СМИ во всем мире активно спекулируют на заявлениях ученых, аналитиков, просто известных людей о том, как много электроэнергии потребляет майнинг и, соответственно, поддержка функционирования блокчейна Bitcoin.

Ментор из гонконгского бизнес-акселератора, специализирующегося на блокчейн-стартапах, Леонард Уиз решил копнуть поглубже и разобраться, сколько же на самом деле электроэнергии пожирает растущий как на дрожжах биткоин.

На сегодняшний день, статистических данных о том, сколько электроэнергии тратится на майнинг нет — даже производители электроэнергии далеко не всегда знают, для чего используются их ресурсы. Но можно высчитать расход энергии, опираясь на сложность биткоина и на характеристики топового оборудования для его майнинга.

Сложностью измеряется среднее количество хэшей, ушедших у майнера на поиск одного действительного блока. Это значение заново рассчитывается каждые 2016 блоков (около двух недель), чтобы поддерживать интервал между блоками в 10 минут.

С седьмого декабря (с блока 498048) значение сложности равно 1 590 896 927 258. Каждый хэш — это случайное число между 1 и 2^256–1. Чтобы посчитать среднее количество хэшей, которое уйдет на поиск блока в течение десяти минут, используют формулу D * 232 / 600. Для текущей сложности получается 1,14×10^19 хэшей в секунду или 14 Эксахэш/с.

Перейдем к оборудованию.

Bitmain — китайский производитель оборудования, которое использует 70% биткоин-майнеров в мире.

Последняя модель майнера Bitmain — S9 — использует микрочипы с производительность — 4 ТХ/с (14×10^12) при энергопотреблении в 1372 Вт.

На сегодня это самый энергосберегающий майнер на рынке, с помощью которого можно обозначить нижний порог потребляемой энергии.

Разделив 1,14×10^19 на 14×10^12, мы узнаем, что на данный момент в работе находится максимум 800 тысяч майнеров модели S9, которые в общей сложности потребляют около 1100 МВт.

По данным Международного энергетического агентства потребление энергии во всём мире в 2017 году составляет 13 647 МТНЭ (миллион тонн нефтяного эквивалента) или 158 714 610 ГВт⋅ч.

Если взять текущее значение сложности как стандарт, то можно посчитать, что вся сеть биткоина потребляет 9636 ГВт⋅ч или 1/16000 долю от мирового потребления.

Биткоин потребляет 1100 МВт или 9636 ГВт⋅ч (0,829 МТНЭ) за весь год.

Сравним

В зависимости от того, какой реакции мы хотим добиться, это число можно сделать очень большим или очень маленьким. Если бы мы стремились добиться запрета биткоин-майнинга, мы бы рассказали о нем так:

• Каждый день биткоин потребляет столько же энергии, что и 520 тысяч канадцев.
• Биткоин потребляет столько же энергии, что и вся республика Конго.
• Биткоин потребляет больше энергии, чем каждая из 166 стран мира.
• Электричества, тратящегося на биткоин, хватит для работы шести авианосцев «Нимиц».

То же самое число можно сделать очень маленьким:

• Электричества, которое биткоин потребляет за год, хватит, чтобы питать Соединённые Штаты в течение всего 19 часов.
• Биткоин использует только 20% электричества от одной угольной электростанции на Тайване.
• Одна ГЭС «Три ущелья» в Китае производит в три раза больше энергии, чем потребляет весь биткоин.
• Одна геотермальная электростанция в США производит больше энергии, чем потребляет биткоин.
• 17 центром обработки данных Агентства национальной безопасности США потребляют больше электричества, чем биткоин.
• В 2015 года Google потреблял в два раза больше энергии, чем сейчас потребляет биткоин.

Не все так просто

Сегодня биткоин потребляет преимущественно т.н. избыточное — очень дешевое электричество. Майнинг фермы строятся там, где энергии много и её нельзя хранить или экспортировать. Также большинство майнеров работает на «зеленом» электричестве — от ГЭС, геотермальных источников, ветровые электростанции и т.д.

Блок 498048 принёс майнеру 14,6 BTC, с учётом текущих цен это примерно равняется $230 тысячам. Если взять текущую стоимость электричества в $0,02 за кВт⋅ч и потребление в 1100 МВт, цена каждого блока составит 183 МВт или $3600.

Если цена на биткоин стабилизируется, и достаточно майнеров придёт на этот рынок, в ближайшем будущем можно ожидать пятикратного увеличения потребления ими энергии. Поскольку вознаграждение за блок уменьшаться в два раза каждые четыре года, пока не достигнет нуля, то и потребленная энергия будет зависеть от размера комиссии и от цены биткоина. Если цена достигнет $1 млн за биткоин, два биткоина за блок приведут к ситуации, где каждые десять минут сжигается электричества на $2 млн.