чем S9.

Из-за текущего быстрого роста цены биткоина, сегодня майнер модели S7 еще приносит прибыль, но в недалеком будущем ситуация изменится.

Этот нижний порог также можно считать точкой равновесия. Если все остальные значения (цена и технологии) останутся неизменными, потребление энергии в сети биткоина скоро придёт к этому значению.

Это много или мало

В зависимости от того, какой реакции мы хотим добиться, это число можно сделать очень большим или очень маленьким. Если бы мы стремились добиться запрета биткоин-майнинга, мы бы рассказали о нем так:

  • Каждый день биткоин потребляет столько же энергии, что и 520 тысяч канадцев.
  • Биткоин потребляет столько же энергии, что и вся республика Конго.
  • Биткоин потребляет больше энергии, чем каждая из 166 стран мира.
  • Электричества, тратящегося на биткоин, хватит для работы шести авианосцев «Нимиц».

То же самое число можно сделать очень маленьким:

  • Электричества, которое биткоин потребляет за год, хватит, чтобы питать Соединённые Штаты в течение всего 19 часов.
  • Биткоин использует только 20% электричества от одной угольной электростанции на Тайване.
  • ГЭС «Три ущелья» в Китае производит в три раза больше энергии, чем потребляет весь биткоин.
  • Одна геотермальная электростанция в США производит больше энергии, чем потребляет биткоин.
  • 17 центров обработки данных Агентства национальной безопасности США потребляют больше электричества, чем биткоин.
  • В 2015 года Google потреблял в два раза больше энергии, чем сейчас потребляет биткоин.

Какое будущее у биткоина

В данный момент биткоин потребляет, в основном, очень дешёвое электричество. Майнеры, расталкивая друг друга, гонятся за низким электропотреблением, и любой, кто потребляет выше среднего, будет вынужден закрыть свою ферму из-за отсутствия прибыли.

В результате сеть биткоина, как правило, использует энергию там, где её много и нельзя хранить или экспортировать. Газ, нефть и уголь легко экспортировать, поэтому никто не устраивает биткоиновые фермы там, где это основной источник электроэнергии. Гораздо прибыльнее продавать эти ресурсы туда, где их купят за большую цену.

В странах, где углеводороды сложно экспортировать, например, в странах без доступа к морю, биткоин добывают и на «вредной» электроэнергии. Но большинство майнеров работает на электричестве от ГЭС, гейзеров и геотермальных источников, которые нельзя перевозить или хранить.

Биткоин и дальше будет искать такие дешёвые и не используемые в других целях источники энергии, так как майнинг в городах или промышленных центрах и дальше будет оставаться не прибыльным. Не исключено, что вы тратите на кондиционирование или нагрев воды больше, чем может себе позволить майнер.

Во сколько обходится майнинг

Майнеры за их труды вознаграждаются биткоинами. Они готовы сжигать энергию теми же темпами, с которыми растёт их вознаграждение. Блок 498048 принёс майнеру 14,6 BTC, и это довольно типичный результат.

С учётом текущих цен это примерно равняется $230 тысячам. Если взять текущую стоимость электричества в $0,02 за кВт⋅ч и потребление в 1100 МВт, цена каждого блока составит 183 МВт или $3600.

Если цена на биткоин стабилизируется, и достаточно майнеров придёт на этот рынок, в ближайшем будущем можно ожидать пятикратного увеличения потребления ими энергии.

В отдалённом будущем майнинг биткоина станет всё менее и менее прибыльным. Текущее среднее значение (12,5 биткоинов за блок) будет уменьшаться в два раза каждые четыре года, пока не достигнет нуля. Комиссионные за транзакцию (на данный момент это два биткоина за блок), скорее всего, останутся такими же.

В этом случае, потребленная энергия будет зависеть от размера комиссии и от цены биткоина. Если цена достигнет $1 млн за биткоин, два биткоина за блок приведут к ситуации, где каждые десять минут сжигается электричества на $2 млн.

Откуда идет эта энергия

Биткоин в будущем продолжит работать от труднодоступных источников, таких как гидро-, геотермальные и солнечные станции. Очень мало биткоинов добывается за счёт сжигания угля, нефти и газа, поскольку эти ресурсы постепенно подходят к концу, легко транспортируются в места с высокой стоимостью и их дорого добывать.

Кроме того, можно утверждать, что биткоин экономит электричество. Мировые финансовые системы требуют множество других ресурсов, помимо электричества для работы серверов.

Банки работают в небоскрёбах с кондиционированием воздуха, золото и наличные доставляются по всему миру частными авиакомпаниями, а само печатание денег требует хлопковых или даже животноводческих ферм.

В свете всего сказанного — выглядит ли биткоин таким уж большим бременем на шее мировой энергетики? Учитывая тенденцию майнинга биткоина к использованию возобновляемых ресурсов и тот факт, что традиционная банковая система далеко не экологична, не исключено, что криптовалюта оказывает положительное влияние на окружающую среду.

Автор перевода — Дмитрий Диденко, редактор — Константин Климов, компания Miranit.

Врядли ниже рынка, разве что в первое время. 5 рублей минута это минимальная цена, которая будет в 2 часа.

То есть, я вложил свои (!) деньги, потом забеспокоился, что они исчезнут, снял свои (!) деньги и теперь.

голосом Пастернака и смотреть в окно на осень

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и отправьте нажатием Ctrl+Enter

Одна Bitcoin-транзакция потребляет электричества, как семья за неделю

На этой неделе курс биткоина впервые в истории превысил $7 тысяч, что привело к очередному всплеску интереса к майнингу криптовалюты и резкому росту уровня потребления электричества по всему миру. По оценке основателя сайта Digiconomist Алекс де Вриса, сегодня одна биткоин-транзакция требует столько же энергии, сколько потребляет семья за целую неделю.

Напомним, что Bitcoin — это децентрализованная электронная валюта, когда информация о транзакциях хранится в зашифрованном виде у всех участников системы. Чем больше генерируется криптоденег, тем больше требуется вычислительных возможностей для обслуживания её потребностей и, соответственно, расходов электричества.

Долларовая цена биткоина прямо пропорциональна количеству электроэнергии, которое может быть с выгодой потрачено на майнинг. Когда курс растет, "добытчики" увеличивают ресурсы, требуемые для получения новых виртуальных монет. Так, при сохранении нынешних цен (текущий курс — $7,4 тысячи), майнерам биткоина выгодно жечь по 24 тераватт-часов электроэнергии в год — или как все население Нигерии (186 миллионов жителей) за год.

За сутки, говорит де Врис, в мире происходит около 300 тысяч биткоин-транзакций, а на обслуживание каждой тратится по 215 киловатт-часов. Исходя из того, что средняя американская семья потребляет 901 кВт*ч в месяц, всего одна крипотранзакция сжигает столько же электричества, сколько домохозяйство за неделю. Еще для примера: 215 кВт*ч хватит, чтобы зарядить две батареи Tesla, питать холодильник в течение года или вскипятить 1872 литра воды, пишет Motherboard.

Кроме огромных затрат на энергию, добыча биткоина вредит окружающей среде, сказал де Врис. В качестве примера он привел майнинг-ферму в Монголии, которая питается за счет дешевого источника энергии — находящейся неподалеку угольной электростанции. По расчетам аналитика, каждая такая шахта выбрасывает в атмосферу 8–13 тысяч килограммов углекислого газа за каждый добываемый биткоин, или по 24–40 тысяч кг в час.

Для сравнения, средний автомобиль в Европе выбрасывает 0,1181 кг СО2 за каждый пройденный километр. Так, за четыре часа работы монгольской биткоин-фермы в воздух попадет столько же вредных веществ, сколько выбросят автомобили за 203 тысячи км.

ПОДЕЛИТЬСЯ

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here