زمان مطالعه: 6 دقیقه

ماینینگ در برابر آینده

ماینینگ، به عنوان یک بخش کلیدی در زمینه ارزهای دیجیتالی و بلاک چین، امروزه یکی از داغ‎ ترین مباحث می‌باشد. این بخش در عین اینکه یکی از نقش‌های کلیدی را برای غیرمتمرکزسازی ایفا می‌کند از طرفی هنوز بعنوان صنعت معرفی نشده است. به این معنا که استانداردهای همسان بین‌المللی، قوانین و مقررات کلی و اصول کاربری یکسان برای این بخش تعریف نشده است، چرا که اصل غیرمتمرکزسازی که بخشی از آن، ماینینگ می‌باشد، با ساختارهای صنعتی و پسا صنعتی حاضر در جهان در تضاد می‌باشد. بزرگترین چالش‌های ماینینگ امروزه، میزان مصرف انرژی و داشتن پتانسیلی برای متمرکزسازی می‌باشد. برای هر دو چالش در حال حاضر بحث‌های زیادی توسط متخصصین این حوزه و صنایع مرتبط انجام می‌شود.
در این مقاله قصد داشتم که با استفاده از آمار و ارقام موجود، به مطالعه چالش اول، میزان مصرفی انرژی، بپردازم و همچنین اقدامات انجام شده برای رفع این مشکلات را بررسی کنم:

مشکلات ماینینگ با سیستم حاضر:

1. بیت کوین های جدید در پروسه‌ای به نام ماینینگ تولید می‌شوند. در این پروسه کامپیوترها منابع انرژی را مصرف و محاسباتی را جهت حل یک معادله سخت ریاضیاتی انجام می‌دهند، که در آن آخرین بلاک معاملات بیت کوین تایید می‌شود. ماینری (همان کامپیوتر حل‌کننده مسئله) که مسئله را حل می‌کند بلاکی را به بلاک چین اضافه می‌کند و در ازای آن بیت‌کوین نو دریافت می‌کند. سختی مسئله ریاضی به قدرت محاسباتی کل شبکه ربط دارد. با ورود ماینرهای بیشتر به این شبکه، سختی ماینینگ بیشتر می‌شود و معمولا میزان مصرف انرژی نیز افزایش می‌یابد.

شبکه بیت کوین در حال حاضر 2.55 گیگاوات برق به صورت سالانه مصرف می‌کند. برای درک بهتر این موضوع بهتر است بدانید که مصرف برق کشور ایرلند به طور متوسط سالیانه 3.1 GW و مصرف برق اتریش به طور متوسط سالیانه 8.2 GW می‌باشد. در طی سال گذشته میزان توان مصرف تخمینی 413.37 درصد افزایش پیدا کرده است. با این حساب در مقایسه با کشورهایی مثل جمهوری چک، شبکه بیت کوین حدود 102.3 درصد از برق کل آن کشور را مصرف می‌کند.

مشاور دیتا و متخصص بلاک چین، الکس دی وریس ، بر این باور است که میزان مصرف انرژی ماینینگ بیت کوین مشکل‌ساز است. در آخرین مقاله وی در Joule، نشان داده شده است که متوسط برق مصرفی برای هر تراکنش بیت کوین 300 kwH می‌باشد و با نگاهی به میزان افزایش ماینرها در این شبکه و افزایش سختی شبکه، این عدد تا پایان 2018 به 900 kwH رسیده است.
طبق گزارش Digiconomist ، شاخص مصرف انرژی بیت کوین، بر اساس آمار جمع آوری شده جدول زیر برای نشان دادن میزان تقریبی مصرف انرژی تهیه شده است:

[table id=1 /]

همچنین طبق این گزارش، و نتایج گزارش آژانس بین‌المللی انرژی، اگر بیت کوین یک کشور بود، در بین کشورهای مصرف کننده انرژی رتبه 53 (در زمان تهیه این گزارش) بدست می‌آورد:

2. دی وریس با اشاره به این موضوع که “بیشترین بخش ماینینگ از نیروگاه‌های سوخت فسیلی (منظور در اینجا کشور چین به عنوان یکی از بزرگترین کشورهای ماینینگ می‌باشد که حداقل 60 % انرژی برق را از سوخت‌های فسیلی تامین می‌کند) تامین انرژی می‌شود، اما منابع انرژی تجدید پذیر نیز موجود هستند. با این تفاوت که اثرات جانبی جایگزینی این منابع مشخص نیست و همچنین تاثیرات کربی (میزان تاثیر آن بر افزایش اثر گلخانه‌ای) آنها مشخصا صفر نیست. و این مسائل با اهداف کلی جهان در رابطه با مسائلی زیست محیطی در تضاد است.”

طبق گزارش شاخص مصرف انرژی بیت کوین، میزان انتشار گاز CO2 برای تامین برق ماینینگ توسط Hileman and Rauchs بررسی شد که مطابق جدول زیر می‌باشد. این مقدارها نشان دهنده تاثیر گذاری مصرف انرژی بیت کوین بر شرایط زیست محیطی است.

[table id=2 /]

3. یکی دیگر از دیدگاه‌ها، رابطه بین هش ریت و مصرف انرژی می‌باشد. هش ریت سرعتی است که یک ماینر می‌تواند پاسخ‌هایی برای مسئله ریاضی پیدا کند. هش ریت بیشتر به معنای سرعت بیشتر در حل مسئله و افزایش سرعت در کسب بیت کوین می‌باشد. در نتیجه برای افزایش سرعت، تکنولوژی‌های زیادی تولید شدند (از CPUهای استاندارد تا GPU ها و ASIC ها) که مطابق نمودار زیر، به طبع، مصرف انرژی آنها نیز افزایش یافت. بر همین اساس، روند رو به افزایش نیاز به سرعت بالاتر مصرف انرژی بیشتری را در آینده برای ماینینگ شاهد خواهیم بود.

4. اگر بلاک چین جایگزینی برای سیستم های پرداختی متمرکز می باشد، باید همچنین میزان هزینه انتقال به این سیستم نیز معقول باشد. در اینجا شرکت کارت اعتباری ویزا VISA را از نظر میزان مصرف انرژی مورد بررسی قرار می دهیم. بر اساس گزارش این شرکت، مصرفی انرژی آن برابر 674,922 گیگاژول برای تمامی عملیات آن در سطح جهان به طور سالانه می باشد. یعنی میزان مصرف انرژی آن برابر 17000 خانوار در آمریکا می باشد. البته این مقدار انرژی صرف 111.2 میلیارد تراکنش در سال 2017 شده است.
حال این حجم مصرف را برای انجام 100 هزار تراکنش با میزان مصرف انرژی برای تولید یک بیت کوین را مقایسه می کنیم:

البته با بیان تمامی این چالش‌ها، باید گفت در هنگام تحقیق در مورد یک تکنولوژی باید کاملا واقع‌گرایانه و بی‌طرف به این موضوع پرداخت.

در مورد ماینینگ، در ابتدا داشتن دیدگاهی تاریخی بسیار مهم می‌باشد. تکنولوژی‌های جدید – مانند دیتاسنترها، کامپیوترها و قبل از آن قطارها، هواپیماها و اتومبیل‌ها اغلب مصرف انرژی زیادی داشتند.

اما در طول زمان راندمان بهتری پیدا کردند. این یک روند پیشرفت طبیعی برای هر تکنولوژی است.

در اینجا راه‌حل‌ها و دیگر دیدگاه‌ها را مورد بررسی قرار می‌دهیم:

1. منابع تولید انرژی:

در حال حاضر بیشتر از 60% منابع تولید انرژی از زغال سنگ می‌باشد که تاثیرات کربنی بالایی دارند. اما انفجار کاربری بالای ماینر فقط در چین نیست.

به طور مثال در قسمت شمال غربی اقیانوس آرام که منابع تامین برق از انرژی آبی هستند، بسیار ارزان می‌باشند و در نتیجه مقدار کاربری ماینر بسیار بالا می‌باشد. همین مسئله شامل کشوری مانند ایرلند نیز می‌شود.

کشور ایرلند صددرصد برق خود را از منابع تجدیدپذیر تامین می‌کند و یکی از محل های پردرخواست برای ماینینگ می‌باشد. پس می‌توان گفت که منابع انرژی در همه جا یکسان نیستند و در نتیجه میزان تاثیرگذاری آنها بر اثر گلخانه‌ای، تاثیری ناچیزی نسبت به دیگر صنایع می‌تواند باشد.
از طرفی دیگر افراد پیشرو و همچنین مارک بیوند مهندس امنیت اطلاعات اسبق گوگل بر این باور است که میزان بالای مصرف انرژی در ماینینگ مسبب نوآوری در شکل انرژی‌های تجدید پذیر می‌شود و در نهایت به کاهش قیمت انرژی می‌انجامد.

افزایش درخواست   ->   افزایش R&D   ->  افزایش راندمان و ظرفیت انرژی  ->  هزینه‌های کمتر انرژی در مقیاس اقتصادی

2. موقعیت:

مصرف انرژی در سطح جهان در طول سال‌های زیاد یکسان نمی ‌باشد. پس اگر در گذشته این مصرف در کشورهای صنعتی پیشرفته زیاد بوده است هم‌اکنون به نقاطی مانند چین، ایرلند و دیگر کشورهایی که سابقه آلایش کمتری دارند انتقال پیدا کرده است. در نتیجه برای بررسی میزان اثر گذاری در نظر گرفتن موقعیت جغرافیایی فارم های ماینینگ نیز حائز اهمیت می‌باشد.

3. مقیاس میزان مصرف انرژی:

با اینکه برق هزینه 90% از ماینینگ می‌باشد و از طرفی مصرف برق برای تولید بیت کوین در سال 2017 حدود 30 تراوات ساعت بوده است اما در همین سال 100 تراوات ساعت برق به طور سالانه برای امور بانکی در آمریکا استفاده شده است.

در مثال مربوط شرکت ویزا، حتی میزان برق مصرفی فقط برای تراکنش‌ها مطرح شده است و شامل تمامی هزینه‌های برقی هزاران دفتر و تاسیسات اجرایی آنها نمی‌باشد.

4. تغییر الگوریتم‌های توافق:

ساختار (POW (proof of work در حال حاضر در شبکه‌های بلاک چین بیشترین کاربرد را دارد. در این ساختار قبل از اینکه هر تراکنش تایید شود، ماینرها باید مدارک رمزنگاری شده را حل کنند و به همین علت مصرف انرژی بالایی دارند. به همین دلیل الگوریتم‌های دیگری از جمله POS برای جایگزینی و یا Lightning network برای اضافه شدن به ساختار فعلی در راه هستند.

این الگوریتم‌ها، مانند (POS ( proof of stake که به طور کل با حذف جایزه به ازای حل هر بلاک درصدی از درآمد تراکنش‌ها را با ماینر حاصل می‌کند. به این روش نه تنها ماینینگ پروسه‌ای ارزان‌تر می‌شود بلکه در دراز مدت نیز درآمدی ثابت و مداوم را ایجاد می‌کند. با سیستم Lightning network البته با کاهش حجم فشار وارده بر شبکه فعلی بیت کوین، مصرف انرژی را کاهش می‌دهد.

تمامی این روش‌ها و دیگر ترفندها، برای کاهش مصرف انرژی و کاهش هزینه‌های ماینینگ روزانه در حال توسعه هستند که امکان کاهش بالقوه هزینه‌های مالی و انرژی ماینینگ در آینده نزدیک خبر می‌دهد.

5. امنیت شبکه:

میزان بالای امنیت شبکه در الگوریتم POW ، با اینکه هزینه بالایی برای انرژی دارد، هنوز در دنیا قابل قیاس نمی‌باشد. چرا که مصرف کنندگان روش‌های پرداخت دیجیتال همین هزینه را در قالب مالیات و بیشتر پرداخت می‌کنند، که تازه امنیت و میزان اعتماد پذیری مشابهی ندارند.

همچنین بهای این امنیت برای بیت کوین مانند هر صنعت دیگری، در ابتدای راه زیاد است و کم کم کاهش می‌یابد.

با در نظر گرفتن تمامی این چالش‌ها و راه‌حل‌های موجود، می‌توان با اطمینان بیشتری در راستای ماینینگ سرمایه‌گذاری کرد. چرا که حتی اگر روش POW توسط دیگر الگوریتم‌ها جایگزین شود و دیگر جایزه‌های بیت کوین حذف شوند، همواره هزینه تراکنش‌های بلاک چین برجاست و به افراد ماینر پرداخت می‌شود.

چنانچه همه ما همان میزان هزینه را به دیگر سیستم‌های پرداخت متمرکز برای تراکنش‌ها پرداخت می‌کنیم، این شانس برای ماینرها باقی خواهد ماند.

در کشورمان، با توجه موج عظیمی از سرمایه‌گذاران و افراد که به سمت ماینینگ در حرکت هستند احتمال افزایش بهای برق و حتی افزوده شدن مالیات در آینده نزدیک وجود دارد. اما با همه اینها نباید فراموش کرد که شبکه‌های بلاک چین (با هر رمز ارزی) بسیار پیچیده بوده و به فاکتورهای زیادی در سطح جهانی مرتبط می‌باشند،به همین دلیل سرمایه‌گذاری در زمینه ماینینگ حداقل برای چند سال آینده، از سرمایه‌گذاری‌های معدود-موفق می‌باشد. چرا که حتی با افزایش هزینه برق (که نسبت به کشورهای اروپایی باز هم ناچیز خواهد بود) و اعمال مالیات ، ماینرها همچنان به سوددهی خود حتی اگر با حاشیه‌ای کم ادامه خواهند داد.

از نظر محیط زیستی نیز، این حجم مصرف برق در ایران قابل تامین و حتی امکان رشد و توسعه منابع تولید انرژی را بیشتر می‌کند.

امکان ارسال دیدگاه وجود ندارد!