Bitcoin kan drastiskt minska sin energiförbrukning med den här åtgärden

Bitcoinforskaren bakom en kontroversiell studie som hävdar att cryptocurrency dödar planeten är tillbaka med ett nytt papper. Men den här gången säger forskaren att han utvecklar sin potentiella lösning: Genom att omstrukturera sättet blockchain underhållet är incitiverat, säger Alex de Vries nätverket som kör bitcoin kan drastiskt minska sin energiförbrukning.

I den nya kommentaren publiceras torsdagen i tidskriften Joule De Vries kritiserade fortfarande världens största kryptokurrency för att utnyttja förnybara energikällor för bearbetningstransaktioner, som potentiellt förbrukar nästan 62,3 terawatt-timmar under 2018 - mer energi än det som används av hela landet i Schweiz.

"Energikonsumtionen och den elektroniska avfallsproduktionen är förvisso inte försumbar för tillfället, och de kommer sannolikt att eskalera snabbt till ännu mer extrema belopp om bitcoin lyckas bli allmänt utnyttjad", säger de Vries, en blockchain-specialist för PricewaterhouseCoopers, i ett uttalande.

Det är viktigt att notera att De Vries inte är en kontroversiell siffra i bitcoin-samhället. Hans metodik har ifrågasatts tidigare - en HackerNoon berättelse avvisade rapporter om bitcoin som förstör miljön som "skräp" delvis på grund av dess ekonomiska antaganden - men hans föreslagna alternativ för incitiverande blockchain management kunde nästan säkert minska bitcoins energiförbrukning.

Med bitcoin gruvarbetare som vänder sig till stora förnybara energikällor för att driva sin verksamhet, och även Ethereum långsamt gör sig för ett effektivare alternativ, kan bitcoin dra nytta av de Vries förslag.

I papperet hävdar att när bitcoin-nätverket behandlade 81,4 miljoner transaktioner förra året, förbrukar det ungefär 491 till 765 kilowatt-timmar per transaktion. Den globala banksektorn, som beräknas använda 650 terawatt-timmar per år, behandlade 482,6 miljarder icke-kontanta transaktioner per år, vilket innebär att den bara använder 0,4 kilowatt-timmar per transaktion.

Problemet härrör från den underliggande strukturen hos bitcoin. Det har inga centrala servrar och i stället incitamentar människor att lova datorresurser för att hjälpa till att hantera transaktioner. Bitcoin "miners" satte sina maskiner för att lösa ett beräkningsproblem för att visa "bevis på arbete". Om deras block accepteras på den decentraliserade blockchainen, får minarna lite bitcoin (för närvarande 12,5 bitcoins) som en belöning.

De Vries hävdar att detta system skapar en tävling eftersom nätverket anpassar svårigheten att se till att ett nytt block fortfarande genereras runt var 10: e minut, men gruvarbetarna fortsätter att lägga till mer datakraft till nätverket för att öka sin andel av den totala effekten och skörda fler belöningar. Det innebär också ett konstant avlopp på förnybara energikällor, som vattenkraft i Sichuan som är hemma för 48 procent av bitcoins gruvkapacitet. Säsongsvariationerna i vatten måste balanseras av alternativa källor, vilket skapar en efterfrågan på smutsig energi.

Det blir värre. Om man antar ett bästa fall som varje gruvarbetare använder Antminer S9, som har den lägsta vikten per beräkningsenhet, väger hela gruvnätet 16.442 ton. Efter Koomeys lag som säger att energieffektiviteten fördubblas vart 1.5 år, påstår de Vries att detta resulterar i elektroniskt avfall på 10 948 ton per år, eftersom gamla gruvarbetare blir föråldrade. Detta innebär att bitcoin skapar 134,5 gram e-avfall per transaktion jämfört med Visa som producerar cirka 0,0045 gram.

Cryptocurrency fans kan komma ihåg de Vries från en analys från december 2017 som gick viral. Som bitcoin sköt i värde för att uppnå sitt rekord högt på nästan 20 000 dollar, visade de Vries att den årliga elförbrukningen kan överträffa Serbien. Analysen, delad på Digiconomist och regelbundet uppdaterad, börjar med utgångspunkt från att ingen säkert vet vilka gruvmaskiner som är aktiva och hur mycket energi de använder. Indexet skapar två uppskattningar med olika metoder: titta på den totala beräkningskraften i nätverket och titta på den totala gruvbelöningen som finns tillgänglig. De Vries härledde siffran citerad i torsdagens papper från den senare metoden.

"Vad jag inte gjorde i mitt tidigare papper var korrekt jämförelse med det fullständiga traditionella systemet, utforska vad det betyder för koldioxidutsläpp", berättar de Vries Omvänd.

Digiconomists metodik fick emellertid stark kritik vid den tiden. Jonathan Koomey, en universitetslärare i Stanford med erfarenhet av att debunkera energikonsumtestudier - och skaparen av Koomeys lag - berättade för CNBC att bitcoin är en "liten, liten del av all datacenterets elanvändning" och lägger till att man använder minerintäkter för att uppskatta energiförbrukningen är "ett fullständigt opålitligt sätt att göra analysen, och ingen trovärdig energitekniker skulle någonsin göra det."

De Vries argumenterar för att hans analys ser på faktorer från ett bottom-up-sätt att förstå hur många gruvarbetare som går att slösa till, till exempel. Han argumenterar också att en ekonomibaserad modell fortfarande kan bidra till att förutsäga framtida trender, och hans tidigare analys bidrog till att visa att energiförbrukningen skulle fortsätta att öka.

"Jag skulle säga att ekonomin har bekräftat sitt värde i detta sammanhang, säger de Vries. "Samma ekonomiska modell skulle nu indikera att vi inte bör förvänta oss mycket tillväxt för nästa år om inte priset skjuter upp igen."

Vad gäller var bitcoin går härifrån? En lösning kan vara Lightning Network som behandlar transaktioner borta från blockchain. De Vries argumenterar för ett drag från "bevis på arbete" till "bevis på spel", vilket skulle innebära miners i stället bevisa att de har en andel i nätverket, ett system som används av Dash och förväntas antas av Ethereum. Dess förespråkare hävdar att personer som har en andel i nätverket har ett intresse av att behålla sin säkerhet, men andra hävdar att centraliserande kontroll i de största intressenterna kan orsaka fler problem.

"Jag tror att proof of work är något överskattat när det gäller vad det låtsas att erbjuda", konstaterar de Vries, och konstaterar att proof-of-work-baserad Bitcoin Gold led en allvarlig attack när en majoritet av myntets bearbetningskraft innehavare begått bedrägeri, något bevis på spel skulle motverka.

Att flytta till en ny metod skulle kräva konsensus från bitcoin-nätverket. Med svårigheterna att övertyga nätverket att anta SegWit i augusti 2017 kan det visa sig vara en stor utmaning.

Läs papperets introduktion nedan:

I det här dokumentet finner vi att Bitcoin-nätverket, med en elektrisk energiförbrukning på 491,4 till 765,4 kWh per transaktion i genomsnitt, är relativt mycket mer energisjukt än det traditionella finansiella systemet. Även om det har hävdat att förnybar energi kan bidra till att mildra miljöpåverkan av detta, finner vi att det finns grundläggande utmaningar för att förena variabel förnybar energi med den konsekventa efterfrågan på Bitcoin-gruvmaskiner. Dessutom finner vi att miljöpåverkan av Bitcoin-gruvdrift når utöver sin energianvändning. Kontinuerlig ökad energi (kostnad) effektivitet av nyare iterationer av gruvanordningar säkerställer att äldre kommer oundvikligen att kasseras regelbundet. Den resulterande elektroniska avfallsmängden kan vara lika stor som ett litet land som Luxemburg, med ett svimlande genomsnittligt fotavtryck av fyra glödlampor som är värda elektroniskt avfall per bearbetad Bitcoin-transaktion. Bitcoin kommer därför att behöva ta itu med sitt hållbarhetsproblem på ett annat sätt. Detta kan bestå i att ersätta sin gruvmekanism med ett grönare alternativ som Proof-of-Stake.

Författaren till denna berättelse har en insats i bitcoin och ethereum.