Энергопотребление Биткойна – не проблема

0

Разговоры об энергопотреблении Биткойна ведутся уже не один год. Его часто критикуют за то, что он расходует слишком много энергии, или использует её неэффективно, или, в крайних случаях, что он настоящая климатическая/энергетическая катастрофа.

И сегодня мы хотим поделиться с вами очередной увлекательной статьёй от Лин Олден.

Например, в декабре 2017 г. в Newsweek появилась статья «Майнинг Биткойна к 2020 г. израсходует всю мировую энергию».

Сейчас начало 2022 г., так что можно уверенно сказать, что этого не случилось. В качестве источника оценки энергопотребления Биткойна чаще всего ссылаются на Кембриджский университет. Согласно ему, пиковое годовое энергопотребление на данный момент составляет 125 ТВт⋅ч.

Поскольку мир потребляет больше 170 000 ТВт⋅ч энергии в год, это означает, что вся сеть Биткойна, при своём пиковом оценочном уровне потребления, использует меньше 0,1% энергии, потребляемой в мире. И это сеть с более чем 100 млн пользователей.

Энергопотребление Биткойна находится в пределах погрешности, если говорить о глобальном расходовании энергии. И я имею в виду в буквальном смысле. Когда учёные оценивают, что мир использует в тот или иной год определённое количество энергии, они запросто могут ошибиться на несколько процентов в одну или другую сторону, не говоря уже о нескольких десятых процента. А Биткойн, по оценкам, потребляет меньше 0,1%.

Кроме того, значительная часть энергии, потребляемой Биткойном, иначе была бы растрачена впустую.

В долгосрочной перспективе, если Биткойн добьётся большого успеха и станет системно значимым активом и платёжной системой, используемой более чем миллиардом людей, с рыночной капитализацией в 10-20 раз больше нынешней, он достигнет нескольких десятых процента от глобального энергопотребления. С другой стороны, если он успеха не добьётся и особо не вырастет с текущих уровней, то его энергопотребление не изменится или будет убывать по мере уменьшения вознаграждений за блок. Я углублюсь в эти цифры позже в этой статье.

Таким образом, сеть Биткойна всегда будет в пределах погрешности, если говорить о глобальном энергопотреблении, независимо от её успеха, и расходование ею энергии не превысит её долгосрочную полезность (какой бы высокой или низкой эта полезность в итоге ни оказалась).

Вообще, так как у меня есть опыт в электротехнике, Биткойн изначально меня привлёк отчасти потому, что я увидела, как эффективно его сеть использует энергию. Я могла инвестировать в любой блокчейн, или вообще избегать сектора цифровых активов, или в любой момент перевести свои инвестиции в другой блокчейн. И тем не менее, если провести подсчёты, я считаю, что Биткойн особенно удачно использует энергию и со временем становится более энергоэффективным, потому что он был должным образом продуман.

Если это так и энергопотребление Биткойна практически несущественно в глобальных масштабах, то как журналисты могут делать такие серьёзные ошибки и раздувать из них сенсации? Причина в том, что они часто не понимают процесс масштабирования, через который проходит сеть.

К тому же проще создавать сенсации ради просмотров или политических баллов. Например, принято говорить, что сеть Биткойна потребляет больше энергии, чем некоторые страны. Это так, но то же касается и Google, YouTube, Netflix, Facebook, Amazon, круизной индустрии, ёлочных гирлянд, домашних сушильных машин, частных самолётов, цинковой промышленности, да и практически любой большой платформы или отрасли. Из этого списка Биткойн ближе всего по энергопотреблению к круизной индустрии, но его использует больше людей и его сеть намного лучше масштабируется.

Важно понять, представляет ли Биткойн экологическую проблему и является ли он энергоэффективным, потому что это явно влияет на вероятность того, что он будет хорошей инвестицией и хорошей платёжной сетью.

Если у Биткойна действительно есть серьёзные проблемы с энергетическим масштабированием, то он рано или поздно проиграет конкурентам на частном рынке, потому что не предлагает достаточной полезности для своего энергопотребления.

С инженерной точки зрения, энергопотребление не представляет проблемы, если действительно провести подсчёты, но для того чтобы правильно это сделать, нужно понимать, как он работает и какие будут плюсы и минусы, если использовать другой подход.

Задача Биткойна

Источник: Unsplash

Прежде чем углубиться в энергопотребление, полезно будет резюмировать, для чего Биткойн используется и какие проблемы должна решить его сеть. Затем можно рассмотреть энергопотребление и решить, выполняет ли он свою задачу.

Биткойн не пытается быть самой дешёвой платёжной сетью, хотя во многих контекстах, как ни парадоксально, он может ею быть, если учесть сеть Lightning (одно из решений масштабирования Биткойна второго уровня).

Как бы то ни было, Биткойн пытается быть децентрализованной платёжной сетью и предъявительским активом и вот уже 13 лет успешно с этим справляется.

Если говорить об активе, то предложение биткойнов фиксировано и пользователи могут при желании хранить их самостоятельно, используя шифрование. Благодаря этому биткойны устойчивы к инфляции и их сложно конфисковать. Если говорить о платёжной сети, то Биткойн может использоваться для отправки платежей, которые не зависят от разрешений или верификации со стороны какого-либо централизованного субъекта. Это делает сеть устойчивой к цензуре и интероперабельной со многими разными международными платёжными сетями.

Практически всё, что претендует на то, чтобы быть более эффективным в проведении платежей или хранении активов, чем сеть Биткойна, также более централизовано. Централизованное, как правило, эффективно по своей природе. Для отправки платежей и отслеживания балансов можно просто обновлять внутреннюю базу данных, что почти бесплатно.

Проблема, конечно, в том, что в случае централизации эффективность достигается за счёт отказоустойчивости. Если вы положите все яйца в одну корзину, дадите эту корзину подруге и она её уронит или откажется отдавать, то вам не повезло. Полагаться на централизованную структуру – значит поручать контроль другим, рассчитывая, что они нравственные и компетентные. Кроме того, централизованные платёжные сети привязаны к фиатной валюте, полезной как средство обмена, но в долгосрочной перспективе не сохраняющей свою стоимость.

Биткойн – публичный распределённый реестр с набором приватных и публичных ключей. Пользователи, имеющие доступ к интернету (в том числе при потребности спутниковому), могут пересылать другим биткойны (или доли биткойнов) с помощью своих приватных ключей. Они могут хранить свои приватные ключи офлайн и получать биткойны, находясь не в сети. Подключение к интернету нужно лишь, чтобы отправлять средства, проверять свой баланс и т. д.

Благодаря этому биткойн один из самых портативных и защищённых от конфискации активов в мире. Его можно пересылать за границу, хранить офлайн без посредников, или же можно просто запомнить мнемоническую фразу, чтобы восстановить ключи в любой точке мира. Учитывая также фиксированное предложение, неудивительно, что во многих развивающихся странах ему отдают предпочтение вместо местных нетвёрдых валют, способных терять покупательную способность со скоростью 10%, 20%, 50%, а иногда и 100% в год.

Но даже в развитых странах, где инфляция ниже, население всё равно сталкивается с отрицательными процентными ставками с учётом инфляции. Например, на следующем графике показана процентная ставка по векселям казначейства США за вычетом официального уровня инфляции. Когда эта разность ниже нуля, это означает, что государственные ценные бумаги (и обычно также банковские вклады) не приносят достаточного дохода, чтобы компенсировать инфляцию.

Источник: Федеральный резервный банк Сент‑Луиса

Хотя некоторые страны могут частично заблокировать Биткойн, запретив банкам отправлять деньги криптобиржам или объявив вне закона крупномасштабный майнинг, практически невозможно остановить прямую торговлю, особенно в странах с разумными правами собственности и свободой самовыражения. Запретить людям взаимодействовать с Биткойном – всё равно что запретить информацию или свободу слова, поскольку это всего лишь открытый публичный реестр, и люди могут запомнить ключи для доступа к нему и при необходимости использовать спутниковое подключение, чтобы обойти местных провайдеров. Чтобы действительно искоренить его использование, понадобиться очень авторитарный подход с драконовскими мерами.

С другой стороны, некоторые страны приняли Биткойн, как в случае Сальвадора, объявившего его законным платёжным средством. Это важно, потому что Сальвадор сильно зависим от международных переводов, а отправлять международные переводы через сеть Lightning, работающую поверх сети Биткойна, можно почти бесплатно, поскольку всё это имеет открытый код и со временем становится более развитым. Ряд других стран, ранее запрещавших или собиравшихся запретить Биткойн, отказались от своих намерений.

В моей статье о предъявительских активах был большой раздел о практических применениях Биткойна как в развитых, так и в развивающихся странах. Помимо того, что это актив с фиксированным предложением, вот некоторые примеры применения, связанные с устойчивыми к цензуре платежами и портативностью:

1) В феврале 2021 г. в Reuters сообщалось, что российский оппозиционер, правозащитник и борец с коррупцией использует Биткойн для устойчивых к цензуре платежей, потому что власть блокирует все традиционные, цензурируемые платёжные методы:

«Российские власти периодически блокируют банковские счета Фонда борьбы с коррупцией – независимой организации, основанной Навальным для расследований коррупции должностных лиц.

 

Они постоянно пытаются закрыть наши банковские счета – но мы всегда находим какой-нибудь запасной вариант”, – сказал Волков.

 

Мы используем Биткойн, потому что это хорошее легальное платёжное средство. Наличие платежей в биткойне как альтернативы защищает нас от российских властей. Они понимают, что если они перекроют другие более традиционные каналы, то у нас всё равно останется биткойн. Это как страховка».

2) В июле 2021 г. в The Guardian рассказывалось, как нигерийские продавцы и оппозиционные группы используют устойчивость Биткойна к цензуре для обхода блокировки валютных операций и получения средств несмотря на заморозку банковских счетов.

«Применялись также финансовые репрессии. Банковские счета общественных организаций, оппозиционных групп и сторонников демонстраций, собиравших средства, чтобы освободить протестующих или помочь им лекарствами и едой, неожиданно оказались замороженными.

 

Феминистская коалиция – группа, основанная 13 девушками во время демонстраций, – привлекла внимание всей страны, так как собирала средства для митингующих и поддерживала протесты. Когда счета девушек также заморозили, группа начала принимать пожертвования в биткойнах, в итоге собрав $150 000 для своего фонда посредством криптовалюты».

3) Алекс Гладштейн из Human Rights Foundation в апреле 2021 г. обсуждал сеть Биткойна с точки зрения защиты прав человека:

«Для венесуэльцев это был поистине душераздирающий опыт. Но много молодых людей ещё в 2015-16 гг. начали майнить. Я общался с одним парнем, который помогал запускать Ledn – сейчас это один из крупнейших сервисов в этой индустрии, базирующийся в Канаде.

 

Он и его братья несколько лет майнили биткойны, но в итоге им пришлось бежать из страны. К ним пришли вооружённые правоохранители и конфисковали оборудование для майнинга. К счастью, никто не пострадал. Власти были сильно озадачены. Они видели оборудование для майнинга и думали, что заполучили биткойны. Но это так не работает. Так что эти парни смогли воспользоваться своими биткойнами, чтобы начать новую жизнь в Канаде. Это действительно впечатляет.

 

Я также общался с парнем, который бежал в Аргентину. У него был какой-то конфликт с властями, которые называли его преступником, хотя это не так. Но теперь он может пересылать деньги матери в Венесуэлу в биткойнах. Благодаря им она способна купить всё необходимое. И таких историй очень много.

 

На меня, чья семья прошла Холокост, очень сильное впечатление произвела идея о том, что если раньше, когда ты бежал из страны, ты мог взять с собой только столько, сколько удастся пронести на себе, то теперь можно взять с собой всё своё богатство, что поистине замечательно.

Я консультировал людей, которые, например, покидают в наши дни Иран, помогал им с этим. Люди продают жильё, переводят деньги в биткойны, садятся в самолёт и улетают, унося с собой своё богатство в цифровом формате. Люди переводят деньги в Сирию тем, кто застрял там.

Я общался также с парнем, который покинул Судан, где была ужасная инфляция, где-то 150% или 200%. Сейчас он живёт в Европе и пересылает самые твёрдые деньги семье в Хартум. И благодаря этому им удаётся прожить.

 

Мы пока ещё находимся на раннем этапе. По оценке Coinbase, с Биткойном или другими криптовалютами взаимодействовало около 10% американцев. По миру цифра меньше, особенно в развивающихся странах. Если по миру 2%, а в Америке 10%, то во многих развивающихся странах намного меньше. Но взгляните на Турцию, Аргентину, Нигерию. Это огромные страны: 200 млн, 100 млн, 45 млн населения. И в этих странах самое высокое число пользователей на душу населения. Так что это меняет мир».

А вот, пожалуй, одна из лучших цитат Алекса на эту тему, ёмкая и лаконичная:

«Мы находимся в начале большой цифровой финансовой трансформации, где деньги, которые мы ежедневно используем, превращаются из предъявительского актива – ничего о нас не раскрывающего – в механизм слежки и контроля.

 

Это более актуально для одних и, возможно, менее для других, в зависимости от того, при каком политическом режиме они живут. Когда я смотрю на эту новую форму денег, не контролируемую правительствами или корпорациями, я думаю об общей картине сегодняшнего мира, где 4,2 млрд человек живут при авторитаризме и 1,2 млрд живут при двузначной или трёхзначной инфляции. Когда мы говорим, что деньги не работают, то это не теория и это касается не одной страны.

 

Всё намного масштабнее. В этом мире сотни миллионов людей имеют дело с инфляцией на 15%, 20%, 25%, когда их время, энергия и валюта, в которой они получают зарплату, буквально исчезают.

 

В то же время банковские счета миллиардов людей потенциально могут быть заморожены из-за их мнений или идей».

4) Активно развиваются приложения третьего уровня, такие как Sphinx Chat и Impervious Technologies, которые используют сеть Lightning Биткойна для передачи данных, а не просто для перевода средств. Sphinx Chat – это платформа прямого обмена сообщениями на основе Lightning, которая позволяет пользователям добавлять к своим сообщениям микроплатежи, а Impervious Technologies разрабатывает VPN на основе Lightning.

«Impervious выпускает динамический VPN, который использует сеть Lightning, чтобы предоставлять сервис, работающий по запросу и с высокой пропускной способностью. API Impervious может работать из контролируемых сетей и зон ограниченного доступа, используя сеть Lightning как уровень обмена учётными данными и транспортный уровень для создания прямых, защищённых каналов для устойчивой к цензуре передачи данных.

 

В числе приложений, разрабатываемых на основе API Impervious, пиринговый стриминг видео, подкасты, онлайн-мероприятия, новостные сообщения, распределённое хранение и коммуникации на основе IP-телефонии», – Пресс-релиз о посевном финансировании Impervious Technologies, май 2021 г.

Итак, представляя собой цифровые деньги с устойчивыми к цензуре платёжными каналами, Биткойн – это программное приложение, ориентированное на финансы. И не просто на поверхностный уровень, как финансовые технологии, а на корневой уровень предъявительских активов и расчётных сетей – и это одна из причин, почему он вызывает столько противоречий.

Кроме того, Биткойн и сеть Lightning выступают децентрализованным протоколом для различных приложений третьего уровня, фокусирующихся на безопасной и устойчивой к цензуре передаче данных, а не просто на хранении и переводе средств.

Фирма Chainalysis, помогающая правоохранителям отслеживать публичные блокчейны, в разные годы устанавливала, что лишь 0,5-2% криптовалютных транзакций используются для противозаконной деятельности, такой как мошенничество, вирусы-вымогатели или покупка наркотиков (что меньше большинства оценок того, какой процент транзакций в фиатной валюте используется в противозаконных целях). По оценкам, подавляющее большинство пользователей использует криптовалюту в инвестиционных целях или для законных платежей.

Как упоминалось выше, есть много авторитарных режимов, где протесты и определённые высказывания считаются незаконными и где базовые экономические взаимодействия могут блокироваться, поэтому можно сказать, что Биткойн содействует такого рода «нравственному, но незаконному» поведению. Когда люди, сталкивающиеся с репрессиями, имеют доступ к открытому программному обеспечению, которое помогает обеспечить базовые человеческие свободы и экономические взаимодействия, усложняя задачу авторитарным режимам, я не считаю это неэтичным – скорее наоборот.

Почему Биткойн использует электричество

Источник: binance.com

Сеть Биткойна запрограммирована так, чтобы в среднем каждые 10 минут создавался новый блок и добавлялся в блокчейн, состоящий из сотен тысяч блоков, созданных с его запуска в 2009 г.

Новый блок создаётся майнером (специализированным компьютером), решающим криптографическую задачу, сформулированную предыдущим блоком. Майнер может поместить в этот блок тысячи транзакций, которые сейчас ожидают в очереди. Так происходит расчёт по транзакциям. В среднем каждые 10 минут в блокчейн добавляется блок, содержащий тысячи транзакций.

Если майнеры будут покидать сеть и новые блоки в среднем станут создаваться дольше 10 минут, сеть автоматически сделает задачу проще, чтобы вернуться к запрограммированному расписанию. Аналогично, если к сети будет присоединяться больше майнеров и блоки будут добавляться в блокчейн в среднем быстрее, чем каждые 10 минут, сеть сделает задачу сложнее. Это известно как «корректировка сложности» – одна из ключевых программных задач, решённых Сатоши Накамото для корректной работы сети.

Таким образом, в любой момент миллионы майнеров по всему миру пытаются решить задачу и создать следующий блок, и существует естественный механизм обратной связи, гарантирующий, что блоки будут создаваться в среднем каждые 10 минут, независимо от того, сколько майнеров есть в сети.

В первой половине 2021 г. мы видели, как Китай запретил майнинг криптовалют и примерно половина сети ушла офлайн и начала переезжать в другие страны. Платёжная сеть Биткойна на короткое время немного замедлилась, но в остальном продолжала работать без перебоев. Затем сработала корректировка сложности, вернув сеть к целевой скорости. Представьте, если бы Amazon сообщили, что нужно за неделю перенести половину серверных мощностей в другую страну. Скорее всего, сервис какое-то время работал бы с перебоями, пока половина системы переезжала бы и восстанавливалась.

Если майнер создаст недействительный блок, то есть несоответствующий консенсусным правилам сети узлов, сеть его отклонит. Если два майнера создадут действительный блок примерно в одно и то же время, победителем будет тот, о ком сеть узнает раньше и добавит к его блоку ещё один, так что этот блокчейн станет более длинным (а следовательно, официальным).

Этот процесс известен как «доказательство выполнения работы». Миллионы машин используют электричество, чтобы направить вычислительную мощность на решение криптографической задачи, определённой последним блоком. Может казаться, что это пустая трата энергии, но именно это обеспечивает децентрализацию системы. В данном случае работа определяет истину. Нет никакого центрального органа, который решал бы, какой блок или какие транзакции действительны. В любой момент сеть может определить самый длинный блокчейн и признать его истиной на основе кода. Самый длинный блокчейн – это тот, в который вложено больше всего работы, что также соответствует консенсусным критериям, выполнение которых проверяет сеть узлов.

Чем больше энергии использует сеть Биткойна, тем лучше она защищена от большинства типов атак. Многие мелкие блокчейны становились жертвами атак 51%, когда кто-то один временно или навсегда захватывает контроль над 51% и более вычислительной мощности сети и использует эту преобладающую вычислительную мощность, чтобы реорганизовать блоки и провернуть двойное расходование (то есть фактически кражу).

На следующем графике, например, показана вычислительная мощность сети Биткойна в сравнении с некоторыми его хард-форками.

Источник: BitInfoCharts.com

У обоих этих хард-форков лишь 1-2% или меньше от общей вычислительной мощности Биткойна, и оба страдали от вредоносных реорганизаций блоков. По сути, атаку 51% на любой из этих двух хард-форков могут провести всего 2% майнеров Биткойна. Наоборот же не получится, потому что в сети Биткойна на два порядка больше майнеров, которые используют больше энергии.

Это демонстрирует важность сетевого эффекта в блокчейн-индустрии, а также то, почему энергопотребление Биткойна делает его уникально безопасным.

Именно поэтому ответ на вопрос «можно ли просто скопировать Биткойн?» отрицательный. Можно воспроизвести открытый исходный код, но нельзя воспроизвести миллионы ASIC-майнеров, обеспечивающих безопасность сети Биткойна, и тысячи разработчиков, каждый день совершенствующих сеть первой криптовалюты. Также нельзя просто так воспроизвести открытые каналы и ликвидность сети Lightning – всё это развивалось не один год.

Пытаться скопировать Биткойн – это как если бы я скопировала контент Википедии и выложила на своём сайте. Технически это возможно, но это мало что даст. Это не принесёт трафик реальной Википедии, так как не будет сотен миллионов ссылок, ведущих с других сайтов. Также эта версия не будет обновляться, как реальная Википедия, потому что нельзя убедить большинство редакторов-волонтёров, чтобы они стали работать над моей версией. Если только мне не удастся каким-то образом выполнить титаническую задачу – убедить большую часть сети перейти на мою версию, – это всегда будет лишь тень реальной Википедии с крохотной долей от её стоимости.

То же самое будет, если я сделаю жалкую имитацию Твиттера. Я могу сделать нечто внешне напоминающее Твиттер, но это не будет реальный Твиттер с его пользователями и разработчиками.

Эффективный паттерн масштабирования Биткойна

Когда Биткойн был запущен, он был запрограммирован так, чтобы майнер, создающий новый блок транзакций каждые 10 минут, зарабатывал 50 биткойнов. Также предварительно было запрограммировано, чтобы через четыре года с каждым блоком выплачивалось 25 новых биткойнов. Ещё через четыре года эта цифра сократилась до 12,5 биткойнов на блок, а затем до нынешних 6,25.

Этот паттерн будет продолжаться каждые 4 года, пока число новых биткойнов не приблизится к нулю и не будет достигнуто общее предложение 21 млн биткойнов, что случится после 2100 г. В ближайшие десятилетия майнеры будут зарабатывать за создание новых блоков всё меньше биткойнов. 18,7 млн биткойнов из 21 млн уже создано.

Однако майнеры также зарабатывают комиссии с транзакций. Отправители платят комиссии в долях биткойна, чтобы гарантировать, что их транзакция вовремя будет добавлена в блокчейн.

В ранние дни блоки часто не были заполнены, поэтому комиссии были минимальными. Но когда Биткойн стал более популярным, блоки стали всегда заполняться и транзакции хоть всё ещё остались небольшими, но всё же стали более существенной частью дохода майнеров.

Таким образом, вначале Биткойн был заметно инфляционным, но его монетарная политика становится всё более дезинфляционной, приближаясь к нулевой инфляции, и аналогично масштабируется его бюджет безопасности.

Вот таблица средней рыночной капитализации сети Биткойна, ежегодных расходов на безопасность (общий доход майнеров, включая вознаграждения за блоки и транзакционные комиссии) и процента рыночной капитализации, идущего на безопасность каждый год:

Источник: Лин Олден

До сих пор сеть Биткойна каждый год, как правило, тратила на безопасность больше, чем в предыдущем году, но это каждый раз был всё меньший процент от рыночной капитализации. Это не решение какого-то централизованного органа, а комбинация алгоритма, стоимости сети и индивидуальных решений майнеров о том, майнить или нет.

Журналисты и другие люди, которые не понимают алгоритм, часто упускают из виду уменьшающиеся вознаграждения за блоки. Именно благодаря этому уровень инфляции Биткойна падает, а с ним падает и доля дохода майнеров в общей рыночной капитализации.

Любого серьёзного аналитика, понимающего алгоритм Биткойна, на самом деле больше должна беспокоить возможность, что в будущем, когда он будет преимущественно полагаться на транзакционные комиссии, он будет использовать не слишком много, а недостаточно энергии для обеспечения безопасности.

Поскольку расходы на безопасность представляют доход майнеров и большая часть издержек майнеров идёт на электричество, эти расходы на безопасность представляют предельную долларовую стоимость энергии, потребляемой сетью Биткойна. На самом деле она меньше, так как майнеры обычно получают прибыль.

Если взять в качестве примера мои собственные майнеры (которые находятся у компании Compass Mining), то мои расходы на электричество сейчас составляют примерно 20% от моего дохода с майнинга. Со временем эта цифра будет варьироваться.

Далее можно рассмотреть долю дохода майнеров, приходящуюся на транзакционные комиссии:

Источник: Лин Олден

Как можно видеть, транзакционные комиссии каждый год составляют крохотную долю рыночной капитализации Биткойна. Самый высокий процентный показатель был в 2017 г., на пике пузыря. После 2017 г. произошли улучшения эффективности, так что даже в разгар бычьего разбега в начале 2021 г. сеть не достигла таких уровней.

Сейчас каждый год на доход майнеров приходится меньше 2% рыночной капитализации сети Биткойна, в том числе лишь доля процента на комиссии. В 2024 г. вознаграждение за блок снова сократится в два раза, так что доход майнеров, вероятно, опустится где-то до 1% от рыночной капитализации.

Очередные уполовинивания вознаграждения за блок произойдут в 2028 и 2032 гг. После этого вознаграждение за блок будет таким маленьким, что значительная часть дохода майнеров будет состоять из транзакционный комиссий и доход майнеров, вероятно, будет меньше 1% от рыночной капитализации, приближаясь к среднему стабильному значению 0,25-0,5% в зависимости от уровня комиссий.

Поскольку мы не можем точно знать, каким будет это стабильное состояние из-за меняющихся, определяемых рынком транзакционных комиссий, вот таблица потенциальной долгосрочной рыночной капитализации Биткойна (по вертикали) и ежегодных расходов на безопасность в процентах от рыночной капитализации (по горизонтали) в будущем:

Источник: Лин Олден

Если Биткойн по какой-то причине не будет расти и окажется провальным проектом или бессрочно останется на текущем уровне рыночной капитализации меньше $1 трлн, то доход майнеров существенно упадёт, так как вознаграждения за блок будут уменьшаться. В 2030-х доход майнеров, вероятно, будет порядка 0,5% от рыночной капитализации или меньше, поэтому сеть застрянет на уровнях расходовании энергии 2018-20 гг. или более низких.

Если Биткойн станет системно значимым, скажем с капитализацией $5-10 трлн (что соответствует цене монеты $250-500 тыс.) и сотнями миллионов пользователей, то 0,5% ежегодных издержек на безопасность будет составлять $25-50 млрд. Это будет в 2-3 раза больше энергии, чем Биткойн использовал в 2021 г., или примерно 0,3% глобального энергопотребления.

Если же он достигнет невероятно высокой цены $1 млн за монету, что будет соответствовать рыночной капитализации $20 трлн, и миллиардов пользователей, то 0,5% издержек на безопасность будет составлять $100 млрд, или в 6 раз больше, чем в 2021 г. Это будет 0,6% глобального энергопотребления, что кажется нормальным как для сети, используемой миллиардами людей в разных целях, которой он должен будет стать к тому времени, чтобы достичь такой высокой стоимости.

Так как к тому моменту он будет достаточно большим, он, вероятно, будет частично замещать энергию, потребляемую глобальной банковской системой. В банках и финансово-технологических компаниях мира работают десятки миллионов человек. Применение программного обеспечения к деньгам на корневом уровне, как и в других индустриях, повышает эффективность и снижает потребность в рабочей силе и недвижимости в определённых секторах старой инфраструктуры, освобождая эти человеческие ресурсы и соответствующую энергию для других продуктивных целей.

Можно также пересчитать эти цифры для годового объёма транзакций вместо рыночной капитализации, как некоторые предпочитают делать. Объём более тесно связан с рынком транзакций, чем рыночная капитализация, но его сложно измерить из-за того, как работают неизрасходованные выходы транзакций (UTXO). Таким образом, полезно будет знать и рыночную капитализацию, и объём, что позволит увидеть, где они расходятся. Данные об объёме здесь получены из откорректированных исторических ежедневных показателей Messari, основанных на ончейн-данных Coin Metrics. Исторически скорость обращения биткойна (годовой объём транзакций, разделённый на рыночную капитализацию) в среднем составляла 5-10 с тенденцией к падению:

Источник: Лин Олден

А вот таблица ежегодного объёма транзакций в сети Биткойна, ежегодных расходов на безопасность (общий доход майнеров, включая вознаграждения за блоки и транзакционные комиссии) и процента объёма транзакций, тратившегося ежегодно на безопасность:

Источник: Лин Олден

Ниже та же таблица, но включающая только транзакционные комиссии вместо общего дохода майнеров:

Источник: Лин Олден

Как можно видеть, до 2016-17 гг. комиссии были крохотными. Затем блоки начали регулярно заполняться, и возник существенный рынок комиссий. Средний размер комиссий в процентах от объёма транзакций варьировался в течение года примерно от 0,02% до 0,07%.

Наконец, вот таблица потенциального долгосрочного ежегодного объёма транзакций Биткойна (по вертикали) и ежегодных расходов на безопасность в процентах от объёма транзакций (по горизонтали) в будущем:

Источник: Лин Олден

В настоящее время, по оценкам, сеть Биткойна выбрасывает меньше углекислого газа, чем различные случайные вещи, о которых мы не задумываемся, такие как сушильные машины или производство цинка.

Если Биткойн станет чрезвычайно успешным и будет приносить пользу на триллионы долларов, то, возможно, он будет выбрасывать количество CO2, сопоставимое с производством цинка, но всё еще меньше, чем производство алюминия. Другими словами, даже если он достигнет существенных масштабов и будет служить многочисленным целям, он всё равно будет сопоставимым с различными другими случайными индустриями.

Чтобы превзойти производство алюминия и 1% глобального энергопотребления, сеть должна стать поистине огромной, и, учитывая, как майнеры взаимодействуют с электросетями и ограниченными ресурсами, даже такой высокоэнергетический сценарий не будет плохим.

Масштабирование по уровням и заблуждение об «издержках на транзакцию»

Сеть Биткойна может проводить максимум несколько сотен тысяч транзакций в день на базовом уровне, или примерно 5 транзакций в секунду. Эта цифра со временем немного выросла благодаря периодическим обновлениям, улучшившим плотность транзакций.

Такой лимит транзакций часто сравнивают в невыгодном свете с сетями вроде Visa, способными обрабатывать десятки тысяч транзакций в секунду.

Поэтому критики часто указывают на то, что у Биткойна очень высокое энергопотребление на транзакцию и, следовательно, сеть неэффективна и её следует избегать из экологических соображений. Однако у таких аргументов есть две проблемы.

Первая проблема заключается в том, что Биткойн потребляет энергию независимо от того, происходят ли транзакции. Значительная часть этой энергии идёт на обеспечение безопасности сети. В одном блоке может быть 1200 транзакций, в следующем 2500, ещё в следующем 1800. Между тем к сети всё это время подключено одинаковое число майнеров, которые проверяют блоки и платят за электричество. Независимо от того, заполнены ли блоки, они используют примерно одинаковое количество энергии.

Решите ли вы провести транзакцию или нет, это существенно не меняет количество энергии, потребляемое сетью Биткойна в данный момент. Потребляемая Биткойном энергия зависит от майнеров, зарабатывающих вознаграждения за блоки и транзакционные комиссии в криптовалюте, а следовательно, её стоимость основана на цене криптовалюты, которая зависит от людей, не тратящих её, а держащих как средство сбережения. Объём транзакций влияет только на транзакционные комиссии, и значение имеют только средние долгосрочные комиссии.

Представьте, что вы каждый вечер запускаете посудомоечную машину. Она использует одинаковое количество ресурсов независимо от того, заполнена ли она на 50% или на 90%. Дополнительная тарелка или вилка существенно не влияет на энергопотребление посудомоечной машины.

Ещё одна аналогия – это когда ваш компьютер включён весь день независимо от того, оправляете ли вы 20 или 100 электронных писем. Количество энергии «на электронное письмо» не имеет значения, потому что, сколько бы писем вы ни отправили в тот или иной день, ваш компьютер включён и использует свой базовый уровень ресурсов.

Вторая проблема таких аргументов заключается в заблуждении, будто 5 транзакций в секунду – это настоящий лимит. На самом деле сеть Биткойна имеет несколько уровней, как и текущая финансовая система.

Visa всего лишь уровень поверх более глубокой платёжной сети. В США, например, есть система Fedwire. Это уровень брутто-расчётов банков друг с другом. В данной системе в среднем проходит лишь около 10 транзакций в секунду, и она постепенно масштабируется по мере необходимости, но это очень крупные транзакции, на миллионы долларов каждая. Поверх этого уровня существуют Visa, PayPal, физические чеки и т. д.

Если, например, вы отправляете мне платёж с кредитной карты, он кажется нам практически мгновенным, но на самом деле это не так. Когда транзакция нам кажется завершённой, на самом деле между нашими банками возникает долговое обязательство. Позже они объединят его с множеством других потребительских транзакций и рассчитаются с помощью крупной транзакции в Fedwire.

В сущности, десятки тысяч потребительских транзакций в секунду сводятся к 10 намного большим межбанковским транзакциям, проводящимся позже в Fedwire. Количество транзакций на поверхностных уровнях не ограничено, потому что размер этих огромных расчётных транзакций также не ограничен.

Аналогично сеть Биткойна имеет дополнительные уровни: Lightning, Liquid, биржи и т. д. Однако, в отличие от банковской системы, зависящей от долгого ожидания расчётов и долговых обязательств, многие уровни Биткойна минимизируют доверие с помощью программного обеспечения.

Метод 1. Lightning (второй уровень)

Источник: Unsplash

Сеть Lightning – это не требующий доверия уровень смарт-контрактов поверх сети Биткойна, подходящий для мелких транзакций.

Как и в случае собственно сети Биткойна, сеть Lightning никому не принадлежит. Это набор стандартов с открытым кодом, открытые реализации которых делают разные компании. Транзакции в Lightning мгновенны и почти бесплатны, причём лимита на число транзакций в секунду нет, так как сеть продолжает расти. Сеть была запущена в начале 2018 г. и в начале 2021 г. – благодаря тому, что её начали использовать популярные приложения и биржи, – достигла достаточной ликвидности каналов, чтобы стать по-настоящему функциональной и в разумной степени зрелой.

В Lightning два пользователя могут открыть общий канал с помощью транзакции на базовом уровне и после этого проводить неограниченное количество транзакций между собой. Через несколько дней, недель, месяцев или лет они могут закрыть этот канал с помощью второй транзакции на базовом уровне. Это означает, что десятки, сотни или тысячи минитранзакций можно объединить в две транзакции на базовом уровне. Это как оплачивать счёт в баре в конце вечера или в конце месяца, только здесь не нужно полагаться на доверие, так как смарт-контракты гарантируют, что расчёт состоится.

Кроме того, можно отправить транзакцию через сеть Lightning кому-нибудь другому. Если у Алисы есть канал с Бобом, а у Боба – с Коди, то Алиса может отправить платёж Коди через Боба как посредника, даже если у неё нет канала с Коди. И всё это не требует доверия, так как основано на смарт-контрактах, использующих базовый уровень Биткойна для гарантии расчётов.

Если у кого-то есть несколько каналов Lightning с контрагентами, имеющими много подключений, то он может отправлять и получать множество транзакций кому угодно и от кого угодно в сети (включая огромное число пользователей, с которыми у него нет прямых каналов) и проводить расчёты по ним посредством небольшого числа транзакций на базовом уровне во время открытия и закрытия этих каналов.

На конференции Bitcoin 2021 в Майами проводились демонстрации игр, во время которых компания THNDR Games обработала 13 571 транзакцию в Lightning со средней комиссией 1,4 сатоши, или примерно $0,00005 на транзакцию.

И, как уже упоминалось, разработки третьего уровня позволяют также использовать сеть Lightning для безопасной, децентрализованной и устойчивой к цензуре передачи данных.

Метод 2. Liquid (сайдчейн)

Liquid – сайдчейн Биткойна с открытым кодом, позволяющий крупным субъектам вроде бирж проводить взаиморасчёты в криптовалюте быстрее и дешевле, чем на базовом уровне. Кроме того, у него есть также много других применений.

В Liquid биткойны с помощью «входящей» транзакции превращаются в токены L-BTC, которые могут быстро перемещаться в сайдчейне, пока пользователь не решит вернуть биткойны на базовый уровень с помощью «исходящей» транзакции.

Источник: Blockstream

Сеть Liquid поддерживает федерация узлов. Сеть Liquid не может в полной мере воспроизвести надёжную безопасность и децентрализацию базового уровня Биткойна, но зато в ней намного выше пропускная способность и скорость транзакций, а степень безопасности и децентрализации вполне приемлемая.

Другими словами, можно пойти на определённый компромисс, обменяв определённую сумму в биткойнах на токены L-BTC. Стоимость этих токенов основана на биткойне, но они предоставляют лучшую скорость и дополнительные свойства. Как правило, между каждой входящей и исходящей транзакцией проводится много транзакций с L-BTC.

Конвертировать биткойны аналогично Liquid может любая платформа смарт-контрактов. Крупнейшая такая платформа – Wrapped Bitcoin (WBTC) – конвертирует биткойны в токены, которыми можно торговать в DeFi-экосистемах на основе Эфириума. Есть также DeFi-проекты на основе Биткойна, которые также используют в своих экосистемах аналогично конвертированные токены.

Метод 3. Биржи (кастодиальные отношения)

Оставьте ответ

Ваш электронный адрес не будет опубликован.