От сложности вычислений к энергетическому кризису: что делает биткойн таким энергозатратным при майнинге?

Многие люди не знакомы с вопросом, что такое майнинг. На самом деле, майнинг биткоинов в виртуальном мире аналогичен добыче полезных ископаемых в реальности, только вместо буровых установок используют высокопроизводительное вычислительное оборудование. Однако с ростом участников рынка проблема энергопотребления майнинга становится все более очевидной. Согласно исследованию Кембриджского университета середины 2021 года, годовое потребление электроэнергии для майнинга биткоинов достигло 134,89 ТВт·ч. В сравнении с потреблением электроэнергии в разных странах, это занимает 27-е место в мире, что эквивалентно годовому потреблению электроэнергии Малайзии.

Механизм майнинга: почему сложность постоянно растет

Чтобы понять, почему майнинг требует таких огромных энергетических ресурсов, необходимо сначала разобраться в механизме эмиссии биткоинов. Общий лимит биткоинов жестко ограничен 21 миллионом монет. Майнеры решают математические задачи для обнаружения новых блоков, и за каждый найденный блок получают соответствующее вознаграждение в биткоинах. Изначально награда составляла 50 монет, но каждые 210 000 блоков она уменьшается вдвое.

Этот дизайн означал, что при запуске биткоина Сатоши Накамото мог начать майнить всего лишь на одном домашнем компьютере и получить 50 биткоинов. Но по мере увеличения числа участников и конкуренции сложность майнинга растет экспоненциально. Вначале один компьютер мог добывать один блок за день, затем — два компьютера за два дня, четыре — за четыре дня. Увеличение сложности прямо ведет к росту вычислительных ресурсов и потребления электроэнергии. Процесс корректировки сложности продолжится до 2140 года, после чего все 21 миллион биткоинов будут добыты.

От домашних ПК до майнинговых империй: как гонка за аппаратным обеспечением увеличивает энергопотребление

По мере роста сложности майнеры постоянно совершенствуют оборудование. В начале существования биткоина обычные CPU могли выполнять майнинг. Позже появились GPU, а сейчас — специализированные чипы для майнинга. Современные майнинговые устройства оснащены специально разработанными чипами и работают на высокой мощности, что приводит к тому, что одна майнинговая установка потребляет около 35 кВт электроэнергии.

Чтобы оставаться конкурентоспособными, майнеры вынуждены закупать все более мощное оборудование. Эта гонка за аппаратным обеспечением не только увеличивает расход вычислительных ресурсов, но и требует огромных затрат на системы охлаждения. Постоянная работа вентиляторов в корпусах и блоках питания — необходимость, иначе высокая температура приведет к сбоям. По оценкам, один крупномасштабный майнинговый ферма за сутки потребляет столько электроэнергии, что хватает на обеспечение потребностей одного человека на всю жизнь.

До мая 2021 года около 70% мировых майнинговых ферм располагались в Китае. Владельцы майнингового оборудования использовали преимущества региональной электроэнергии, покупая дешевую гидроэнергию в провинциях Юньнань, Гуйчжоу и Сычуань в периоды паводков, а в засушливое время — переключались на более дешевую угольную энергию в Монголии, Xinjiang и других регионах Северо-Запада. Предполагалось, что при текущих темпах развития к 2024 году годовое потребление электроэнергии в Китае для майнинга биткоинов достигнет уровня, эквивалентного производству трех с половиной гидроэлектростанций “Три ущелья”.

Тайна стоимости биткоина: пузырь или консенсус

Итак, какую реальную ценность имеют биткоины, за которые майнеры тратят такие огромные ресурсы и инвестиции в оборудование?

Истоки появления биткоина связаны с кризисом 2008 года. В тот год глобальный ипотечный кризис достиг апогея, Федеральная резервная система США была вынуждена запустить программу количественного смягчения для борьбы с экономическим спадом. В условиях постоянного обесценивания доллара в январе 2009 года неизвестный разработчик под псевдонимом Сатоши Накамото опубликовал белую книгу “Биткоин: система электронных наличных по протоколу P2P”, пытаясь через электронную валюту бросить вызов монополии государственных валют. Вскоре после этого появился первый блок — “генезис-блок” биткоина.

Поначалу биткоин был известен лишь узкому кругу программистов, его ценность была ничтожной. Есть легенда, что один программист обменял 1000 биткоинов на две пиццы. Но по мере признания со стороны технического сообщества и расширения сферы использования цена начала стремительно расти. В 2020 году Федеральная резервная система вновь “залила” рынок деньгами, выпустив за год 21% всей денежной массы доллара, и биткоин достиг своего пика, превысив 68 000 долларов за монету.

Однако с экономической точки зрения ценность биткоина остается спорной. Во-первых, он не является необходимым товаром и не удовлетворяет жесткие потребности. Во-вторых, труд майнеров трудно оценить по традиционным меркам. С момента появления биткоина он остается вне основной системы товарообмена, а текущая высокая цена больше отражает спекулятивный пузырь, созданный рынком.

С точки зрения децентрализации, анонимности и сложности утраты, биткоин действительно обладает некоторыми свойствами цифровых активов. Но если он вернется к функции реальной валюты, то столкнется с конкуренцией со стороны основных национальных валют. В некотором смысле, главная “ценность” биткоина — это высокие затраты на майнинг и инвестиции в оборудование.

Государственный аспект: почему необходимо регулировать виртуальную валюту и майнинг

В середине 2021 года Центральный банк Китая выпустил заявление, в котором вновь подчеркнул запрет на спекуляции виртуальными валютами внутри страны. Это решение не было спонтанным, а обусловлено несколькими факторами.

Конфликт между энергопотреблением и экономической эффективностью: потребление электроэнергии для майнинга растет экспоненциально. Если оно распространится внутри страны, это вытеснит использование электроэнергии для других стратегических отраслей — производства, сферы услуг и т.д. Для страны с самым большим населением в мире эффективность использования энергии — ключ к экономическому развитию.

Риски для финансовой стабильности и общественного порядка: высокая анонимность биткоина делает его инструментом для отмывания денег, финансирования преступлений и мошенничества. В условиях борьбы с преступностью необходимо прервать цепочки распространения криптовалют.

Государственный суверенитет и безопасность финансов: нестабильность мировой экономики и непредсказуемость капиталовложений делают виртуальные активы потенциальным инструментом для трансграничных спекуляций, угрожая финансовой безопасности и суверенитету страны. В сентябре 2021 года небольшая страна Сальвадор объявила биткоин официальной валютой, что вызвало международное внимание. Однако после начала медвежьего рынка правительство Сальвадора понесло миллионы долларов убытков и даже его окрестили “первой страной, разорившейся на спекуляциях с криптовалютой”. Этот пример ясно показывает, что чрезмерная зависимость от виртуальных активов может привести страну к финансовому краху.

Для граждан и общества “спекуляции на криптовалютах” — это почти азартные игры: они расходуют производственные ресурсы, разлагают трудолюбие и создают социальную нестабильность. Поэтому политика Китая направлена не только на защиту национальных интересов, но и на поддержание здорового развития общества. В условиях глобальной волны виртуальных валют важно сохранять бдительность и разумность — это проявление ответственности сильной страны.