Hlavní navigace

Spotřebovává Bitcoin energie moc, nebo málo?

19. 5. 2021
Doba čtení: 9 minut

Sdílet

 Autor: Depositphotos
Je těžba Bitcoinu opravdu takovým zabijákem životního prostředí, jak se to někdy staví?

Od té doby, co existuje Cambridge Bitcoin Electricity Consumption Index (což je především chytrý nástroj univerzitního PR), lze absolutní spotřebu bitcoinového blockchainu snadno měřit. 

To je samozřejmě voda na mlýn všech jeho kritiků, potažmo kritiků Proof of work technologií obecně a lákavá zkratka pro média (určitě jste četli články o tom, že bitcoinová síť už spotřebovává více energie než Švédsko nebo Malajsie, které se odkazovaly právě na tento index). Narativu pomáhá i fakt, že zelená energie se stala jedním z významných strukturálních korporátních tlaků a organizace po celém světě více či méně dobrovolně omezují svoji spotřebu neobnovitelných zdrojů energie a emise uhlíku do atmosféry.

Za takové situace stačí rozbuška v podobě nějakého opravdu vlivného influencera (naposled tuto roli sehrál Elon Musk) nebo jiné vlivné osobnosti (viz třeba únorové prohlášení americké ministryně financí Janet Yellen) a problém je na stole. Nedělá se zde ale tak trochu z komára velbloud?

Na podobná emotivní prohlášení a zkratkovité paralely jako Cambridge Bitcoin Electricity Consumption Index lze odpovědět zhruba dvěma způsoby. Za prvé lze oplácet stejnou mincí, což sice také není úplně fér, ale alespoň to krásně ukazuje absurditu původního přístupu v celé jeho nahotě. 

Příkladem takové odpovědi je třeba tento měsíc zveřejněný report On Bitcoins Energy consumption: A quantitative Approach to a Subjective Question společnosti Galaxy Digital Michaela Novogratze. Zpráva toho pokrývá více a nemá smysl ji zde analyzovat celou (kdo chce, může si ji přečíst na odkazu výše). Ve zkratce říká to, že Bitcoin spotřebovává mnohem méně energie (zhruba polovinu) než světový bankovní systém (pouze core služby a bez centrálních bank) nebo třeba průmysl kolem investičního zlata. 

Bitcoinová síť podle statistiky spotřebuje na svůj provoz ročně 113 TWh (asi 0,55 % globální produkce elektřiny), kdežto bankovní core služby 263 TWh a zlatý průmysl jen o málo méně. Že je takové srovnání absurdní? Samozřejmě, ale totéž platí pro energetické argumenty bitcoinových odpůrců. A ne, odpovědí určitě není snaha vymyslet energeticky šetrnější Bitcoin. To je elementární nepochopení toho, jak v bitcoinové síti funguje bezpečnost.

Kolik smí který průmysl spotřebovávat energie?

Velká část průmyslových odvětví spotřebovává násobky množství energie, která v současné době padne na zabezpečení bitcoinové sítě, a nikdo se tomu nijak zvlášť nepodivuje. Není divu – určit, které služby a zboží mají větší právo vykoupit svoji existenci vysokými náklady na svůj vznik než jiné, je komplexní a ožehavé téma. 

Jeden problém Bitcoinu a potažmo dalších decentralizovaných Proof of work kryptoměn ale je, že na rozdíl od zbytku průmyslu obcházejí svět emisních povolenek, a to může být řadě lidí trnem v oku. Další problém je poměrně vysoká míra subjektivity při posuzování užitečnosti bitcoinové sítě. 

Užitečnost Bitcoinu jako statku je také do značné míry subjektivní, což opět komplikuje objektivní posouzení. Pro tu část kritiků, pro které je Bitcoin jen Ponzi schématem s připojenou transakční sítí, by mohl být celkem oprávněně i stokrát nenáročnější Bitcoin (pomiňme teď bezpečnostní stránku věci) nepřípustně energeticky náročný. 

Pokud mu však přiznáte alespoň jednu užitečnou funkci (dnes se nejčastěji hovoří o úložišti hodnoty), pak již může být současná spotřeba docela dobře ospravedlnitelná, a pokud k ní přidáme další společensky velmi prospěšné funkce – jako nástroj pro miliony jednotlivců, jak se vymanit z vleku inflace, jak uniknout snahám o kontrolu kapitálových toků nebo třeba monetární represi, pak jsou ty současné energetické náklady vlastně docela levné (nebo přinejmenším velmi dobře utracené).

Hlouběji do králičí nory

Zatím jsme se ale stále pohybovali ve velmi abstraktní rovině, kde existuje nebezpečí nechat se unést libozvukem vlastních myšlenek a zajít nad propast případných kognitivních zkreslení. Zkusme se tedy podívat na důležitá fakta a následně posuďme celý problém znovu v novém světle neúprosné reality. 

1. Emise versus spotřeba

Zatímco spotřebu bitcoinové sítě je poměrně snadné změřit (lze ji s alespoň povrchní znalostí hardwaru, který mineři používají, odvodit přímo z aktuální hashrate), zdaleka již není tak jednoduché odvodit z této spotřeby emise, které jsou při tom produkovány.

Zhruba před dvěma lety jsme zde v článku Dvě poznámky k těžbě bitcoinů aneb Statistika vyvrací populární omyly na statistice od Coinshares dokazovali, že bitcoinový mining je ve skutečnosti značně zelený. Obnovitelné zdroje tehdy činily 74,1 % veškeré energie spotřebované na těžbu

Pro větší objektivitu nutno zmínit, že ne všechny statistiky jsou takto lichotivé. Například Cambridge Center for Alternative Finance loni ve své studii 3rd Global Cryptoasset Benchmarking Study tvrdil, že podíl zelené energie v těžebním mixu je pouze 39 %. 

K tomu je ale nutno dodat, že šlo o velmi obecný odhad na základě hlavního energetického mixu v zemích, odkud se rekrutuje nejvíce minerů, a navíc na nekompletním vzorku poolů, takže vzniklo hodně hrubé zjednodušení. Procento podílu obnovitelné energie v těžbě má také v období bullmarketu tendenci klesat, protože se najednou začíná vyplácet těžit všemi dostupnými prostředky. Přesto nám ale dává tušit, že to s těmi emisemi nebude zase tak žhavé. 

Důvod? Jsou dva. Ten hlavní je, že těžba bitcoinů je téměř dokonalý (extrémně kompetitivní) trh, vstoupit na něj může kdokoli a dlouhodobým vítězem je ten, kdo zvládne těžit s výrazně nižšími náklady než ostatní. Důsledkem toho je snaha maximálně utilizovat jinak nevyužitelné energetické přebytky, a to jak ty z obnovitelných zdrojů, tak ty ze zbývajícího energetického mixu. 

Část těžby tak využívá již vyrobenou energii, která by jinak přišla vniveč. Někdy se dokonce říká, že Bitcoin je první technologií, která umožnila efektivně přenášet elektrickou energii v čase (vytěžený bitcoin totiž lze na rozdíl od energie dlouhodobě skladovat). Jaká je v takovém případě emisní stopa? Stále není úplně nulová, ale je vlastně zanedbatelná. 

Druhým důvodem, který s prvním bodem úzce souvisí, je dlouhodobá snaha hledat a preferovat levné zdroje energie, což jsou vedle jádra velmi často právě obnovitelné zdroje. Není náhoda, že (v závislosti na sezóně) se 10 až 50 % hashrate vygeneruje právě v čínských provinciích S'-čchuan a Jün-nan, které jsou pověstné svými obřími vodními elektrárnami a sezónními záplavami, při kterých každoročně vznikají obrovská kvanta obtížně zužitkovatelné energie.

Sibiřští a Dakotští těžaři kryptoměn zase patří k průkopníkům mezi utilizátory zemního plynu, který se uvolňuje při těžbě ropy. Ten je jinak do dnešních dnů kvůli komplikacím s budováním případné infrastruktury jeho zapojení do energetického gridu ropnými společnostmi většinu na místě spalován, což je jednak plýtvání přírodním zdrojem a bez jeho dalšího využití také dalším zbytečným generátorem emisí. 

2. Je bitcoinová síť objektivně energeticky neefektivní?

Další častý argument proti Bitcoinu ve vztahu k jeho spotřebě je, že je cena transakce nesmyslně vysoká. Je to ale skutečně pravda? Pojďme si to rozklíčovat. Energetická cena za ověření transakce je něco, co se velmi špatně počítá, a to proto, že je v celkovém součtu (a ve srovnání s datacentry komerčních platebních sítí) dost zanedbatelná. To, co je naopak energeticky velmi náročné, je hádání náhodného čísla (nonce) během závodu o právo podepsat následující blok, jinými slovy samotný mining.

Mining dost dobře nelze udělat energeticky efektivnější, jeho smyslem je totiž právě opak, a to s cílem učinit síť bezpečnější. Spálená energie zajišťuje bezpečnost sítě tím, že činí jakýkoli pokus o přepis historie v blockchainu velmi nákladným (náklady enormně stoupají se vzdáleností každého bloku) a tvoří součást ekosystému incentiv, které potvrzují legitimitu systému. 

Těžaři jsou motivováni pokračovat v zabezpečování sítě skrze odměny ve formě nově vytvořených bitcoinů a transakčních poplatků, energetická náročnost je pak pojistkou jejich poctivosti (jejich podíl „v byznysu“). Čím větší podíl (těžební operace jsou dlouhodobý projekt s dopředu plánovanými náklady a započítaným prvkem nejistoty), tím menší je motivace ohrozit vlastní odměnu ztrátou důvěry, ať již ve svou poctivost, nebo v systém samotný. Těžaři navíc těží pouze tehdy, dokud lidé shledávají Bitcoin z nějakého důvodu hodnotným nebo užitečným.

3. Stoupající hashrate a energetická spotřeba aneb Spálí nás Bitcoin zaživa?

S neefektivitou je často dávána do souvislosti i stále stoupající hashrate a s ní stoupající energetická spotřeba. Hashrate sice skutečně do určité míry odráží stoupající zájem o těžbu a ruku v ruce s tím i stoupající spotřebu energie, ale neplatí mezi nimi přímá úměra (do sítě se zapojují stále efektivnější ASIC přístroje a naopak pomalu odpadávají ty méně efektivní). 

Jak se také v praxi mnohokrát ukázalo (byť hlavní trend je dlouhodobě růstový), hashrate je součástí samoregulačního mechanismu, který se zpožděním přímo reaguje na cenu za jeden BTC. Pokud cena stoupá, roste i hashrate a spotřeba (a bezpečnost) sítě, pokud ale cena dlouhodobě klesá, začnou mineři s určitým zpožděním (kvůli vysokým vstupním nákladům a dopředu nasmlouvané elektřině se bude většina minerů snažit vydržet co nejdéle a ztrátovost nějakou dobu dotovat) postupně vypínat nejztrátovější stroje a hashrate půjde dolů. V určitý moment hashrate klesne natolik, že se části odpadlých minerů nebo tomu, kdo koupil jejich vybavení, opět vyplatí zapínat stroje a závod se rozebíhá nanovo. 

Dnes je hlavní incentivou těžařů snaha dosáhnout na odměnu za vytěžený blok, tedy snaha přivlastnit si coinbase transakci. Ta je od loňského května 6,25 BTC, za tři roky se sníží na polovinu a po dalších čtyřech letech se opět o polovinu sníží a tak dále. Přestože v období extrémně rychlého růstu ocenění Bitcoinu lze dosahovat těžbou pohádkových zisků, většinu času se náklady a odměna pohybují poměrně blízko sebe. Jak již bylo řečeno, trh je otevřený komukoli, a pokud je těžba chvilku pro někoho extrémně zisková, velmi brzy se objeví další hráči, kteří tento rozdíl smažou. Toto jsou dohromady dvě premisy, které z miningu dělají trochu adrenalinovou záležitost.

Představte si totiž, že jste v kůži minera, jehož náklady na těžbu teď mohou být řekněme 35 tisíc dolarů. Pokud ale za tři roky nebude Bitcoin stát alespoň 80 tisíc dolarů, tak bude nejspíš těžit ve ztrátě. Čím rychlejší byl předchozí růst ceny, tím větší riziko pro minera, protože náklady se mu již nejspíš nijak dramaticky nesníží. Příklad je pro názornost trochu zjednodušený a nereflektuje různé hedgeovací nástroje, které mají mineři k dispozici. 

Už v roce 2033 se odměna za vytěžený blok smrskne na méně než jeden Bitcoin (0,78125 BTC). Aby se udržel současný trend a miningový průmysl rostl současným tempem, musela by hodnota Bitcoinu vzrůst minimálně více než osminásobně.

V době, které bych se ještě měl bez potíží dožít, se tato hodnota sníží na 0,00076293 BTC za blok. Ač letošní kryptoměnové šílenství posunulo hranice toho, co je a co není možné, musela by jeho hodnota vzrůst o stovky milionů dolarů, aby udržel současný trend růstu. V případě nižších stovek milionů by to přitom pouze stačilo na to, udržet energetický výdaj na zabezpečení sítě podobný tomu současnému. 

Odměna za vytěžení bloku pochopitelně není jedinou složkou ocenění práce minera, transakční poplatky ale zatím tvoří jen velmi slabou část celkové incentivy a do budoucna nejspíše budou navíc narážet na psychologickou hranici toho, kolik jsou lidé ještě ochotní utratit jako poplatek za transakci na první vrstvě. 

Lupa_MIF21_vyvojapp

Pokud se tedy protokol sítě nijak zásadně nezmění, hrozí, jak dlouhodobě upozorňuje například Nick Carter, možná zcela opačný trend, a to pozvolný pokles množství energie vkládané do těžebních operací. 

Jsou tedy současné náklady na provoz bitcoinové sítě drahé, nebo naopak příliš levné? To ať už si každý rozhodne sám.

Autor článku

Externí spolupracovník serveru Lupa.cz a expert na blockchain a kryptoměny. Jako šéfredaktor v minulosti vedl ADASTRA Business Intelligence Magazine a server ITbiz.cz.