Ущерб окружающей среде: неэкономность традиционного майнинга

Создание биткоина – один из поворотных моментов в сфере финансов. С помощью революционного механизма, майнинга, биткоину удалось вернуть пользователям финансовую независимость, не позволяя третьим лицам блокировать или нарушать работу системы.

Более того, биткоин дал людям право самим контролировать выпуск валюты, в отличие от единого эмиссионного центра у простых денег. Именно это принесло биткоину всеобщую популярность в качестве мировой, не зависящей от политики валюты, неподвластной давлению извне, которое иначе разрушило бы целостность валюты и резко снизило её эффективность.

Впрочем, майн — не панацея

Распространённый недостаток технологий – когда для проблемы найдено решение, оно порождает новую проблему. То же самое случилось и с майнингом биткоина, который был когда-то обычным занятием и им можно было заниматься, имея под рукой самый простой десктопный компьютер. Сейчас майнинг – многомиллиардная индустрия, потребляющая, по исследованиям Кембриджской юридической бизнес-школы, 288 мегаватт.

Растущие объемы майна криптовалюты не только оказывают негативное влияние на окружающую среду, но и сказываются и на самих криптовых из-за параллельного возрастания роли централизации и индустриализации. Рядовые пользователи, не имеющие за пазухой внушительного кошелька для огромных инвестиций, покупки специальных устройств, уже не смогут стать майнерами, а кроме инвестиций тут потребуется опыт и глубокие знания технической части.

Проще говоря, выпуск биткоинов теперь не в руках большинства, а находится у нескольких ключевых игроков. У этих гигантов полная монополия на льготы и плюшки, и в придачу к этому – полный контроль над сетью.

А нам что делать? Алгоритм майнинга PoW (с англ. «доказательство проделанной работы») воспринимается в определённых кругах как ключевая часть криптосистемы, единственный механизм, который может гарантировать защищённость сетям наподобие биткоин. Другие же поспорят, что существуют и другие методы, которые могут показать аналогичные результаты, не жертвуя в процессе безопасностью или децентрализованностью.

В статье мы рассмотрим наиболее и менее известные альтернативы майнингу криптовалют. Есть такие, которые смогут положить конец централизации майна и тем разрушениям в окружающей среде, которые остаются впоследствии. В статье будут рассматриваться возобновляемые источники энергии, новые механизмы консенсуса и инновационные способы применения алгоритма PoW.

Возобновляемая энергия

В 2016 BBC сообщили, что 70% от общего количества хэшей биткоина находится в Китае. К несчастливому стечению обстоятельств, большинство электроэнергии там производится за счёт сжигания угля, следовательно, в атмосферу выбрасывается огромное количество углеродных соединений. Несмотря на предпринятые властями попытки ограничить использование угля в качестве энергоносителя, его всё равно задействуют повсеместно, от промышленных бойлеров, до домашних плит. На долю угля приходится 75% вырабатываемой электроэнергии.

Уже понятно, что пока майнинг приносить прибыль, всё больше и больше компьютеров будут подключаться к процессу, и долгосрочное решение проблемы заключается не в поисках альтернатив майнингу, а, скорее, в переходе к другому источнику электроэнергии.

Необходимое количество электричества для майна постоянно растёт, что, вероятно, побудит майнеров искать более дешёвые источники энергии, возможно, возобновляемые. Компания HydroMiner, например, для обеспечения работы своих установок использует энергию ГЭС в Альпах. Энергия воды, как известно, самая эффективная и чистая, а при выработке электроэнергии выбросы CO2 в атмосферу составляют всего лишь 5-10% от выбросов при сжигании горючего топлива.

При этом компания за электричество платит меньше. Энергия, получаемая с ГЭС, обходится им на 85% дешевле средней стоимости по Европе, и эта стоимость вполне может конкурировать с Китаем. Ещё одно удачное место для майна нашла российская компания Ice Rock Mining.

Гидроэлектроэнергия представляется более надежным и стабильным возобновляемым источником энергии для майнинга, чем энергия солнца или ветра. ГЭС производит электроэнергию постоянно, независимо от погодных условий, силы ветра и комплексных процессов, характерных для стартапов. Расходы на содержание и поддержание работы обычно очень низкие, так как все операции практически до конца автоматизированы и какого-то топлива не нужно.

Proof of Stake (PoS) – альтернативный консенсус-механизм

PoW – не уникальный метод управления криптовалютой. Альтернативный механизм консенсуса Proof of Stake базируется на генерировании. Любой клиент может выложить в стек свой объем валюты и ждать, пока его выберут для генерирования блока и получения ещё большей прибыли. Закон тут простой: чем больше на счету моент – тем больше шансов быть выбранным для генерации блока.

Понятная закономерность: больше зарабтывает тот, у кого больше монет уже на счету. В таким применении, конечно, PoS представляется более сложным механизмом и существует в нескольких вариантах.

Несмотря на существующие различия во мнениях, сложно игнорировать преимущества, которые даёт майнинг по алгоритму PoS, в особенности – низкое потребление электроэнергии. PoS позволяет приниматьь участие в процессе любому, даже если у него нет специального оборудования или знаний в технической области, потому что всё, что нужно – предоставить свой кошелёк или ноду, работающие в активном режиме.

Что касается безопасности, PoS тоже есть что предложить. Скажем, PoW-майнер инвестирует в аппаратное обеспечение, то есть его действительно заботит судьба и успех сети. Впрочем, широкий выбор криптовалют сегодня позволяет использовать то же оборудование для майна других коинов, особенно если речь идёт о высокопроизводительных видеокартах.

PoS, в свою очередь, подразумевает, что для принятия участия в жизни сети пользователь покупает монеты, что наглядно подтверждает. Что вычислительные способности его техники не могут использоваться где-то ещё. В плане безопасности, это снижает риск некоторых атак, потому что кризис и крах криптовалюты для мошенника будет обозначать провал операции с нулевой выгодой.

С сфере PoS есть несколько интересных разработок. Одна из них – платформа Waves, использующая систему Leased Proof of Stake, где майнеры могут сдать в наём их токены владельцам полных нод для получения прибыли без затрат на содержание собственных нод. Похожая схема используется и криптовалютами DPoS, где выбираются делегаты для генерирования блоков и участия в голосованиях по важным вопросам.

Системы-аналоги тех, что функционируют в PoS, могут внедряться и при помощи смарт-контрактов.

Смарт-контракты

Ещё одна жизнеспособная опция – майнинг через смарт-контракты ERC20 токенов на базе эфириума. Система полностью завязана на безопасности эфириум-блокчейна, которая на сегодняшний день обеспечивается обширной сетью PoS-майнеров. В перспективе компания планирует переход на систему PoS.

Перспектива действительно очень заманчивая, но нужно помнить, что ключевой фактор – это целостность Ethereum-блокчейна, который сам работает на алгоритме PoW. Тем не менее, это уверенный шаг вперед. Особенно радужны перспективы для второстепенных токенов, которые смогут выпускаться, не имея независимого блокчейна и связанных с ним расходов на электроэнергию.

Delayed Proof of Work (DpoW) – отложенное доказательство работы

DPoW – сравнительно новый концепт в сфере майнинга криптовых. Он делает любую криптовалюту защищённой не хуже биткоина, причем для этого не нужна обширная сеть майнеров, которые бы её охраняли.

DPoW полагается на дополнительную сеть заверяющих нод, которые и обеспечивают улучшение механизма зашиты. Заверяющие ноды забирают хэши блока из блокчейна валюты и вписывают их в биткоин-блокчейн путём проведения транзакций. Одновременно нодами проверяется информация о ранее генерированных блоках, которая хранится на блокчейне биткоина.

Проставляя метки на хэшах неокрепших криптовых, система закрывает их ранее уязвимые места, по которым и били мошенники, у которых было достаточно хэшей, чтобы нарушить работу системы и переписать информацию в своих целях. Посредством проставления меток времени на хэшах блоков в блокчейне биткоина хэши становятся неизменными, а любое нарушение будет быстро вычислено заверяющими нодами.

И хотя майнинг в этих цепях происходит по принципу PoW, стоит отметить, что в целях экономии задействован процесс генерирования блоков по запросу. Эта концепция была выдвинута разработчиком под ником Jl777, который объясняет, что при таком походе блоки майнятся тоглько тогда, кого нужно обработать транзакцию, что снижает «потраченный впустую» расход вычислительных мощностей и требования к размерам хранилищ для нод. Опция «генерирования блоков по запросу» экономит энергию только на своем блокчейне. Тогда как DPoW оптимизирует работу биткоин-блокчейна. Майнинг начинается только тогда, когда появляется транзакция. Плюсы DPoW во всём: энергия экономится по всем направлениям, уменьшается время синхронизации и на операции требуется меньшие объемы хранилища и электричества.

Полезный Proof of Work

Есть такие, кто скажет, что биткоиновский PoW – очень годная вещь, так как выполняет роль защитника сети. Впрочем, когда мы говорим «годный», подразумеваем «пригодный для переработки». То есть если удастся направить лишнюю энергию PoW на благо других высоконагруженных сервисов, можно считать, что производство получается безотходным.

Foldcoin и Gridcoin – первопроходцы в изучении подобных идей. Поощряя пользователей монетами, они предоставляют людям майнить как обычно, но при этом направляют невостребованную энергию на нужны климатических и медицинских исследовательских проектов. Что же это, если не безотходный PoW?

Вместо выводов

В этот раз даже не знаем, как именно подвести черту под исследованием, ведь будущее криптовалют не ясно. В том плане, что Сатоши Накамото, набело расписывая биткоин, вряд ли представлял себе асики и майнинг пулы в 2017-ом, и уж ему бы точно в голову не пришло, что криптомайнинг достигнет размаха в 288 мегаватт.

И если нужда – мать изобретений, то в криптомире наметился тренд, необходимость к изменению существующих устоев. Будь то возобновляемая энергия или внедрение PoS, очевидно одно: текущая ситуация не достаточно устойчива.

Источник: www.megachange.is