هل البيتكوين مضيعة للطاقة؟ إيجابيات وسلبيات تعدين البيتكوين

تثير Bitcoin الشغف والفضول وتلقي المزيد والمزيد من اهتمام وسائل الإعلام ، خاصة بعد صعودها إلى صفوف أفضل الأصول المالية في العقد. ومع ذلك ، كلما ارتفع سعره ، تثور العديد من الشكوك والتساؤلات ، خاصة حول أصله ونفقات الطاقة من قبل عمال المناجم.

أنشأ بروتوكول Bitcoin أصلًا رقميًا فريدًا

لفهم كيفية إنشاء Bitcoin (BTC) وما هو التعدين ، المفتاح هو مشكلة الإنفاق المزدوج.

قبل Bitcoin ، لم يكن هناك قيمة رقمية ليتم نقلها ولا أصل رقمي يتم تقسيمه إلى عدة أجزاء. بمعنى ، إذا قمت بمسح فاتورة بقيمة 100 دولار وأردت تحويل هذه الفاتورة إلى شخص ما ، يمكنك فقط إرسال نسخة من هذه الفاتورة.

تعودنا جميعًا على الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر بالفعل. نرسل رسائل بريد إلكتروني وصور ، لكننا لا ندرك هذه العملية في الواقع: نرسل نسخة من البريد الإلكتروني (وليس البريد الإلكتروني الأصلي) ، ونسخة من صورنا (وليس الأصلية). عندما نضغط على زر الإرسال على الهاتف الذكي أو الكمبيوتر ، ستبقى نسخة من الأصل على أجهزتنا دائمًا.

وبالمثل ، فيما يتعلق بالمعاملات المالية ، عندما نضغط على زر الإرسال في حساباتنا المصرفية عبر الإنترنت أو في ماكينة الصراف الآلي ، هناك دائمًا وسيط يقوم بتحويل الأموال من حساب إلى آخر. وهذه هي المشكلة التي تهدف Bitcoin إلى حلها – مشكلة الإنفاق المزدوج.

عندما تنقر على زر إرسال Bitcoin على هاتفك الخلوي ، على سبيل المثال ، فأنت لا ترسل نسخة ، فأنت في الواقع ترسل كائنًا رقميًا. بمجرد إجراء معاملة في Bitcoin ، تصبح لا رجعة فيها ولا يمكن العبث بها.

لهذا السبب ، من المستحيل إلغاء أو عكس تحويل Bitcoin بعد التحقق من صحته من قبل شبكة blockchain لأن بروتوكول Bitcoin قد حل مشكلة الإنفاق المزدوج. لقد صنعت أصلًا واحدًا ، بيتكوين ، فريدًا رقميًا ، مما يتيح معاملات ذات قيمة على الإنترنت دون وسطاء (مستقلة عن كيان مركزي).

من يصدر عملات البيتكوين؟

بينما يتم إصدار (إنشاء) الأموال التقليدية من خلال البنوك (المركزية) ، يتم إصدار Bitcoin بواسطة خوارزميات ، والتي تم تحديد قواعدها مسبقًا في بروتوكولها – blockchain Bitcoin.

بدوره ، فإن blockchain Bitcoin هو نظام تسجيل المعاملات ، يتم الاحتفاظ به في شبكة مفتوحة (موزعة) من المشاركين “المشبوهين” ، الذين لا يعرفون أو يثقون ببعضهم البعض.

لذلك ، عندما كتب Satoshi Nakamoto شفرة المصدر لبرنامج بروتوكول Bitcoin ونشره على الإنترنت ، اقترح ما يلي: إذا قمت بتوفير الأمان لهذه الشبكة وساعدت هذه الشبكة المالية على العمل ، فستتم مكافأتك.

كان منطق القواعد المحددة مسبقًا في بروتوكول Bitcoin شديد الشفافية وكان مكتوبًا بلغة برمجة. الاختراق الذي حققته أول blockchain ، بعد سنوات من البحث في العملات الرقمية ، لا يتعلق فقط بحلول علوم الكمبيوتر.

السر في الحوافز

لإنشاء بنية Bitcoin blockchain ، نظر Satoshi Nakamoto في البحث الحالي – bit-gold و b-money و hashcash والتشفير المختوم بالوقت – وإضافة نظرية اللعبة.

باستخدام نظرية اللعبة ، نفذ ساتوشي آلية تحفيز (آلية إجماع) تسمى إثبات العمل والتي مكنت مجالًا جديدًا من التنسيق الاقتصادي ، يسمى الآن “الاقتصاد المشفر” (مجالات الاقتصاد وعلوم الكمبيوتر لدراسة الأسواق اللامركزية والتطبيقات التي يمكنها يتم بناؤها من خلال الجمع بين التشفير والحوافز الاقتصادية).

إن نظام الحوافز الاقتصادية هذا هو الذي يضمن أن المشاركين في شبكة Bitcoin يتصرفون لصالح الأمن والتشغيل المثالي للنظام. هذا هو السبب الرئيسي وراء عدم اختراق blockchain Bitcoin.

أهمية التعدين

نظرًا لأن المزيد والمزيد من الأشخاص أدركوا الحوافز المحتملة في Bitcoin وبدأوا في “توصيل” أجهزة الكمبيوتر الخاصة بهم لتوفير الأمان للشبكة ، أصبح blockchain Bitcoin أكثر وأكثر أمانًا. الآن ، هناك قوة حسابية هائلة تضمن المعاملات: Bitcoin قوة حسابية.

يتم “استخراج” Bitcoin من بروتوكول blockchain بواسطة المُعدِنين (المدققين) الذين يحتاجون إلى حل خوارزميات رياضية لكسب الحق في تضمين معاملات Bitcoin في شبكة blockchain ومكافأتها على ذلك.

يتم إرسال كل معاملة Bitcoin ، قبل إضافتها إلى blockchain ، إلى “mempool” ، وهي منطقة الاحتفاظ بالمعاملات المعلقة ، حيث تنتظر إدراجها في كتلة. ثم يأخذ عمال المناجم المعاملات المعلقة ، التي تنتظر التسجيل ، ويجمعونها لإنشاء “كتلة” من المعاملات.

أدرك أن المعدنين يتنافسون مع بعضهم البعض بحيث يتم اختيار أجهزة الكمبيوتر الخاصة بهم لتسجيل أحدث المعاملات في الكتلة التالية التي سيتم تضمينها في الشبكة. وأفضل طريقة للفوز بهذه المسابقة هي حل الخوارزميات أكبر عدد ممكن من المرات (قبل أن يصل شخص آخر إلى النتيجة الصحيحة ، تسمى “nonce”).

نظرًا لأن الأمر يتطلب تريليونات من المحاولات لتخمين الرقم الصحيح ، فإن أولئك الذين لديهم قوة حسابية أكبر للفوز بهذه المسابقة سيتم منحهم Bitcoin كمكافأة على جهودهم.

يمكننا أن نستخلص نتيجتين رئيسيتين مما قلناه حتى الآن.

النتيجة الأولى هي أن إثبات العمل يمنع المعدنين من التحايل على النظام وإنشاء Bitcoin من نقطة الصفر. يجب على المعدنين حرق طاقة الحوسبة الحقيقية مع كل محاولة والعثور على فرصة للفوز بالبيتكوين. نظرًا لأن الكهرباء لتزويد عمال المناجم ليست مجانية ، فإن إثبات العمل يولد تكلفة مالية لتعدين البيتكوين.

تشير النتيجة الثانية إلى حقيقة أن إثبات العمل يجعل سجل معاملات البيتكوين غير قابل للتغيير. إذا حاول المهاجم تغيير معاملة ، فسيتعين على هذا المهاجم إعادة جميع الأعمال التي تم القيام بها منذ ذلك الحين لاستعادة الشبكة الأطول وإنشاءها. هذا مستحيل من الناحية النظرية وهذا هو السبب في أن المعدنين “يحمون” شبكة البيتكوين.

نظرًا لأن التعدين أصبح صناعة مشروعة على مر السنين ، فإنه مدعوم من قبل محترفين متخصصين بأجهزة متخصصة ، الأمر الذي يتطلب مراكز بيانات كبيرة والكثير من الكهرباء.

ومن الجدير بالذكر أنه على الرغم من وجود آليات إجماع أخرى ، فإن إثبات العمل هو الأكثر استخدامًا في بلوكشين لأنه الأكثر فعالية من حيث الأمن السيبراني.

ما مقدار الكهرباء التي يستخدمها تعدين البيتكوين؟

تقوم جامعة كامبريدج بتشغيل مقدر طاقة شبكة Bitcoin الحية منذ عام 2015. في الواقع ، تتيح شفافية Bitcoin لأي شخص رؤية مقدار قوة التجزئة المطبقة على الشبكة ، والتي يتم قياسها عادةً بعدد التجزئة في الثانية التي تعمل بها الشبكة. جزء من عملية التعدين.

يمكنك تقدير مقدار الطاقة التي تستخدمها الشبكة لإجراء هذه التجزئة بناءً على كفاءة الطاقة لتجزئة أجهزة التعدين المستخدمة.

وفقًا لتتبع استهلاك طاقة Bitcoin التابع لـ Digiconomist ، يستهلك التعدين حاليًا 77.78 تيراواط / ساعة سنويًا. وهذا مشابه لإجمالي استهلاك الطاقة في دول مثل هولندا وجمهورية التشيك.

بناءً على التقديرات المذكورة أعلاه ، يجادل الكثيرون ضد Bitcoin واستخدام إثبات العمل.

ومع ذلك ، هل يمكننا اعتبار هذه “التقديرات” حقيقة مطلقة؟ هل تأخذ هذه التقديرات في الاعتبار أن عمال المناجم لا يعملون دائمًا بنفس الكفاءة؟ هل يعتبر أن الكهرباء المستخدمة قد تكون من مصادر نظيفة؟

دعونا نلقي نظرة على هذه الحجج واحدة تلو الأخرى.

الحجج المناهضة لـ PoW

الحجج ضد إثبات العمل وآلية الحوافز التي أنشأها ساتوشي ناكاموتو هي:

• A1 – يستهلك تعدين البيتكوين الكثير من الطاقة.
• A2 – توجد الغالبية العظمى من عمال مناجم البيتكوين في الصين.
• A3 – عمال مناجم البيتكوين في الصين يستخدمون بشكل أساسي الطاقة القذرة القائمة على الفحم.
• A4 – تعدين البيتكوين له بصمة كربونية شديدة نسبيًا.
• A5 – بيتكوين سيء.

جدال أ 1 صحيح كما أوضحنا في الموضوع السابق. إنه أحد الأسباب الأساسية التي تجعل شبكة Bitcoin آمنة بشكل لا يصدق.

جدال أ 2 كان هذا صحيحًا ، لكن الوضع يتغير ، حيث تدخل المزيد من المناطق على مستوى العالم في صناعة التعدين BTC. نظرًا لأن هذا لا يهم بالنسبة لاستهلاك الطاقة من خلال شبكة Bitcoin ، فسنعتبره صحيحًا.

يتم تمييز المناطق ذات الأهمية الكبيرة باللون الأزرق المخضر ، ومقاطعة سيتشوان في الصين باللون الأصفر ، والمناطق الأقل صلة باللون الأحمر.

أخيرا ، الحجة A3 غير صحيح كما سنرى في الموضوع التالي الذي يفضح الحجج A4 و A5.

بيتكوين هي خنزير للطاقة ، لكنها … قابلة للتجديد

وجد بحث حديث نشرته CoinShares Research أن معظم الكهرباء المستهلكة لتعدين البيتكوين ، في الواقع ، تأتي من مصادر نظيفة ، مثل الرياح والطاقة الشمسية والطاقة الكهرومائية.

لنكون أكثر تحديدًا ، 60٪ من التعدين العالمي يحدث في الصين ، حيث تنتج سيتشوان وحدها 50٪ من معدل التجزئة العالمي ، مع تقسيم الـ 10٪ المتبقية بالتساوي تقريبًا بين مقاطعات يونان وشينجيانغ ومنغوليا.

من المهم أن نلاحظ أن هيمنة سيتشوان في كل من الصين والعالم لها علاقة مباشرة مع مقاطعات يونان وقويتشو وسيتشوان الغنية بالطاقة الكهرومائية في جنوب غرب الصين. خلال موسم الأمطار ، تعد أسعار الكهرباء فيها من بين أدنى الأسعار في العالم ، مما يجعل سيتشوان واحدة من أكثر مناطق التعدين العالمية جاذبية.

من ناحية أخرى ، من 40٪ المتبقية من شركات التعدين ، يتم تقسيم 35٪ من معدل إنتاج معدل التجزئة العالمي بالتساوي بين واشنطن ونيويورك وكولومبيا البريطانية وألبرتا وكيبيك ونيوفاوندلاند ولابرادور وأيسلندا والنرويج والسويد وجورجيا و إيران.

ومع ذلك ، يشير التقرير إلى مشكلة أوسع تتعلق بكيفية نشر الطاقة المتجددة حاليًا في جميع أنحاء العالم: العديد من مولدات الطاقة المتجددة ضعيفة الاستخدام وغير مستغلة بالكامل ، وبالتالي ، أصبح تعدين البيتكوين هو الاستخدام الوحيد القابل للتطبيق لهذه الكهرباء.

في هذا السياق ، خلص البحث إلى أن شبكة البيتكوين تحصل على 74٪ من الكهرباء من مصادر متجددة ، مما يجعلها أكثر تركيزًا على مصادر الطاقة النظيفة من جميع الصناعات الكبيرة الأخرى تقريبًا في العالم.

يبعد

كل شيء يتطلب طاقة ، وقد أدى الاستخدام الإضافي للطاقة دائمًا إلى تحسين مستوى معيشتنا. هل الفوائد التي تقدمها Bitcoin تستحق الاستخدام الإضافي للطاقة؟ هل لم يعد عمال المناجم يبحثون عن طرق لإعادة استخدام الطاقة المهدرة ، على سبيل المثال ، ثاني أكسيد الكربون المنطلق أثناء التنقيب عن النفط؟

نظرًا لأن الموقع الفعلي لمراكز التعدين لا يؤثر على شبكة Bitcoin ، فهل لم يعد المعدنون يهاجرون إلى المناطق التي تولد فائضًا من الكهرباء بتكاليف هامشية أقل؟ وفي هذه الحالة ، لا يمكن أن يحل هذا مشكلة الطاقة المتجددة التي لديها قدرة يمكن التنبؤ بها والتي من شأنها أن تضيع ، مثل الطاقة الكهرومائية وحرق الميثان.

كل شيء هو طاقة – النفايات في عدم استخدامها بذكاء لتحسين مستويات المعيشة الاقتصادية والاجتماعية.

الآراء والأفكار والآراء الواردة هنا هي آراء المؤلف وحدها ولا تعكس بالضرورة وجهات نظر وآراء كوينتيليغراف أو تمثلها.