Todistus työstä (PoW) kaivostoiminnan tarkastelussa kestävän kehityksen huolimatta

Digitaalisten varojen maailmassa on useita laajasti käytettyjä konsensuksimekanismeja. Nämä ovat menetelmiä, joilla vastaava verkko turvataan. Joitakin näistä ovat

• Proof of Stake (PoS, panokseen perustuva konsensus)
• Delegated Proof of Stake (DPoS, delegoitu panokseen perustuva konsensus)
• Proof of Activity (PoA, aktiivisuustodiste)
• Proof of History (PoH; konsensusta tukeva ajallinen järjestysmekanismi, ei itsenäinen konsensusprotokolla)

Työtodiste eli Proof of Work (PoW) on kuitenkin epäilemättä tunnetuin, koska se on käytössä ykkösdigitaalivaluutassa – Bitcoinissa (BTC).

Jos luette tätä, tiedätte jo, että vaikka PoW:lla on monia vahvuuksia, sillä on myös monia vastustajia – joista suurin osa pitää ongelmallisena tarvittavaa sähkönkulutusta. Sähkönkulutuksen määrän lisäksi on myös kysymys siitä, miten sähköä tuotetaan. Nämä ovat olleet merkittäviä keskustelunaiheita koko vuoden 2021 ajan, ja näyttää siltä, että tähän on vielä pitkä matka.

Seuraavassa esitellään PoW-louhinnan kehitystä tätä tammikuun 2022 artikkelia edeltäneiltä päiviltä.

Intel suunnittelee louhintalaitteiden valmistusta

PoW:n käytön ympärillä vallitseva kiistely nähdään joissakin piireissä mahdollisuutena. Yksi esimerkki tästä on suuri prosessorinvalmistaja Intel (INTC ). Tammikuussa 2022 Intelin odotettiin esittelevän seuraavien viikkojen aikana omia erikoisvalmisteisia ASIC-louhintalaitteitaan eli kryptovaluuttojen louhintaan suunniteltuja laitteita.

Mahdollinen julkistus yhdistettiin patenttihakemukseen, joka jätettiin 29. kesäkuuta 2016, julkaistiin tammikuussa 2018 ja hyväksyttiin patentiksi marraskuussa 2018. Patentti kuvaa SHA-256-piirien optimointia, jonka hakemuksessa arvioitiin pienentävän piiripinta-alaa ja sähkönkulutusta noin 15%. Se ei ollut mitattu vähennys koko Bitcoin-verkon sähkönkulutuksessa. Artikkeli odotti Intelin tulevilta ASIC-laitteilta kilpailukykyistä suorituskykyä.

Jos Intelin kaltainen suuri valmistaja tulisi Bitcoin-louhintamarkkinoille, markkinatilanne muuttuisi artikkelin mukaan heti. Louhintalaitteiden hinnat muuttuisivat kilpailukykyisemmiksi, laitepula kävisi epätodennäköisemmäksi ja verkon laskentateho kasvaisi useampien päästessä osallistumaan louhintaan. Artikkeli odotti myös tehokkaamman laitteiston vähentävän ympäristökuormitusta. Se ei kuitenkaan seuraa automaattisesti: kokonaissähkönkulutukseen vaikuttavat myös louhinnan laajuus ja sähköntuotannon jakauma.

Block suunnittelee avointa Bitcoin-louhintajärjestelmää

Samoin kuin Intel, myös Block (aiemmin Square) on osoittanut mielenkiintoa kehittää omaa Bitcoin-louhintajärjestelmäänsä. Vaikka toiveet tällaisesta kehityksestä julkaistiin jo loppuvuodesta 2021, tammikuussa 2022 Jack Dorsey vahvisti, että suunnitelma etenee.

Yhtiö korostaa, että aloittaessaan kehitysprosessin se keskittyy kolmeen tärkeään alueeseen.

• Saatavuus (laajasti saatavilla oleva pääsy edistää laskentatehon hajautumista)
• Luotettavuus (matala huoltotarve laskee esteitä, jotta “keskivertoihmisen” on helpompi osallistua)
• Suorituskyky (tehokkuuden ja laskentatehon lisääminen on välttämätöntä verkon kasvun edistämiseksi)

Ero Intelin ja Blockin välillä on, että Blockin kehittämä Bitcoin-louhintajärjestelmä on avoimen lähdekoodin.

Bitcoin Mining Councilin vuoden 2021 viimeisen neljänneksen tulokset

Vaikka mainitut Intelin ja Blockin ratkaisut eivät vielä olleet saatavilla tammikuussa 2022, artikkeli korosti Bitcoin Mining Councilin raportoimaa sähköntuotannon jakauman paranemista vuonna 2021.

Artikkeli korosti sähköntuotannon lähteiden muutosta; BMC raportoi myös louhintalaitteiden tehostumisesta. Kun Kiina (ja useat muut maat myöhemmin) kielsi louhinnan, louhintayritykset joutuivat siirtämään toimintaansa. Seurauksena monien pääasiallinen sähkön lähde vaihtui hiilestä uusiutuvaan energiaan.

Koska Bitcoinia ei omista yksikään taho tai ryhmä, ei ole ketään, joka voisi virallisesti puhua sen puolesta. Vaikka tämä on toisinaan hyvä asia, se on varmasti este, kun on kyse verkon puolustamisesta. Tämän vuoksi useat vaikutusvaltaiset yhtiöt ja yksityishenkilöt perustivat “Bitcoin Mining Councilin (BMC)” vuonna 2021 – tavoitteena edistää kestävän energian käyttöä ja kerätä sekä jakaa verkon tosiasioita.

Vuoden 2021 viimeisen neljänneksen kyselyssä BMC raportoi seuraavat luvut. Osallistujat edustivat 46%:a maailmanlaajuisesta laskentatehosta; heidän tietojaan käytettiin koko verkon sähköntuotantojakauman arviointiin. BMC luki kestäväksi sähköksi vesi-, tuuli-, aurinko-, ydin- ja geotermisen energian, ei siis pelkästään uusiutuvia lähteitä.

MicroStrategyn silloinen toimitusjohtaja Michael Saylor kommentoi näitä tuloksia seuraavasti,

“Tällä vuosineljänneksellä Bitcoin-louhinnan energiatehokkuuden ja kestävyyden huomattava paraneminen jatkui puolijohdeteknologian kehityksen, Pohjois-Amerikan louhinnan nopean laajenemisen, Kiinasta lähtemisen sekä kestävään energiaan ja nykyaikaisiin louhintamenetelmiin siirtymisen ansiosta.”

Tammikuussa 2022 kirjoittaja tulkitsi BMC:n raportin osoittavan verkon kehittyvän oikeaan suuntaan. Kyllä, Bitcoin-verkko vaatii valtavan määrän sähköä toimintaansa varten, mutta se toimii yhä enenevissä määrin kestävän sähkön varassa. Kun Intel, Block ja muut kehittävät ratkaisuja, kirjoittaja odotti kehityksen jatkuvan ja toivoi sen lopulta vievän pohjan väitteeltä Bitcoinin ympäristöhaitoista. Tämä oli kirjoittajan odotus, ei kyselyn todistama tulos.

Vala louhinnasta pidättäytymisestä

Vaikka PoW-louhinta on edennyt kestävyyden suhteen, monet eivät vieläkään ole vakuuttuneita. Tämä näkyi äskettäin outona tapahtumana, jossa Svanetin alueen asukkaat Georgiassa antoivat pyhän valan välttääkseen PoW-louhinnan.

PoW-louhinta on muodostunut ongelmaksi Georgiassa, koska se kuormittaa maan sähköverkkoa. Tämä on ongelma, jota nähdään useissa paikoissa, joissa on edullista sähköä. Näissä tapauksissa ympäristövaikutus ei ole ongelma – vaan sähköverkon rasitus.

PoW:n katsotaan olevan “kansallinen ongelma”

Parinsadan kansalaisen vala PoW-louhintaa vastaan ei välttämättä vaikuta suuresti. Jos kuitenkin Euroopan arvopaperimarkkinaviranomaisen silloinen varapuheenjohtaja Erik Thedéen saa haluamansa, tulevaisuus voi olla haasteellinen.

Thedéen kutsui PoW-louhintaa “kansalliseksi ongelmaksi” haastattelussa ja kannusti Euroopan sääntelijöitä kieltämään käytännön ja siirtymään PoS:ään.

Mikä on mielenkiintoista, on se, että Thedéen uskoo, että Bitcoin-louhinnan siirtyminen uusiutuvaan energiaan on huono asia, ja toteaa: “Bitcoin on nyt kansallinen ongelma Ruotsissa sen louhinnan takia, joka käyttää suuren määrän uusiutuvaa energiaa.”

Ongelma on siinä, että kun uusiutuvaa energiaa käytetään PoW-louhintaan, se tarkoittaa, että muut sektorit, jotka riippuvat hiilestä, joutuvat odottamaan vuoroaan siirtyäkseen uusiutuvaan energiaan. Tilanne vaikuttaa sellaiselta, jossa saa moitteita riippumatta siitä, mitä tekee.