Привет, Хабр! Представляю вашему вниманию перевод статьи «PoW эффективен» Дэн Хелд.
Введение
Большинство людей думают, что энергия, потраченная на Proof-Of-Work (PoW), тратится впустую.В этой статье я объясню, почему все основано на энергии, в том числе и на деньгах.
А также, почему оценка энергопотребления субъективна и как стоимость энергии, затраченной на PoW, соотносится с другими системами.
В этой статье собраны мысли многих людей в сфере криптовалют, я просто собрал все это воедино.
Работа состоит из энергии
Идея о том, что для совершения работы необходима энергия, возникла у французского математика Гаспара-Гюстава Кориолиса.В те далекие времена работу выполняли исключительно люди.
Топливом для работы была еда.
Около миллиона лет назад человек открыл огонь.
В результате количество энергии, доступной человеку, увеличилось; теперь человек мог согреться с помощью огня, и не только благодаря съеденной пище.
Таким образом, эта дополнительная энергия улучшила жизнь человечества.
Несколько тысяч лет назад потребление энергии человеком возросло еще больше из-за приручения животных.
Животные работали на людей.
Животные тоже требовали много еды, и это тоже способствовало дальнейшему развитию.
За последние несколько сотен лет человек создал машины.
Машины выполняли работу, используя сначала энергию воды и ветра, а затем более дешевые источники энергии, такие как уголь и газ.
В настоящее время используется ядерная и термоядерная энергия.
И машины, и природа выполняют работу за счет использования энергии.
Экономика основана не на деньгах, а на труде и энергии.
Все в нашей жизни тесно связано со стоимостью энергии.
Очистка воды требует энергии.
Транспортировка грузов требует энергии.
Производство товаров требует энергии.
Приготовление еды требует энергии.
Холодильники и морозильники требуют энергии.
На свободном рынке цена любого товара во многом зависит от количества энергии, затраченной на его производство.
Поскольку рынок поощряет минимальные цены на товары, количество энергии, используемой для производства, также сводится к минимуму.
Мировой ВВП (USDA) и мировое потребление энергии (отчет BP за 2014 г.
): 
В начале 20 века лидеры отрасли Генри Форд и Томас Аддисон рассматривали идею замены золота или доллара «энергетическим долларом» или «энергетической единицей» (энергетической валютой).
Идея была популярна, потому что такая валюта имела характеристики денег: четко определенную меру платежа, которую легко измерить, но трудно подделать, которую можно разделить на более мелкие части и взаимозаменять (любая единица эквивалентна любой другой единице).
Однако были и недостатки – было сложно передавать и хранить энергетические деньги.
Больше всего вы хотите того, чего трудно получить (Марк Твен)Перенесемся в 31 октября 2008 года — Сатоши опубликовал статью о Биткойне.
Метод PoW изначально был изобретен для борьбы со спамом.
Затем Сатоши адаптировал эту технологию для использования в электронных деньгах.
В майнинге используются специальные машины (ASIC) для преобразования электроэнергии в биткойны (в виде вознаграждения за добытый блок).
Машины постоянно выполняют операции хеширования (угадывание/голосование), пока не найдут решение криптографической проблемы.
За найденное решение выплачивается вознаграждение в биткойнах.
Найденное решение доказывает, что майнер потратил энергию в виде ASIC-машины и электричества.
Биткойн основан на капиталистическом принципе «рискуй деньгами, получай голоса», используя энергию и машины ASIC для расчета хешей (голосов) – Хьюго Нгуен.
Когда Сатоши разработал метод PoW, он фундаментально изменил систему голосования с политических голосов на аполитичные голоса (хэши) с использованием преобразования энергии.
PoW служит подтверждением того, что энергия была потрачена.
Почему это важно? Для физического мира это самый простой и справедливый метод проверки чего-либо в цифровом мире.
PoW — это физика, а не программы.
Биткойны создаются из энергии, основного продукта Вселенной.
PoW превращает электричество в цифровое золото.
История транзакций биткойнов может быть неизменной только в том случае, если ее создание обходится дорого.
Необходимость использовать большое количество ресурсов для PoW — это не ошибка, это задумано.
До недавнего времени защита чего-либо означала возведение толстой физической стены вокруг того, что считалось ценным.
Новый мир криптовалют странен и необычен — здесь нет физических стен, защищающих наши деньги, нет дверей, блокирующих вход в хранилище.
Публичная история транзакций Биткойн защищена общей вычислительной мощностью: суммой всей энергии, затраченной на «построение стены».
Из-за стоимости для его разрушения потребуется сопоставимое количество энергии (неоправданно дорого).
Потребляемая мощность
Криптопокалипсис приближается — PoW Биткойна настолько ужасен, что уничтожит мир к 2020 году! Возможно, вы заметили, что в большинстве статей о «конце света» используются выводы Алекса де Риса, «финансиста и специалиста по блокчейну», который работает в бухгалтерской фирме PwC в Нидерландах.Он также ведет блог Digiconomist. Его выводы были справедливо раскритикованы за недостаточную точность расчетов энергопотребления.
Используемый им показатель «потребление энергии на транзакцию» намеренно вводит в заблуждение по нескольким причинам:
- Энергия расходуется на блоки, которые могут содержать различное количество транзакций.
Больше транзакций не означает больше энергии
- Экономическая ценность транзакции Биткойн постоянно растет (с использованием пакетной обработки, Segwit, Lightning и т. д.).
Поскольку Биткойн становится все более сетью транзакций, увеличивается экономическая ценность единицы энергии.
- Средняя стоимость транзакции не является адекватным показателем при оценке эффективности Bitcoin PoW. Метрика должна учитывать хранение истории транзакций.
«Энергия тратится на поддержание запаса биткойнов, относительное количество которых уменьшается вместе с инфляцией.
Биткойн суммирует энергию, затраченную на майнинг всех блоков с момента запуска сети.
Исследователь LaurentMT эмпирически определил, что Bitcoin PoW со временем становится более эффективным.
Увеличение стоимости компенсируется еще более возрастающей стоимостью монет, хранящихся в системе.
Поскольку прибыль снижается, мы можем ожидать усиления конкуренции среди производителей ASIC-машин.
https://cseweb.ucsd.edu/~mbtaylor/papers/Taylor_Bitcoin_IEEE_Computer_2017.pdf 
https://research.bloomberg.com/pub/res/d3bgbon7nESTWTzC1U9PNCxDVfQ
Общая стоимость майнинга будет в основном состоять из затрат на электроэнергию (эксплуатационные затраты), а не из стоимости ASIC-машин (капитальные затраты).
Физическое расположение майнинг-центров не имеет значения для сети Биткойн, поэтому майнеры, как правило, отправляются в места с избытком электроэнергии и, соответственно, меньшей стоимостью.
В долгосрочной перспективе это может повлиять на эффективность рынка электроэнергии.
Майнеры биткойнов будут выступать в качестве арбитража электроэнергии между глобальными центрами.
Излишки электроэнергии будут использоваться для добычи биткойнов.
Это также может помочь решить проблему возобновляемых источников энергии с избыточной мощностью, которая не используется, например, гидроэлектростанций или сжигания побочного газа при добыче нефти.
В будущем майнинг биткойнов может также использовать возобновляемые источники энергии с переменной мощностью.
Производители электроэнергии могут подключать майнинговые машины и хранить избыточную мощность в биткойнах.
Алюминий широко использовался в качестве средства экспорта электроэнергии из стран, которые имеют богатые возобновляемые источники электроэнергии, но не имеют возможности их реализовать (например, Исландия).
Переплавка боксита (также известного как алюминиевая руда) в алюминий требует огромного количества энергии и является односторонним процессом (так же, как перемешивание).
Те же аргументы по поводу расточительства энергии были высказаны в отношении алюминия 40 лет назад, в 1979 году (включая опасность централизации).
Алюминиевые предприятия постоянно ищут на планете дешевые источники энергии.
По мере развития производства алюминия на протяжении десятилетий удельный расход энергии (кВт на килограмм произведенного алюминия) снизился.
https://www1.eere.energy.gov/manufacturing/resources/aluminum/pdfs/al_theoretical.pdf
Глобальная энергетическая сеть высвобождает неиспользуемые активы и создает новые.Биткойн-майнеры — надежные покупатели электроэнергии.Представьте себе трехмерную топографическую карту мира, где дешевые источники энергии представлены низменностями, а более дорогие источники энергии представлены холмами.
Я представляю себе, что майнинг биткойнов подобен стакану воды, который выливают на эту поверхность, заполняя все углубления и выравнивая поверхность - Ник Картер
Они поощряют строительство новых электростанций для использования дополнительных источников энергии, которые в противном случае не были бы использованы.
Когда количество энергии, используемой для PoW, перестанет увеличиваться? Именно тогда, когда достаточное количество производителей электроэнергии включит PoW-оборудование, и прибыль от эксплуатации этого оборудования будет равна прибыли от продажи электроэнергии потребителям.Существует мнение, что майнинг биткойнов не выполняет полезной работы, но майнинг делает простые числа , Например.Таким образом, «дополнительная прибыль» от эксплуатации майнингового оборудования снизится до нуля.
Я называю этот баланс точкой Накамото.
По моим оценкам, при достижении равновесия на PoW будет потрачено от 1 до 10% мировой энергии.
— Дхрув Бансал
Идея использования PoW для выполнения какой-то другой задачи может показаться хорошей, но на самом деле она негативно влияет на безопасность сети.
Разделение вознаграждений может привести к тому, что выполнять второстепенную работу выгоднее, чем основную.
Даже если побочная работа безобидна (обогреватель, например), вместо заработка 100 долларов за Х хэшей получается 100 долларов + 5 долларов (тепло) за Х хэшей.
Нагреватель с функцией майнинга — это просто пример повышения эффективности оборудования, приводящий к увеличению сложности и, как следствие, энергопотребления при добыче блока.
Эта проблема никогда не возникнет в Биткойне, поскольку PoW используется только для защиты сети.
Примечание.
Биткойн сам по себе чрезвычайно полезен обществу (иначе майнинг не был бы прибыльным), поэтому нерационально просить майнеров подрабатывать без особого стимула.
Сравнение затрат
Энергия используется повсюду (первый закон термодинамики).Мнение о том, что использование энергии для какой-то работы более расточительно, чем для другой, совершенно субъективно, поскольку.
все потребители платят за электроэнергию рыночную цену.
Если люди думают, что это выгодно, электроэнергия будет потрачена впустую.В термодинамике Вселенная представляет собой закрытую систему.Те, кто потратит электроэнергию, будут вознаграждены биткойнами.
— Сайфедин Аммос
Использование избыточной электроэнергии для майнинга биткойнов на порядок меньше, чем для существующих фиатных систем, которые полагаются не только на банковскую систему, потребляющую электроэнергию, но и на существование военной и политической системы.
Использование этого электричества для защиты основы финансовой системы выгодно.
В таблице ниже представлено сравнение с существующими финансовыми, военными и политическими системами.
Цивилизация I типа
В процессе поиска дешевых источников энергии мы сможем воспользоваться еще большим количеством мировых возможностей.Развивая эти источники энергии, Биткойн приближает нас не только к экономике Кардашевского типа I, но и к цивилизации Кардашевского типа I (сейчас мы находимся примерно на уровне 0,72 по шкале Кардашева).
Для достижения T1 может потребоваться значительно меньше времени из-за стимулирования майнинга биткойнов.
Несколько десятилетий вместо 200. Как только будет достигнут тип I, необходимость ограничивать потребление энергии будет меньше, и это улучшит условия жизни для всех.
Стимул к поиску дешевой электроэнергии ускорит создание термоядерных реакторов.
Природа подсказывает нам, как это сделать, обеспечивая термоядерной энергией всю Вселенную (звезды).
Человечество находится в процессе создания такого механизма посредством строительства термоядерных реакторов.
По оценкам, для использования энергии термоядерного синтеза потребуется около 80 миллиардов долларов на исследования и разработки в течение нескольких десятилетий.
Топливо для термоядерных реакторов (в основном дейтерий) имеется на Земле в изобилии в океанах.
Этого вполне достаточно, чтобы обеспечить человечество энергией на миллионы лет. Энергия термоядерного синтеза обладает большинством преимуществ возобновляемых источников энергии, таких как долгосрочное производство энергии и отсутствие выбросов парниковых газов или загрязнения воздуха.
Плотность энергии термоядерного синтеза очень высока, а производство непрерывно.
Другой аспект термоядерной энергии заключается в том, что ее стоимость не увеличивается пропорционально объему.
Например, стоимость энергии воды и ветра увеличивается, поскольку оптимальные места для электростанций уже используются.
Стоимость термоядерной энергии не сильно увеличится, даже если будет построено много станций, поскольку сырье (морская вода) имеется в изобилии в разных местах планеты.
Вода, вода повсюду.Энергия термоядерного синтеза и другие дешевые источники энергии решат многие проблемы, такие как наличие пресной питьевой воды.Но ни капли выпить.
— Сэмюэл Тейлор Кольридж
Нас окружает морская вода, но опреснительные установки потребляют много энергии.
Стоимость опреснения морской воды в настоящее время превышает стоимость колодезной воды, ее очистки и хранения.
Желание человека исследовать высочайшие горные вершины, глубочайшие моря и океаны, сердце атома и сущность пространства-времени не должно ограничиваться энергией.
Мы дотянемся до звезд. Годовой объем составляет 1,34 триллиона долларов? взаиморасчеты, не основанные на доверии, плюс дешевая энергия для всех, 4,5 миллиарда долларов потрачено на майнинг пока? Я думаю, что ответ будет однозначным: да.
Теги: #bitcoin #криптовалюты #майнинг #электричество #bitcoin #pow
-
Разница Между Thinkpad T410 И Thinkpad T400
19 Oct, 24 -
Найти Adobe Acrobat Стало Проще
19 Oct, 24 -
Личный Опыт: Хобби = Бизнес?
19 Oct, 24
