By Bitcoin-louhinta ja energiankulutus
Jo vuonna 2021 uutisoitiin laajalti Bitcoinin kuluttavan enemmän energiaan kuin koko Suomi yhteensä. Energiankulutus on ollut yhä enemmän esillä Euroopan kamppaillessa energiakriisissä Venäjän hyökkäyssodan vuoksi.
Mikä on Bitcoinin energiankulutuksen tulevaisuus, ja miksi Bitcoinin energiankulutus ei todellisuudessa merkitse juuri muuta kuin hyviä klikkiotsikoita iltapäivälehdille? Tutustutaan siihen tässä artikkelissa syvemmin.
Bitcoin kuluttaa paljon sähköä, mutta se on välttämätöntä
Bitcoin käyttää transaktioiden todentamiseen POW (Proof Of Work) -konsensusmallia. Jokainen Bitcoin-transaktio tallennetaan lohkoon, ja lohkot vahvistetaan louhijoiden toimesta.
POW on samalla syy sekä Bitcoinin suureen energiankulutukseen että sen huipputason turvallisuuteen – POW on transaktioiden todentamiseen äärimmäisen turvallinen tapa, ja sen avulla virheellisen tiedon syöttäminen lohkoketjuun on nykyteknologialla käytännössä mahdotonta.
Bitcoin on alusta saakka suunniteltu juuri tämän konsensusmallin ympärille, joten Bitcoinin energiankulutus on itse asiassa suunniteltu ominaisuus, ei vika järjestelmässä. Koko konsensusmallin periaate pohjautuu siihen, että transaktioiden todentamiseen on pakko kuluttaa energiaa, jotta lohkoketju toimisi toivotulla tavalla.
Miksi transaktioiden todentamiseen sitten kuluu niin paljon energiaa, ja miksi järjestelmä on suunniteltu näin?
Tähän on useampi syy, mutta näistä tärkeimmät ovat desentralisaatio ja luottamus – tai tarkemmin ottaen luottamuksen puute.
Bitcoinin perusperiaate on tarjota digitaalinen valuutta, jonka toiminta ei nojaa yhteenkään yksittäiseen tekijään. Bitcoin ei tarvitse pankkeja, koska käyttäjät itse huolehtivat lohkoketjun turvallisuudesta ja varmistavat sen sulavan toiminnan.
Koska Bitcoinin turvallisuus on yksittäisen instituution sijaan miljoonien käyttäjien huolehdittavana, ei kukaan yksittäinen tekijä voi horjuttaa lohkoketjun turvallisuutta.
Näin ollen Bitcoinin blockchain on täysin riippumaton ulkopuolisista maksunvahvistajista, tehden siitä äärimmäisen häiriökestävän ja läpinäkyvän – ja täysin desentralisoidun.
Lohkoketjussa louhijat ovat eräänlaisia pankkivirkailijoita, jotka vahvistavat yhdessä kaikki lohkoketjun transaktiot ratkaisemalla monimutkaisia matemaattisia ongelmia tehokkailla tietokoneilla.
Bitcoinin toinen tärkeä tehtävä on tarjota käyttäjille verkko, johon nämä voivat luottaa kuitenkaan luottamatta yhteenkään yksittäiseen lohkoketjun ”työntekijään”.
Bitcoinin POW-konsensusmalli mahdollistaa tämän perusperiaatteen toteutumisen, koska yhdelläkään yksittäisellä käyttäjällä ei ole Bitcoinin lohkoketjussa suurta sananvaltaa.
Mallissa louhijat vastaanottavat lohkoketjulta lohkoiksi kutsuttuja listoja transaktioista. Lohkot sisältävät n. 2000 transaktion tiedot, ja nämä listat on salattu vahvalla salauksella, jota kukaan ei pysty tavanomaisin keinoin purkamaan. Salaus on erittäin vahva, ja lahjakkaallekin matemaatikolle täysin mahdoton tehtävä purkaa omin avuin.
Salauksen vahvuudesta kertoo myös se, että yksittäinenkin tehokas tietokone saisi puurtaa salauksen purkaakseen tuhansia vuosia, ja silloinkaan salaus ei ole vielä yhtään sen lähempänä ratkeamista kuin ensimmäisenä päivänä – yksin toimivalla louhijalla salauksen purkaminen perustuisi täysin tuuriin, ja mahdollisuus salauksen purkamiseen – eli yksittäisen lohkon todentamiseen yksin – on käytännössä niin pieni, että sitä ei edes kannata yrittää.
Salausta ei kannata edes yrittää purkaa itse, koska siihen kuluisi valtava määrä energiaa, ja energia maksaa rahaa. Tässä kohtaa pääsemme itse asian ytimeen, eli siihen, miksi POW-malli pakottaa käyttäjän kuluttamaan valtavan määrän energiaa ja miten se vahvistaa lohkoketjun turvallisuutta merkittävästi.
Lohkoketjun transaktiothan voisi siis teoriassa vahvistaa kuka tahansa yksittäinen louhija, jos lohkoketjun vaikeusaste olisi riittävän matala.
Jos yksittäinen louhija saisi mahdollisuuden purkaa salauksen itse, tämä ei ainoastaan saisi valtavan, parhaillaan satojen tuhansien dollarien arvoisen palkkion työstään, vaan myös mahdollisuuden hyväksyä virheellisiäkin transaktioita.
Jos yksittäinen louhija kykenisi vahvistamaan kokonaisen lohkon transaktioita, on teoriassa mahdollista, että louhija voisi tekaista listan n. 2000 transaktiosta, jossa kaikki transaktiot kohdistuvat louhijan omaan Bitcoin-lompakkoon – sanomattakin on selvää, että tämä ei ole hyväksyttävä tilanne.
Bitcoinin lohkoketju on onneksi kuitenkin suunniteltu niin, että vaikeusaste ei koskaan laske niin alas, että yksittäinen louhija voisi purkaa lohkon salausta – Bitcoin-lohkoketjun energiankulutus johtuu siitä, että vaikeusaste nousee aina käyttäjämäärän ja louhijoiden laskentatehon kehittyessä.
Vaikeusastetta on pakko nostaa lohkoketjun turvallisuuden varmistamiseksi, johon vastauksena louhijat kehittävät entistä tehokkaampia tapoja louhia valuuttaa, kuluttaen lisää energiaa. Sykli toistuu uudelleen ja uudelleen, ja energiankulutus nousee ajan saatossa tasaisesti.
Malli motivoi toisaalta myös energiatehokkaampien ratkaisujen kehittämiseen
Kun Bitcoin julkaistiin julkiseen käyttöön vuonna 2008, sen louhijoille maksama palkkio yksittäisen lohkon todentamisesta oli 50 BTC-kolikkoa lohkoa kohden. Tänä päivänä lohkokohtainen palkkio on enää 6,3 BTC-kolikkoa jokaista todennettua lohkoa kohden.
Bitcoinin lohkokohtainen palkkio puolittuu tasaisin väliajoin, tarkalleen ottaen 210 000 lohkon välein. Puolittaminen mahdollistaa Bitcoin-lohkoketjun valuuttamäärän hallitsemisen sekä sen tarkan kierrossa olevan valuuttamäärän hallinnan tavalla, jonka jokainen käyttäjä tietää.
Koska palkkio puolittuu, ja uusien kolikoiden kiertoon lisättävä määrä vähenee ajan saatossa, myös itse valuutan arvo nousee – näin siis ainakin teoriassa, ja olettaen että myös käyttäjämäärä kasvaa samaa tahtia.
Puolittaminen toimii samalla myös eräänlaisena motivaattorina louhijoille entistä energiatehokkaamman louhimislaitteiston kehittämiseen. Kun palkkiot pienenevät, tulee louhijoiden jakaa entistä pienempi määrä Bitcoinia mahdollisesti jopa suuremman louhijajoukon kesken.
Ja koska louhimista tehdään kuitenkin käytännössä aina sen kustannusten vuoksi voiton toivossa, tulee louhijoiden keksiä entistä tehokkaampia tapoja transaktioiden toteuttamiseen tavalla, joka kuluttaa entistä vähemmän energiaa – vaihtoehtoisesti voi louhija myös kehittää teknologiaa, joka luo entistä edullisempaa energiaa, jota nämä voivat käyttää louhinnan kustannustehokkuuden parantamiseen.
Joka tapauksessa kumpikin kehityssuunta hyödyttää sekä bitcoin-louhijoita että ihmiskuntaa kokonaisuudessaan – jos Bitcoin todella saavuttaa massa-adoption, sen energiankulutus kasvaa eksponentiaalisesti, ja louhijoiden on kehitettävä yhä edistyneempää teknologiaa louhimisen kannattavuuden ylläpitämiseksi.
Ja koska louhinta on jo tänä päivänä valtavaa, miljardiluokan bisnestä, on rahallinen motivaatio tämän teknologian kehittämiseen olemassa. Jos louhijat laittavat pillit pussiin energian hinnan noustessa tai vaikeusasteen kasvaessa, joku muu varmasti tulee tilalle uudella, entistä energiatehokkaammalla teknologialla varustettuna ja korjaa voitot kotiin.
Bitcoinin energiankulutuksesta keskustellessa täytyy myös muistaa, että vaikka lohkoketju todella kuluttaa merkittävän määrän energiaa, on sen energiankulutus edelleen maailmantasolla varsin pienellä tasolla.
Bitcoinin energiankulutus ei varmasti tule ajamaan missään vaiheessa maailmantaloutta energiakriisiin, vaikka media näin saattaisi asiaa esittääkin.
What is your reaction?
