Что такое майнинг И почему добыча криптовалют никогда не станет экологичной

Что такое майнинг простыми словами? Классический золотой стандарт прослужил человечеству не более полувека, но многие экономисты говорят о нем с теплотой. Золотым стандартом называют экономическую систему, в которой каждая денежная единица может быть по первому требованию обменена на соответствующее количество золота. Для этого исторического периода почти не характерна инфляция.

Но почему? Ключевое свойство желтого металла — ​так называемая относительная редкость. Если гражданам или государству требуется больше денег, золото нельзя просто взять и напечатать. Его придется добывать, затрачивая время и силы. Чем больший спрос на деньги предъявляет экономика, тем больше людей выходит на прииски. Конкуренция между старателями возрастает, и золото становится труднее добыть. Поэтому при золотом стандарте экономика никогда не захлебнется деньгами, а сами деньги не обесценятся.

Как работает майнинг? Биткойн не зря прозвали электронной наличностью. Еще точнее — ​его называют новым золотом. Простыми словами — в механику майнинга криптовалюты изначально заложен принцип относительной редкости. Общее количество биткойнов, которое можно добыть, — конечно, поэтому с ростом числа майнеров создать монету становится все сложнее. И уже больше десяти лет криптовалюта лишь прибавляет в стоимости, несмотря на отсутствие регулирования со стороны государства или кого-либо еще.

На самом деле аналогия еще глубже. Как и при золотом стандарте, денежная единица биткойн опирается на ресурс планеты. Только на этот раз он не ископаемый, а гораздо более ценный — ​экологический.

Кто такие майнеры и чем они занимаются

Исследователи из Кембриджского университета подсчитали, что на добычу (майнинг) биткойна (исключая ethereum и все прочие криптовалюты) уходит 121,36 тераватт-часа электроэнергии в год. Это больше, чем потребляет государство Аргентина. Все электрочайники Великобритании могли бы непрерывно кипеть на этом объеме энергии 27 лет.

По вкладу в загрязнение окружающей среды биткойн тоже сравнялся с целой страной, пусть и «зеленой» — ​Новой Зеландией. Его годовой углеродный след эквивалентен 36,95 тысячи тонн СО2.

Скрыть текст

Antminer — специальное устройство для добычи биткойна. Видеокарты для этого не годятся

Откуда берутся эти мегатонны и киловатты? Что такое майнинг криптовалюты — процесс можно описать как соревнование между всеми компьютерами, подключенными к сети Биткойн. Точнее, это даже не соревнование, а лотерея. Чтобы сыграть в нее, участник должен совершить энергозатратные расчеты и вычислить некое значение — ​хеш. Оно как лотерейный билет: награду в биткойнах выигрывает только один претендент. Чем больше купишь билетов (вычислишь хешей), тем выше шанс получить вознаграждение. Пользователи, которые этим занимаются, то есть создают новые блоки, цепочка которых хранит всю информацию о транзакциях, называются майнерами.

При этом сеть следит, чтобы цепочка, блок, скорость добычи биткойнов оставалась стабильной, — ​так работает та самая относительная редкость. Награда выдается в среднем раз в 10 минут. Чем больше участников за ней охотятся и чем мощнее у них оборудование, тем сложнее становится «формула» для вычисления хеша.

Что такое майнинг-ферма

Что такое майнинг видеокарты? Когда биткойн только появился, майнить сотни и тысячи монет можно было практически на любом компьютере, задействуя вычислительный ресурс в виде центрального процессора (CPU). Довольно скоро майнерам для добычи bitcoin пришлось перейти на видеокарты (GPU). Графические процессоры содержат тысячи простых ядер, которые хорошо подходят для решения однотипных задач, таких как расчет цветов пикселей в играх — ​или вычисление хеша. Центральным процессорам с их четырьмя, восемью или максимум восемнадцатью ядрами с видеокартами не тягаться.

Etherium, Zcash, Dash и большинство альткойнов сегодня майнятся на видеокартах. Конкуренция за биткойн стала столь высока, что даже GPU для его добычи оказались слишком слабы. Главную криптовалюту производят на специальных устройствах, майнерах. Вычислениями хеша в них занимаются интегральные схемы специального назначения ASIC (Application-Specific Integrated Circuit). Некоторое время назад в Сингапуре, Китае и других странах начали появляться майнинг-фермы — пул компьютеров, состоящий из множества ASIC. Как правило, они размещались в шахтах с постоянной низкой температурой (при майнинге, как известно, выделяется много энергии) и требовали большое количество электричества. Поэтому в определенный момент наиболее выгодным вариантом для майнинга стало использование ГЭС. Ну и понятно, что процесс добычи блока стал невозможен в домашних условиях.

Исторически все золотые лихорадки рано или поздно шли на спад. Истощались запасы золота, уставали люди, росла конкуренция, и добывать желтый металл становилось невыгодно. Но биткойн не таков. Криптовалютная экономика позволяет и даже поощряет участников рынка наращивать мощности до бесконечности. Что они и делают.

Что нужно для майнинга

Криптовалютный рынок известен резкими взлетами и падениями. Биткойн то взлетает до 60 000 долларов, то проваливается вдвое. Его динамику примерно повторяют многие альткойны. Сегодня срок окупаемости оборудования для майнинг фермы приближается к году, но в хорошие времена он мог сокращаться до месяца.

Однако доходность оборудования почти всегда снижается: простыми словами — на рынок приходят новые майнеры, и сложность добычи возрастает. Отсюда очевидна стратегия: чтобы доход не падал, его часть следует постоянно вкладывать в наращивание мощностей.

Майнинг сегодня — ​рынок крупных игроков. Чем больше ферма, тем быстрее она зарабатывает. Чем больше инвестиции на старте, тем быстрее они окупятся. Главное — ​найти источник дешевой электроэнергии. Отсюда и многолетний дефицит видеокарт, и печальные экологические последствия.

Сама экономика подталкивает майнеров к разрастанию до масштабов, которые могут показаться безумными. В Америке компания выкупила угольную электростанцию для добычи биткойнов. Десять лет назад обанкротившийся владелец станции Greenidge в Дрездене, штат Нью-Йорк, передал ее для разбора на металлолом и отказался от своих прав. Семь лет здание простояло заброшенным, но теперь там майнят биткойны.

Экономика подталкивает майнеров к разрастанию до масштабов, которые могут показаться безумными

Экологи увидели в этом событии мощный прецедент: десятки заброшенных электростанций могут быть переоборудованы в фермы для майнинга с катастрофическими выбросами. По оценкам экологического объединения Earthjustice, если ферма в Дрездене заработает в полную силу, то выбросы углекислого газа на ней вырастут до 1,063 млн тонн в год, что на 65 % выше разрешенной нормы. Экологи направили открытое письмо губернатору Нью-Йорка, но пока Департамент по защите окружающей среды штата вынес решение, что Greenidge соответствует всем требованиями и может продолжать эксплуатацию.

В феврале этого года китайские майнеры спровоцировали перебои в электроснабжении в столице Ирана: в этой стране электроэнергия вчетверо дешевле, чем в самом Китае, поэтому, по сведениям властей, на данный момент в Иране находится 14 огромных майнинговых ферм, потребляющих суммарно около 300 МВт энергии, что сопоставимо с городом с численностью населения 100 000 человек.

Что влияет на заработок майнера:

- Хешрейт — это производительность оборудования, благодаря которой майнер добывает ключи и создает новые блоки.

- Объем потребляемой энергии оборудованием для майнинга. Соответственно, чем выше плата за электричество, тем меньше заработок майнера.

- Размер вознаграждения за созданный блок (он варьируется и зависит от того или иного блокчейна).

Замкнутый круг

Тревогу бьют не только экологи. К концу весны на криптовалюты ополчились даже заядлые энтузиасты технологий. Ранее в феврале стало известно, что Tesla инвестировала полтора миллиарда долларов в биткойны, а в мае Илон Маск вдруг объявил, что его компания выходит из криптовалютных позиций и больше не будет принимать биткойны к оплате.

«Мы озабочены тем, что для майнинга криптовалют и транзакций с биткойном используется все больше органических источников энергии, особенно угля, а это самое плохое топливо из всех с точки зрения выбросов. Криптовалюта — ​это хорошая идея… но она не может обходиться окружающей среде так дорого», — ​сказал бизнесмен. Чуть позже Маск написал в твиттере, что Tesla вновь будет принимать биткойны, когда майнинг станет экологичнее. В этот день курс биткойна поднялся на 12 %.

По всей видимости, Илон Маск верит в экомайнинг — ​направление, приверженцы которого используют для майнинга криптовалют возобновляемые источники энергии. Речь идет об энергии воды и ветра, солнечной и геотермальной энергии. Майнеры специально селятся в регионах, где много солнечных дней, дуют стабильные ветра или текут мощные реки. Так, майнинг стал движущей силой в развитии гидроэнергетики в китайской провинции Сычуань, до того как — ​опять же в мае — ​власти Китая объявили майнинг криптовалюты вне закона.

Блогер, активист и автор книги «Атака 50-футо­вого блокчейна» Дэвид Джерард считает, что экомайнинг — ​тупиковый путь: «Биткойн по сути антиэкономичен, так что более экономичная аппаратура для майнинга криптовалют не поможет, ей придется соревноваться с другой, столь же экономичной. А это, в свою очередь, означает, что затраты энергии на производство биткойнов и, стало быть, выбросы в атмосферу углекислого газа будут бесконечно расти». Джерард продвигает идею специального налога на криптовалюту, который мог бы частично компенсировать экологический урон.

Возможно, настоящим экомайнингом можно было бы назвать такую технологию добычи криптовалюты, которая не требует энергозатратных вычислений и большого расхода электричества. Такой механизм разработал изобретатель торрентов Брэм Коэн. Его криптовалюта называется чиа (Chia), и чтобы добывать ее, нужно располагать большим дисковым пространством. На старте Коэн обещал, что чиа можно будет майнить и на домашних компьютерах, и даже на смартфонах — ​поистине демократичный альткойн!

Сразу после начала торгов в мае цена на Chia взлетела, и ее добыча тут же превратилась в игру для крупных участников. При таком курсе диски и SSD-накопители окупились за два дня. Те, кто мог позволить себе вложения, тут же оборудовали крупные фермы, и сложность майнинга возросла настолько, что домашние майнеры остались не у дел.

Позже ажиотаж спал, курс упал вшестеро, но остался дефицит дисков и SSD вместе с сомнениями в экологичности Chia. Майнинг альткойна приводит к быстрому износу твердотельных накопителей, а значит, и растущей потребности в их утилизации. Электронные отходы наносят окружающей среде ощутимый вред.

В мирных целях

Пожалуй, самое абсурдное свойство криптовалют состоит в том, что они расходуют колоссальное количество ресурсов вхолостую. На момент написания статьи блоками Chia заполнено почти 35 эксабайт дискового пространства, и среди них нет ни байта полезной информации. К примеру, это в 1,8 миллиарда раз больше, чем английская «Википедия».

Суммарная вычислительная мощность сети Etherium примерно в 60 раз больше, чем у Fugaku, самого мощного суперкомпьютера в мире. На суперкомпьютерах моделируют строение Вселенной и структуру белка, ищут лекарства от рака и коронавируса. В сети Etherium «играют в лотерею».

Разработки алгоритмов, которые позволят криптовалютным сетям приносить пользу, ведутся. Пока ни один подобный проект не приблизился к реализации. Между тем агентство «Блумберг» (все той же весной 2021-го) предсказало, что к концу года биткойн будет стоить 400 000 долларов. Золотая лихорадка продолжается.

Константин Анисимов, CEO компании RUSONYX

Экология была и остается по-настоящему болезненной темой для современного человека, и приходится признать, что развитие технологий подвергает окружающую среду все большей опасности. Но растет и осознанность. Бизнес Rusonyx связан с технологиями, и мы тоже напрямую зависим от электроэнергии. Но мы отдаем себе полный отчет в том, что от нашей работы зависит большое количество людей и их профессиональная деятельность. То, что мы аккумулируем определенный объем ресурсов, позволяет онлайн-бизнесам экономить средства: им не приходится закупать, обслуживать и утилизировать оборудование самостоятельно. Облачные сервисы являются экологичной альтернативой индивидуальным форматам технологичных решений. Вероятно, в централизации майнинговых ферм вскоре также обнаружатся экологические плюсы, а сами майнеры пересмотрят свои приоритеты в сторону заботы о мире, в котором нам и нашим детям предстоит жить.

Как работает блокчейн на примере первой и главной цепочки блоков — ​Биткойна: