Βασικά στοιχεία του Blockchain: Πώς η κλιμάκωση επιτρέπει την απόδειξη της ενεργειακής απόδοσης της εργασίας
15ου Απρίλιος 2024
Ο κόσμος επαγρυπνεί ολοένα και περισσότερο για την καταπολέμηση της κλιματικής αλλαγής μειώνοντας σημαντικά το αποτύπωμα άνθρακα τόσο των δευτερευόντων όσο και των σημαντικών συμμετεχόντων στις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου. Στην πραγματικότητα, ο Πρόεδρος των Ηνωμένων Πολιτειών Τζο Μπάιντεν συνεχίζει να κάνει την ατζέντα για το κλίμα ένα από τα κεντρικά σημεία της πολιτικής του και έχει διακηρύξει τον στόχο να γίνει μια χώρα ουδέτερη για τον άνθρακα μέχρι το έτος 2050.
Πριν από μερικά χρόνια, ο Διευθύνων Σύμβουλος της Tesla και ιδιοκτήτης του X, Elon Musk, έφερε στην προσοχή το γεγονός ότι Bitcoin, το πιο δημοφιλές και ακριβό κρυπτονόμισμα, καταναλώνει τρελή ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας, αφήνοντας πίσω του ένα εξαιρετικά υψηλό αποτύπωμα άνθρακα. Αυτή είναι η αρχή των κυβερνήσεων και άλλων οργανισμών που εξετάζουν εξονυχιστικά την κατανάλωση ενέργειας, όχι μόνο του Bitcoin, αλλά όλων των άλλων κρυπτονομισμάτων.
«Ανησυχούμε για τη ραγδαία αυξανόμενη χρήση ορυκτών καυσίμων στην εξόρυξη και τις συναλλαγές Bitcoin, ειδικά τον άνθρακα, ο οποίος έχει τις χειρότερες εκπομπές από οποιοδήποτε άλλο καύσιμο. Το κρυπτονόμισμα είναι μια καλή ιδέα σε πολλά επίπεδα και πιστεύουμε ότι έχει ένα πολλά υποσχόμενο μέλλον, αλλά αυτό δεν μπορεί να έχει μεγάλο κόστος για το περιβάλλον», έγραψε ο Μασκ. τιτίβισμα που άνοιξε ένα κουτάκι με σκουλήκια.
Εξαιτίας αυτού, η προσοχή στράφηκε στον μηχανισμό Proof-of-Work που χρησιμοποιείται από τα blockchains, ο οποίος προκαλεί την υψηλή κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας της εξόρυξης Bitcoin. Το Blockchain είναι το τεχνολογικό θεμέλιο του Bitcoin και άλλων κρυπτονομισμάτων. Αν και η πρώτη του λειτουργική εφαρμογή είναι το Bitcoin, το blockchain μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη σημαντική βελτίωση των ψηφιακών συστημάτων και διαδικασιών επιχειρήσεων από διαφορετικούς κλάδους.
Αν και ο Μασκ είχε δίκιο όταν αποκάλυψε αυτό το είδος υψηλού αποτυπώματος άνθρακα που είναι επιζήμιο για όλες τις προσπάθειες για τον περιορισμό της κλιματικής αλλαγής, η δήλωσή του οδήγησε σε μια τεράστια παρεξήγηση που εμπόδισε την υιοθέτηση του blockchain. Και μέχρι τώρα, αυτή η λανθασμένη αντίληψη συνεχίζει να επιμένει για πολλούς που αποδέχθηκαν τη δήλωση του Μασκ στην ονομαστική τους αξία, χωρίς να εμβαθύνουν την αληθήότητά της.
Επειδή η αλήθεια είναι ότι ούτε το Bitcoin ούτε το Proof-of-Work είναι ενεργειακά αναποτελεσματικό και μη βιώσιμο. Ωστόσο, ούτε η δήλωση του Μασκ ήταν εντελώς ψευδής. Προκειμένου να εξηγηθεί πλήρως αυτό, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε πρώτα μερικά βασικά στοιχεία του blockchain.
Πώς λειτουργεί το blockchain;
Το 2008, συγγραφέας λευκής βίβλου Bitcoin Σατόσι Νακαμότο εφηύρε το Bitcoin, ένα «peer-to-peer ηλεκτρονικό σύστημα μετρητών», για να αντιμετωπίσει τις διπλές δαπάνες και τις δόλιες συναλλαγές των συστημάτων πληρωμών εκείνη την εποχή. Αυτό γίνεται καταργώντας την ανάγκη για αξιόπιστα τρίτα μέρη να επεξεργάζονται πληρωμές, καθώς θα αποστέλλονταν απευθείας από τον έναν χρήστη στον άλλο.
Το Bitcoin είναι χτισμένο σε blockchain, μια τεχνολογία που καταγράφει και αποθηκεύει κάθε συναλλαγή με αμετάβλητο και χρονολογικό τρόπο. Είναι τόσο αποκεντρωμένο όσο και κατανεμημένο στη φύση, που σημαίνει ότι καμία αρχή δεν έχει τον έλεγχο των δεδομένων και κάθε κόμβος στο δίκτυο έχει ένα αντίγραφο ολόκληρου του ιστορικού των συναλλαγών. Οι εξορύκτες πρέπει να συμφωνήσουν πριν γίνει μια αλλαγή στη συναλλαγή, καθιστώντας σχεδόν αδύνατη τη χειραγώγηση των δεδομένων.
Κάθε κόμβος ή εξορύκτης στο δίκτυο ολοκληρώνει συναλλαγές (αγορά ή πώληση και αποστολή ή λήψη νομισμάτων), χρονοσήμανση και επαλήθευση τους στη διαδικασία. Οι συναλλαγές εισάγονται σε ένα μπλοκ δεδομένων. και μόλις ένα μπλοκ γεμίσει, στη συνέχεια συνδέεται με άλλα ολοκληρωμένα μπλοκ, σχηματίζοντας μια αλυσίδα.
Η προσθήκη ενός μπλοκ στην αλυσίδα κερδίζει στους ανθρακωρύχους μια χρέωση ανά συναλλαγή, καθώς και μια ανταμοιβή μπλοκ, η οποία αποτελείται από νομίσματα που κόπηκαν πρόσφατα. Προς το παρόν, μια ανταμοιβή μπλοκ είναι ίση με 6,25 νομίσματα. Το Bitcoin έχει σταθερό αριθμό νομισμάτων στα 21 εκατομμύρια. Κάθε τέσσερα χρόνια, οι ανταμοιβές μπλοκ μειώνονται κατά το ήμισυ και θα συνεχίσει να το κάνει μέχρι να εξαντληθούν τα νομίσματα, που αναμένεται να είναι το έτος 2140. Όταν σταματήσουν οι ανταμοιβές μπλοκ, οι εξορύκτες θα πρέπει να βασίζονται σε χρεώσεις συναλλαγών για να κερδίσουν.
Τι κάνει το Proof-of-Work;
Η προσθήκη ενός μπλοκ στην αλυσίδα δεν είναι τόσο εύκολη όσο ακούγεται. Στην πραγματικότητα, είναι αρκετά δύσκολο. Προκειμένου να διατηρηθεί υγιής ανταγωνισμός μεταξύ των ανθρακωρύχων, ο καθένας θα πρέπει να λύσει ένα εξαιρετικά περίπλοκο μαθηματικό πρόβλημα πριν κερδίσει το δικαίωμα να προσθέσει ένα μπλοκ στο blockchain. Η πράξη επίλυσης της κρυπτογραφικής εξίσωσης είναι απόδειξη ότι έχει γίνει δουλειά. ως εκ τούτου, ονομάζεται Απόδειξη εργασίας μηχανισμός.
Η επίλυση της εξίσωσης απαιτεί εξειδικευμένο εξοπλισμό και υπερυπολογιστές σε μια εγκατάσταση ελεγχόμενης θερμοκρασίας, η οποία στη συνέχεια καταναλώνει τεράστια ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας. Σύμφωνα με τον Δείκτη Κατανάλωσης Ενέργειας που συνέταξε το Digiconomist το 2022, η επεξεργασία μιας συναλλαγής Bitcoin καταναλώνει 1.449 kWh, που ισοδυναμεί με την ηλεκτρική ενέργεια που καταναλώνει ένα μέσο αμερικανικό νοικοκυριό για 50 ημέρες.
Όταν το δούμε υπό αυτό το πρίσμα, είναι χωρίς αμφιβολία ότι το Proof-of-Work καταναλώνει πάρα πολύ ηλεκτρική ενέργεια και αφήνει ένα αποτύπωμα άνθρακα που θα ήταν εξαιρετικά κακό για το περιβάλλον. Ωστόσο, πρέπει να διευκρινιστεί ότι το Bitcoin στο οποίο αναφέρθηκαν τόσο ο Musk όσο και ο Digiconomist ήταν στην πραγματικότητα Bitcoin Core (BTC).
Αναφέρεται ως το αρχικό Bitcoin από πολλούς λόγω του ότι διατηρεί το αρχικό σύμβολο του BTC. Έτσι, όταν οι άνθρωποι μιλούν για Bitcoin, στην πραγματικότητα εννοούν το BTC, το οποίο στην πραγματικότητα έχει τροποποιηθεί με τρόπο που το κάνει μακριά από το αρχικό Bitcoin. Η αλλαγή του πρωτοκόλλου, το οποίο υποτίθεται ότι έχει διορθωθεί, και η άρνηση κλιμάκωσης είναι δύο ζητήματα που οδήγησαν σε δύο σκληρά πιρούνια Bitcoin.
Αυτά τα πιρούνια είχαν ως αποτέλεσμα τη δημιουργία του Bitcoin Cash (BCH) και του Bitcoin Satoshi Vision (BSV). Ο τελευταίος αποκατέστησε τον αρχικό σχεδιασμό του Bitcoin σύμφωνα με τη λευκή βίβλο του Bitcoin. Με αυτόν τον τρόπο, το blockchain BSV ξεκλείδωσε την ικανότητα του blockchain του να κλιμακώνεται χωρίς περιορισμούς.
Πώς υπολογίζεται η κατανάλωση ενέργειας του blockchain;
Η επεκτασιμότητα αναφέρεται στην ικανότητα μιας αλυσίδας μπλοκ να αυξάνει τα μεγέθη των μπλοκ δεδομένων και τη χωρητικότητα ή την απόδοση συναλλαγών. Αυτά τα δύο είναι ζωτικής σημασίας για τον υπολογισμό της κατανάλωσης ενέργειας ενός blockchain, καθώς μπορεί να μετρηθεί με ακρίβεια μόνο μέσω του αριθμού των συναλλαγών που έχουν υποβληθεί σε επεξεργασία. Η εξέταση της ποσότητας ηλεκτρικής ενέργειας που καταναλώνεται δεν είναι αρκετή, θα πρέπει επίσης να αντιμετωπιστεί σε σχέση με την ποσότητα για την οποία χρησιμοποιείται. Στην περίπτωση του blockchain, είναι ο αριθμός των συναλλαγών.
Για παράδειγμα, δεδομένου ότι το BTC αρνήθηκε να κλιμακωθεί, έχει μόνο ανώτατο όριο μεγέθους μπλοκ δεδομένων 1MB και απόδοση επτά συναλλαγών ανά δευτερόλεπτο (TPS). Κάθε μπλοκ μπορεί να περιέχει περίπου 2.000 συναλλαγές. Τώρα, συγκρίνετε το με ένα πλήρως κλιμακούμενο blockchain όπως το BSV.
Το blockchain BSV ολοκληρώνει μπλοκ 4 GB με απόδοση από 50.000 έως 100.000 TPS. Κάθε μπλοκ μπορεί να περιέχει από δύο έως τρία εκατομμύρια συναλλαγές. Τον περασμένο Μάιο, το blockchain BSV σημείωσε ακόμη και νέο παγκόσμιο ρεκόρ ολοκληρώνοντας πάνω από 86 εκατομμύρια συναλλαγές σε 24 ώρες. Και αυτοί οι αριθμοί θα εξακολουθούν να αυξάνονται καθώς κλιμακώνεται το δίκτυο.
Δεδομένου ότι και τα δύο blockchain Proof-of-Work καταναλώνουν την ίδια ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας, θα είναι αδύνατο να συναχθεί το συμπέρασμα ότι έχουν την ίδια κατανάλωση ενέργειας ανά συναλλαγή. Το BTC ήταν πολύ υψηλό λόγω του μικρού μεγέθους του μπλοκ και της εξαιρετικά χαμηλής απόδοσης.
Μάλιστα, σύμφωνα με τον α δείκτης βιωσιμότητας blockchain ενημερώνεται καθημερινά, το BTC καταναλώνει 332,52 kWh ανά συναλλαγή με μέσο όρο 3,01 συναλλαγές ανά ώρα (TPH), ενώ η BSV χρησιμοποιεί μόνο 0,11 kWh ανά συναλλαγή λόγω της επεξεργασίας 8846,75 TPH. Το αποτύπωμα άνθρακα τους υπολογίζεται επίσης ότι είναι 66,5032 kg CO2e/txn και 0,0226 kg CO2e/txn, αντίστοιχα.
Με αυτούς τους αριθμούς, είναι σαφές ότι η κλιμάκωση είναι η λύση προκειμένου τα ψηφιακά νομίσματα και τα blockchain να γίνουν βιώσιμα και φιλικά προς το περιβάλλον. Καθώς τα blockchain επεξεργάζονται μεγαλύτερο αριθμό συναλλαγών, τόσο χαμηλότερο θα είναι το αποτύπωμα άνθρακα. Και όταν δεν δίνονται πλέον ανταμοιβές μπλοκ, οι εξορύκτες θα εξακολουθούν να μπορούν να ευδοκιμούν λόγω των τελών που θα κερδίσουν από τον τεράστιο αριθμό των συναλλαγών που υποβάλλονται σε επεξεργασία.
Έτσι, το Bitcoin – ο αρχικός σχεδιασμός όπως αποκαταστάθηκε από το blockchain BSV – και το Proof-of-Work είναι ενεργειακά αποδοτικές και βιώσιμες τεχνολογίες. Το BTC, από την άλλη πλευρά, δεν είναι και δεν θα είναι ποτέ εκτός και αν είναι σε θέση να κλιμακωθεί στο μέλλον.
Η συντακτική ενότητα