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 7 000 000 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:

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 — 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.

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.