Khai thác Bitcoin có lãng phí năng lượng không? Ưu và nhược điểm của việc khai thác Bitcoin

Những lợi ích do Bitcoin mang lại và sự cải thiện mức sống của chúng ta có biện minh cho việc sử dụng thêm năng lượng này không?

Bitcoin khơi dậy niềm đam mê, sự tò mò và ngày càng nhận được nhiều sự chú ý của giới truyền thông, đặc biệt là sau khi leo lên hàng ngũ tài sản tài chính tốt nhất trong thập kỷ. Tuy nhiên, bất cứ khi nào giá của nó tăng lên, nhiều nghi ngờ và câu hỏi nảy sinh, chủ yếu xoay quanh nguồn gốc của nó và mức tiêu thụ năng lượng của các thợ mỏ.

Bitcoin đã tạo ra một tài sản kỹ thuật số duy nhất

Để hiểu Bitcoin (BTC) được tạo ra như thế nào và khai thác là gì, mấu chốt là vấn đề chi tiêu gấp đôi(double-spending). Trước Bitcoin , không có giá trị kỹ thuật số nào được chuyển giao cũng như không có tài sản kỹ thuật số được chia thành nhiều phần.

Tức là, nếu bạn đã quét một tờ 100 đô la và muốn chuyển tờ tiền này cho ai đó, bạn chỉ có thể gửi một bản sao của tờ tiền này. Tất cả chúng ta đã quen với điện thoại thông minh và máy tính rồi. Chúng ta gửi email, ảnh, nhưng chúng ta không nhận ra quá trình đó trong thực tế: Chúng ta gửi bản sao của email (chứ không phải email gốc), bản sao ảnh của chúng ta (chứ không phải bản gốc). Khi chúng ta nhấp vào nút gửi trên điện thoại thông minh hoặc máy tính, bản sao của bản gốc sẽ luôn ở trên thiết bị của chúng ta.

Tương tự như vậy, đối với các giao dịch tài chính, khi chúng ta nhấp vào nút gửi trong tài khoản ngân hàng trực tuyến hoặc tại máy ATM, luôn có một bên trung gian chuyển tiền từ tài khoản này sang tài khoản khác. Và đó là vấn đề mà Bitcoin muốn giải quyết – vấn đề chi tiêu gấp đôi.

Ví dụ: khi bạn nhấp vào nút gửi Bitcoin trên điện thoại di động của mình, bạn không gửi một bản sao, bạn thực sự đang gửi một đối tượng kỹ thuật số. Khi một giao dịch được thực hiện bằng Bitcoin , nó sẽ trở nên không thể đảo ngược và không thể bị giả mạo. Vì lý do đó, không thể hủy hoặc đảo ngược giao dịch chuyển Bitcoin sau khi nó đã được mạng blockchain xác nhận vì giao thức Bitcoin đã giải quyết được vấn đề chi tiêu gấp đôi (double-spending). Nó tạo ra một tài sản duy nhất, Bitcoin , duy nhất về mặt kỹ thuật số, cho phép giao dịch giá trị trên internet mà không cần trung gian (độc lập với một thực thể trung tâm).

Ai phát hành Bitcoin?

Trong khi tiền truyền thống được phát hành (tạo) thông qua các ngân hàng (trung ương), thì Bitcoin được phát hành bởi các thuật toán, có các quy tắc được thiết lập trước trong giao thức của nó – chuỗi khối Bitcoin.

Đổi lại, chuỗi khối Bitcoin là một hệ thống đăng ký giao dịch, được duy trì trong một mạng lưới mở (phân tán) gồm những người tham gia “đáng ngờ”, những người không biết hoặc tin tưởng lẫn nhau. Vì vậy, khi Satoshi Nakamoto viết mã nguồn cho phần mềm giao thức Bitcoin và xuất bản nó trên internet, ông đã đề xuất như sau:

Nếu bạn cung cấp bảo mật cho mạng này và giúp mạng tài chính này hoạt động, bạn sẽ được thưởng. Logic của các quy tắc được thiết lập trước trong giao thức Bitcoin rất minh bạch và được viết bằng ngôn ngữ lập trình. Bước đột phá do blockchain đầu tiên mang lại, sau nhiều năm nghiên cứu về tiền tệ kỹ thuật số, không chỉ là về các giải pháp khoa học máy tính.

Bí mật là ở các phần thưởng

Để tạo ra kiến trúc blockchain Bitcoin, Satoshi Nakamoto đã xem xét các nghiên cứu hiện có – bit-gold, b-money, hashcash, mật mã đóng dấu thời gian – và thêm vào lý thuyết trò chơi. Sử dụng lý thuyết trò chơi, Satoshi đã triển khai một cơ chế khuyến khích (cơ chế đồng thuận) được gọi là bằng chứng công việc cho phép một lĩnh vực điều phối kinh tế mới, hiện được gọi là “kinh tế tiền điện tử” (các lĩnh vực kinh tế và khoa học máy tính để nghiên cứu thị trường phi tập trung và các ứng dụng có thể được xây dựng bằng cách kết hợp mật mã với các động lực kinh tế).

Chính hệ thống khuyến khích kinh tế này đảm bảo rằng những người tham gia mạng Bitcoin hành xử có lợi cho tính bảo mật và hoạt động hoàn hảo của hệ thống. Đây là lý do chính tại sao blockchain Bitcoin vẫn chưa bị tấn công.

Tầm quan trọng của việc khai thác Bitcoin

Khi ngày càng có nhiều người nhận ra những động lực tiềm ẩn trong Bitcoin và bắt đầu “cắm” vào máy tính của họ để cung cấp bảo mật cho mạng, thì blockchain Bitcoin ngày càng trở nên khả thi và an toàn hơn.

Giờ đây, có một sức mạnh tính toán khổng lồ đảm bảo cho các giao dịch: Bitcoin là sức mạnh tính toán. Bitcoin được “chiết xuất” từ giao thức blockchain bởi những người khai thác (trình xác thực), những người cần giải các thuật toán toán học để giành quyền đưa các giao dịch Bitcoin vào mạng blockchain và được thưởng cho nó.

Mỗi giao dịch Bitcoin , trước khi được thêm vào blockchain, sẽ được gửi đến “mempool”, một khu vực lưu giữ cho các giao dịch đang chờ xử lý, nơi nó chờ được đưa vào một khối. Các thợ đào sau đó sẽ lấy các giao dịch đang chờ xử lý, đang chờ được ghi lại và kết hợp chúng để tạo ra một “khối” giao dịch.

Nhận ra rằng các thợ đào cạnh tranh với nhau để máy tính của họ được chọn để ghi lại các giao dịch gần đây nhất trong khối tiếp theo sẽ được đưa vào mạng. Và cách tốt nhất để giành chiến thắng trong cuộc thi này là giải các thuật toán nhiều lần nhất có thể (trước khi người khác đạt được kết quả chính xác, được gọi là “nonce”).

Vì phải mất hàng nghìn tỷ nỗ lực để đoán đúng nonce, chỉ những người có sức mạnh tính toán hơn để giành chiến thắng trong cuộc thi này sẽ được trao Bitcoin như một phần thưởng cho những nỗ lực của họ. Chúng ta có thể rút ra hai hệ quả chính từ những gì chúng ta đã nói cho đến nay.

Hệ quả đầu tiên là PoW ngăn không cho các thợ đào phá vỡ hệ thống và tạo ra Bitcoin từ đầu. Các thợ đào phải đốt cháy năng lượng tính toán thực sự với mỗi lần thử và tìm ra cơ hội để có cơ hội giành được Bitcoin. Do điện để cung cấp cho các thợ đào không miễn phí, do đó, bằng chứng công việc sẽ tạo ra chi phí tài chính cho việc khai thác Bitcoin.

Hệ quả thứ hai đề cập đến thực tế là PoW làm cho lịch sử giao dịch của Bitcoin trở nên bất biến. Nếu kẻ tấn công cố gắng thay đổi một giao dịch, kẻ tấn công đó sẽ phải thực hiện lại tất cả các công việc đã được thực hiện kể từ đó để khôi phục và thiết lập mạng dài nhất.

Điều này về mặt lý thuyết là không thể và đó là lý do tại sao các thợ đào được cho là “bảo vệ” mạng Bitcoin . Khi khai thác đã trở thành một ngành công nghiệp hợp pháp trong những năm qua, nó được hỗ trợ bởi các chuyên gia tận tâm với phần cứng chuyên dụng, đòi hỏi các trung tâm dữ liệu lớn và rất nhiều điện. Điều đáng nói là mặc dù có các cơ chế đồng thuận khác, nhưng PoW được sử dụng nhiều nhất trong các blockchain vì nó hiệu quả nhất về mặt an ninh mạng.

Khai thác Bitcoin tiêu tốn bao nhiêu điện?

Đại học Cambridge đã vận hành công cụ ước tính năng lượng mạng Bitcoin trực tiếp từ năm 2015. Trên thực tế, tính minh bạch của Bitcoin cho phép bất kỳ ai cũng có thể thấy lượng năng lượng băm được áp dụng cho mạng, thường được đo bằng số lượng băm mỗi giây mà mạng đang hoạt động. một phần của quá trình khai thác.

Bạn có thể ước tính lượng điện mà mạng đang sử dụng để thực hiện các phép băm này dựa trên hiệu suất năng lượng để băm phần cứng khai thác đang được sử dụng. Theo công cụ theo dõi mức tiêu thụ năng lượng Bitcoin của Digiconomist, việc khai thác hiện tiêu thụ 77,78 terawatt giờ mỗi năm. Con số này có thể so sánh với tổng mức tiêu thụ năng lượng của các nước như Hà Lan và Cộng hòa Séc.

Dựa trên những ước tính trên, nhiều người tranh luận chống lại Bitcoin và việc sử dụng bằng chứng công việc.

Tuy nhiên, liệu chúng ta có thể coi những “ước tính” này như một sự thật tuyệt đối không?

Những ước tính này có tính đến việc các thợ đào không phải lúc nào cũng hoạt động với hiệu quả như nhau không?

Có được coi là điện được sử dụng có thể đến từ các nguồn sạch không?

Chúng ta hãy xem xét từng đối số này.

Các vấn đề chống lại PoW (Bằng chứng công việc)

Các lập luận chống lại bằng chứng công việc và cơ chế khuyến khích do Satoshi Nakamoto tạo ra là:

A1 – Khai thác Bitcoin tiêu tốn rất nhiều năng lượng.

A2 – Phần lớn các thợ đào Bitcoin ở Trung Quốc.

A3 – Các thợ đào Bitcoin ở Trung Quốc chủ yếu sử dụng năng lượng từ than bẩn.

A4 – Khai thác Bitcoin có lượng khí thải carbon tương đối khắc nghiệt.

A5 – Bitcoin tệ.

Vấn đề A1 là đúng, như chúng ta đã chứng minh trong chủ đề trước. Đó là một trong những lý do cơ bản tại sao mạng Bitcoin lại cực kỳ an toàn. Vấn đề A2 từng đúng, nhưng tình hình đang thay đổi, khi ngày càng có nhiều khu vực trên toàn cầu tham gia vào ngành khai thác BTC. Vì điều này không quan trọng đối với việc tiêu thụ năng lượng của mạng Bitcoin , chúng ta sẽ coi nó là đúng.

Các khu vực có mức độ liên quan lớn được đánh dấu bằng màu mòng két, tỉnh Tứ Xuyên ở Trung Quốc có màu vàng và các khu vực có mức độ liên quan ít hơn có màu đỏ.

Cuối cùng, Vấn đề A3 là sai, như chúng ta sẽ thấy trong chủ đề tiếp theo, vấn đề này sẽ loại bỏ vấn đề A4 và A5.

Bitcoin tiêu tốn năng lượng, nhưng …nó có thể tái tạo

Một nghiên cứu gần đây được công bố bởi CoinShares Research cho thấy hầu hết điện năng tiêu thụ để khai thác Bitcoin, trên thực tế, đến từ các nguồn sạch, chẳng hạn như gió, năng lượng mặt trời và thủy điện. 

Cụ thể hơn, 60% hoạt động khai thác toàn cầu diễn ra ở Trung Quốc, nơi chỉ riêng Tứ Xuyên sản xuất 50% tỷ lệ băm toàn cầu, 10% còn lại được chia đều cho các tỉnh Vân Nam, Tân Cương và Mông Cổ. Điều quan trọng cần lưu ý là sự thống trị của Tứ Xuyên ở cả Trung Quốc và trên thế giới có mối quan hệ trực tiếp với các tỉnh giàu thủy điện như Vân Nam, Quý Châu và Tứ Xuyên ở tây nam Trung Quốc.

Trong mùa mưa, giá điện ở đây thuộc hàng thấp nhất thế giới, khiến Tứ Xuyên trở thành một trong những khu vực khai thác toàn cầu hấp dẫn nhất. Mặt khác, trong số 40% công ty khai thác còn lại, 35% sản lượng băm toàn cầu được chia đều cho Washington, New York, British Columbia, Alberta, Quebec, Newfoundland và Labrador, Iceland, Na Uy, Thụy Điển, Georgia và Iran.

Tuy nhiên, báo cáo chỉ ra một vấn đề lớn hơn về cách năng lượng tái tạo hiện đang được triển khai trên toàn thế giới: Nhiều máy phát điện năng lượng tái tạo được đặt ở vị trí kém và không được sử dụng đầy đủ, và do đó, khai thác Bitcoin đã trở thành cách sử dụng khả thi duy nhất cho loại điện này.

Trong bối cảnh này, nghiên cứu kết luận rằng mạng Bitcoin thu được 74% điện năng từ các nguồn tái tạo, khiến nó tập trung hơn vào các nguồn năng lượng sạch hơn hầu hết các ngành công nghiệp quy mô lớn khác trên thế giới.

Tổng kết lại

Mọi thứ đều cần năng lượng, và việc sử dụng thêm năng lượng đã luôn cải thiện mức sống của chúng ta. Những lợi ích do Bitcoin cung cấp có xứng đáng với việc sử dụng thêm năng lượng không?

Có phải các thợ mỏ không còn tìm cách tái sử dụng năng lượng bị lãng phí, chẳng hạn như khí CO2 thải ra trong quá trình khoan dầu?

Vì vị trí thực tế của các trung tâm khai thác không ảnh hưởng đến mạng Bitcoin, nên các thợ đào không còn di chuyển đến các khu vực tạo ra lượng điện dư thừa với chi phí cận biên thấp hơn?

Và trong trường hợp này, điều này không thể giải quyết vấn đề năng lượng tái tạo có khả năng dự đoán được và nếu không sẽ bị lãng phí, chẳng hạn như thủy điện và đốt mêtan. Mọi thứ đều là năng lượng – chất thải nằm ở việc không sử dụng nó một cách thông minh để cải thiện mức sống kinh tế và xã hội.

 

 

Comments (No)

Leave a Reply