بیت‌کوین برق بیشتری نسبت به اکثر کشورها مصرف می‌کند؛ چطور چنین چیزی ممکن است؟

نوشته شده توسط : جان هوانگ -کلر اونیل -هیروکو تابوچی(Jon Huang ,Caire O'Neill and Hiroko Tabuchi)تصاویر توسط : الیانا راجرز (Eliana Radgers)در سال 2009، شما می‌توانستید یک بیت‌کوین را با استفاده از چنین امکاناتی استخراج کنید:میزان برق خانگی مورد نیاز برای استخراج یک سکه: چند ثانیه ارزش بیت کوین: در واقع هیچیامروزه (برای استخراج بیت‌کوین) شما به اتاقی پر از ماشین‌های تخصصی نیاز دارید که هر کدام هزاران دلار ارزش دارند.میزان برق خانگی مورد نیاز(برای استخراج بیت کوین): میزان برق خانگی مورد نیاز [برای استخراج بیت کوین]: معادل ۹ سال مصرف عادی (یا بر حسب نرخ برق شهری: ۱۲۵۰۰ دلار)و قیمت روز هر بیت کوین: ۵۰۰۰۰ دلاررمزارزها به عنوان یکی از جذاب‌ترین و در عین حال حیرت‌آورترین سرمایه‌گزاری‌ها در جهان پدیدار شده‌اند. ارزش آن‌ها در حال اوج گرفتن است، اما بعضاً سقوط هم می‌کند.طرفدارهای آن‌ها ادعا می‌کنند که با جایگزینی ارزهای سنتی مانند دلار، روپیه یا روبل (توسط بیت کوین) جهان را تغییر خواهندداد.در فرآیند تولید، رمزارزهایی مانند بیت کوین، که محبوب‌ترین آن‌هاست، به میزان حیرت‌آوری برق مصرف می‌کند.در ادامه نحوۀ کارکرد آن را توضیح خواهیم‌داد. اما در ابتدا این را در نظر بگیرید که در فرایند تولید بیت‌کوین برای خرج کردن یا معامله، سالانه تقریباً ۹۱ تراوات‌ساعت برق مصرف می‌شود که بیشتر از مقدار برقی است که کشور فنلاند، با جمعیت حدود ۵.۵ میلیون‌نفر مصرف می‌کند.مقایسۀ مصرف برق بیت‌کوین با کشورهامصرف تخمینی برق (تراوات‌ساعت در سال) ناحیۀ سایه‌زده‌شده بیانگر حدود مقادیر ممکن می‌باشد.منابع: EIA، شاخص مصرف برق بیت‌کوین کمبریج▪️مقادیر مصرف کشورها مربوط به سال 2019 هستند.هزینۀ برق برای استخراج‌کننده به طور میانگین ۰.۰۵ دلار، در هر کیلووات‌ساعت در نظر گرفته شده‌است. روند صعودی و نزولی و بهترین حدس با استفاده از روش تحقیق بر اساس شاخص مصرف برق بیت‌کوین کمبریج تخمین زده شده‌است.این مقدار مصرف که تقریباً نیم درصد از کل برق مصرفی در جهان است، در پنج سال گذشته حدود ۱۰ برابر افزایش یافته‌است.شبکۀ بیت‌کوین، تقریباً همان میزان برقی را مصرف می‌کند که ایالت واشنگتن سالانه مصرف می‌کند. (استخراج بیت‌کوین) بیش از یک سوم سرمایش مسکونی ایالت متحده آمریکا برق مصرف می‌کند.(استخراج بیت‌کوین) هفت برابر بیشتر از تمام عملیات‌های جهانی گوگل برق مصرف می‌کند.حال دلیل این مقدار انرژی مصرفی آن چیست؟برای زمان طولانی پول به عنوان چیزی که شما می‌توانید در دست خود نگه دارید پنداشته می‌شد؛ برای مثال، یک اسکانس دلار.ارزهایی مانند این‌ها ایده‌هایی ساده و درخشان به نظر می‌رسد. یک دولت مقداری کاغذ چاپ می‌کند و ارزش آن را ضمانت می‌کند و ما بین خودمان برای خرید و فروش ماشین، آبنبات و حتی جوراب، آن را مبادله می‌کنیم. ما می‌توانیم آن را به هر کس که می‌خواهیم بدهیم یا حتی از بین ببریم.در اینترنت همه‌چیز می‌تواند پیچیده شود‌.انواع پول‌های سنتی؛ مانند آن چیزهایی که توسط ایالت متحده آمریکا یا باقی دولت‌ها ساخته شده‌اند، برای استفاده به هر روشی که می‌خواهید، به طور کامل رایگان نیستند؛ بانک‌ها، شبکۀ کارت اعتباری و باقی واسطه‌ها می‌توانند کنترل کنند که چه کسی و برای چه کارهایی می‌تواند از شبکه‌های مالی آن‌ها استفاده کند. اغلب برای فوایدی مانند جلوگیری از پول‌شویی و سایر فعالیت‌های شنیع؛ اما این مسئله می‌تواند به این معنا نیز باشد که اگر شما بخواهید مبلغ زیادی پول را به یک نفر انتقال دهید، بانکِ شما آن را به دولت گزارش خواهدداد، حتی اگر انتقال به طور کامل مورد اعتماد باشد.در نتیجه یک گروه از آزاداندیشان، یا آشوب‌طلب(بسته به اینکه از چه کسی بپرسید) از خودشان پرسیدند که چه می‌شد اگر راهی بود که چنین نظارت‌هایی را از بین برد؟در سال ۲۰۰۸، یک شخص یا اشخاصی ناشناس که از اسم ساتوشی ناکاموتو (Satoshi Nakamoto) استفاده می‌کردند، برای ساخت پول نقد مانند سامانۀ پرداخت الکترونیکی طرح پیشنهادی‌ای را مطرح کردند که دقیقاً می‌توانست این کار را انجام دهد: از بین بردن واسطه‌ها. و این شروع بیتکوین بود.به گفتۀ ناکاموتو استفاده‌کنندگان از بیت‌کوین نمی‌توانستد به نفر سومی، مانند بانک، دولت یا هر چیز دیگری اعتماد کنند؛ به دلیل اینکه معاملات توسط شبکه‌ای غیرمتمرکز از مصرف‌کنندگان بیت‌کوین برنامه‌ریزی شده‌بود. به بیانی دیگر، هیچ شخص یا موجودی نمی‌توانست آن را کنترل کند. تمام معاملات بیت‌کوین به طور آشکار در یک دفتر کل عمومی ثبت می‌شوند تا هر کسی بتواند آن‌ها را بررسی کند و بیت‌کوین جدیدی به عنوان پاداش برای شرکت‌کنندگان در کمک به مدیریت این دفتر کل بزرگ و گسترۀ کامپیوتری ساخته می‌شود.اما هدف نهایی عرضۀ بیت‌کوین محدود خواهدبود. ایده آن بود که افزایش تقاضا در گذر زمان به بیت‌کوین ارزش خواهدداد. مدتی طول کشید تا این مفهوم مورد توجه قرار گیرد.اما امروزه، یک بیت‌کوین به تنهایی ۵۰۰۰۰ دلار ارزش دارد؛ هر چند ممکن است زمانی که این مطلب را می‌خوانید نرخ خیلی تغییر کرده باشد، اما هیچکس نمی‌تواند مانع فرستادن آن به هر کسی که دوست دارید، بشود(البته اگر کسی حین معامله مواد مخدر غیرقانونی یا به راه انداختن حملات باج‌افزاری، که دو تا از استفاده‌های نامناسب از بیت‌کوین که رایج هم شده‌اند، دستگیر شود، همچنان مورد اعمال قانون کشور قرار می‌گیرد.).هر چند، همان‌طور که می‌دانید، مدیریت یک ارز دیجیتال با آن همه ارزش بدون هیچ قدرت مرکزی نیازمند محاسبات کامپیوتری زیادی می‌باشد.１- با یک معامله شروع می‌شودبیایید این طور بگوییم که شما می‌خواهید چیزی را بخرید و مبلغ آن را با بیت‌کوین بپردازید، اولین مرحله سریع و آسان است: در یک صرافی بیت‌کوین، مانند کوین بیس (coin base)، یک حساب باز می‌کنید؛ جایی که به شما این امکان را می‌دهد تا بیت‌کوین را با دلار خریداری کنید.شما الان یک «کیف پول دیجیتال» به همراه مقداری بیت‌کوین در آن دارید. برای خرج کردن آن، شما بیت‌کوین را به کیف پول دیجیتال شخصی که از او چیزی می‌خرید، واریز می‌کنید، به همین راحتی.اما این معامله، یا در واقع هر معاملۀ بیت‌کوینی، باید ابتدا توسط شبکۀ بیت‌کوین تایید شود. به اصطلاح ساده‌تر، این فرایندی است که از طریق آن فروشنده می‌تواند مطمئن شود که بیت‌کوینی که دریافت می‌کند واقعی است یا نه.این بر میگردد به مرکز سیستم حساب‌داری بیت‌کوین: ثبت در دفتر کل عمومی و وسیع بیت کوین. و اینجا همان جاییست که بخش اعظم برق مصرف می‌شود.2- شروع یک بازی حدسی جهانیسر تا سر دنیا، شرکت‌ها و اشخاص حقیقی به عنوان استخراج‌کنندۀ بیت‌کوین، در حال رقابت هستند تا به جمله نفراتی تبدیل شوند که معاملات را به ثبت برسانند و آن‌ها را وارد دفتر کل عمومی معاملات کنند. آن‌ها اساساً با استفاده از کامپیوترهای قدرتمند، یک بازی حدسی انجام می‌دهند تا باقی را از میدان رقابت خارج کنند؛ اگر آن‌ها موفق شوند، با بیت‌کوین‌های جدید پاداش داده می‌شوند؛ که البته ارزش مالی زیادی دارد.این رقابت برای بیت‌کوین تازه به وجود آمده، ماینینگ (mining) نامیده می‌شود.شما می‌توانید به آن به عنوان یک قرعه‌کشی یا یک بازی تاس نگاه کنید. این مقاله، یک مقایسۀ خوب ارائه می‌کند: فرض کنید شما در کازینو هستید، هر کسی که بازی می‌کند یک قالب (تاس) ۵۰۰ وجهی دارد. (به طور دقیق‌تر، میلیاردها میلیارد وجه خواهدداشت، اما به تصویر کشیدن آن سخت بود.) برنده اولین نفری است که یک عدد زیر ۱۰ را رو کند.هر چه کامپیوتری قوی‌تر داشته باشید، حدس‌های بیشتری را با سرعت بیشتر می‌توانید بزنید. بنابراین، برخلاف کازینو که شما فقط یک قالب برای انداختن با سرعت انسان دارید، می‌توانید کامپیوترهای زیادی داشته باشید که حدس‌های خیلی زیادی را در هر ثانیه می‌زنند‌‌.شبکۀ بیت‌کوین به نحوی طراحی شده‌است که با شرکت‌های استخراج‌کنندۀ بیشتر، بازی‌های حدسی را بیشتر و بیشتر سخت کند و امتیاز بیشتری به کامپیوترهای پرقدرت و پرسرعت بدهد. به ویژه، این شبکه به طوری طراحی شده‌است که به طور میانگین ۱۰ دقیقه زمان طول بکشد تا هر کسی برندۀ یک راند شود. در مثال بازی با تاس، اگر افراد بیشتری وارد بازی شوند و سریع‌تر شروع به برد کنند، بازی تنظیم می‌شود تا آن را سخت‌تر کند.برای مثال: شما باید یک عدد زیر ۴ را رو کنید، یا باید دقیقاً عدد یک را رو کنید.به همین خاطر است که استخراج‌کنند‌گان بیت‌کوین انبارهای پر از کامپیوترهای قدرتمند دارند، تا به بالاترین سرعت برای حدس زدن اعداد بزرگ برسند و به همین دلیل مقادیر زیادی انرژی در این فرآیند مصرف می‌شود.3- برنده، هزاران هزار دلار از بیت‌کوین جدید دِرو می‌کند.برندۀ بازی حدسی، یک استاندارد «بلاک» (block) از معاملات بیت‌کوین را تصدیق کرده و ۶.۲۵ بیت‌کوین تازه استخراج‌شده، پاداش گرفته‌است که هر کدام ارزشی معادل ۵۰۰۰۰ دلار دارد. پس متوجه می‌شوید که چرا مردم به استخراج بیت‌کوین روی می‌آورند.چرا این‌چنین بازی حدسی پیچیده و گران؟به دلیل اینکه ثبت معاملات در دفتر کل بسیار ساده می‌باشد. بنابراین چالش این است که فقط کامپیوترهای قابل اعتماد این کار را انجام دهند.یک بازیگر بد، می‌تواند یک سیستم را ویران کند، ثبت معاملات را متوقف کند یا از مردم با معاملات جعلی بیت‌کوین، کلاه‌برداری کند. اما نحوۀ طراحی بیت‌کوین بدان معناست که یک بازیگر باید اکثر بازی‌های حدسی را برنده شود تا اکثریت قدرت را در شبکه دارا شود، چیزی که نیازمند مقدار زیادی پول و برق می‌باشد.در سیستم ناکاموتو، برای یک هکر از نظر اقتصادی منطقی‌تراست که منابعش را برای استخراج بیت‌کوین استفاده کند تا اینکه به سیستم حمله کند.این روشیست که بیت کوین با آن برق را به امنیت تبدیل می‌کند. همچنین به همین خاطر است که سیستم با طراحی، انرژی را هدر می‌دهد.میل رو به رشد بیت‌کوین نسبت به انرژیدر روزهای اولیۀ بیت‌کوین، زمانی که محبوبیت آن کم و بی‌ارزش بود، هر کسی با یک کامپیوتر می‌توانست به سادگی در خانه بیت‌کوین استخراج کند؛‌ اما دیگر خیر.در اینجا این خط زمانی نشان می‌دهد که چگونه چیزها تغییر کرده‌اند. می‌توانید مشاهده کنید که با فرض اینکه اکثر دستگاه‌های استفاده‌شده کم‌مصرف بوده‌اند،چه مقدار برق برای تولید یک بیت‌کوین در خانه(برحسب میانگین قبض برق خانگی) مصرف می‌شود.میانگین چند سال برق خانگی برای استخراج یک بیت‌کوینEIA.gov و blockchain.com مصرف واقعی برق افزایش یافته‌است، به دلیل ماشین‌های کم کارآمد و نیاز برای خنک کردن سیستم‌ها. مصرف برق با میانگین برق مصرفی سالانه یک مصرف‌کنندۀ ساکن ایالت متحده از 2009 بر حسب 10649 کیلووات-ساعت مقایسه شده‌است. امروزه شما به ماشین‌های ویژه، پول زیاد، یک فضای بزرگ و مقدار کافی انرژی خنک‌کننده نیاز دارید تا از داغ شدن سخت‌افزاری که به طور ثابت کار می‌کند، جلوگیری کند.به همین دلیل است که استخراج کردن در مراکز اطلاعات غول‌پیکر اتفاق می‌افتد، که مالکیت آن با شرکت‌ها یا گروه‌هایی از مردم می‌باشد.در واقع عملیات‌ها آن‌قدر تلفیق شده‌اند که اکنون فقط هفت گروه استخراج تقریباً ۸۰ درصد از کل قدرت محاسباتی در شبکه را دارند.برای مثال، هدف پشت تلفیق قدرت محاسباتی مانند این، توزیع یکنواخت درآمد است؛ بنابراین شرکت‌کنندگان در روز ۱۰ دلار بدست می‌آورند تا اینکه در ۱۰ سال ۵۰۰۰۰ دلار بدست آورند.استخراج در سرتاسر دنیا، اغلب در جاهایی که انرژی ارزان فراوان وجود دارد صورت می‌گیرد.در طی سال‌ها، مقدار زیادی از بیت‌کوین در چین استخراج می‌شد؛ اگرچه این کشور اخیراً شروع به سرکوب آن کرده‌است.پژوهشگران در دانشگاه کمبریج، جایی که استخراج بیت‌کوین را پیگیری می‌کند، اخیراً گفته‌اند که سهم کشور چین در استخراج در آپریل سال ۲۰۱۹ از ۷۵ درصد به ۴۶ درصد کاهش یافته‌است. در عین حال، در بازۀ زمانی یکسان، سهم ایالت متحده از استخراج بیت‌کوین از ۴ درصد به ۱۶ درصد رسیده‌است.استخراج بیت‌کوین معنایی فراتر از فقط تولید و نشر آن است. سخت‌افزارها نیز انباشته می‌شوند. هر کسی جدیدترین چیزها، سریع‌ترین ماشین‌ها را می‌خواهد که همان چیزها، باعث گردش مالی بالا و مشکل جدید زباله‌های الکترونیکی می‌شوند‌.الکس دوریس (Alex de Veries)، اقتصاددان مقیم پاریس، تخمین می‌زند که تقریباً هر یک سال و نیم یا همین حدود، قدرت محاسباتی سخت‌افزارهای استخراج دو برابر شده و ماشین‌های قدیمی‌تر منسوخ می‌شوند.بنا به محاسبات او، در شروع سال ۲۰۲۱ بیت‌کوین به تنهایی زبالۀ الکتریکی بیشتری نسبت به کشورهای متوسط تولید خواهدکرد.«استخراج‌کنندگان بیت‌کوین این موضوع را به طور کلی نادیده می‌گیرند، زیرا آن‌ها راه‌حلی ندارند.»به گفتۀ آقای دوریس که مدیریت Digiconomist، یک سایت که پایداری ارزهای دیجیتال را ردیابی می‌کند، را برعهده دارد."این ماشین‌ها فقط زباله‌اند."آیا می‌تواند سبزتر شود؟چه می‌شد اگر بیت‌کوین می‌توانست با استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر بیشتری مانند، باد، خورشید و آب استخراج شود؟به دلیل ماهیت بیت‌کوین، فهم دقیق اینکه چه مقدار از استخراج بیت‌کوین توسط انرژی تجدیدپذیر صورت می‌گیرد، دشوار است. یک ارز غیر متمرکز که استخراج‌کنندگان آن به طور عمده ناشناس هستند.در سطح جهانی، تخمین زده می‌شود که استفاده از انرژی تجدیدپذیر برای بیت‌کوین در بازۀ ۴۰ درصد تا تقریباً ۷۵ درصد می‌باشد؛ اما به طور کلی کارشناسان می‌گویند استفاده از انرژی تجدیدپذیر برای تأمین استخراج بیت‌کوین، بدان معناست که این انرژی برای تأمین انرژی یک خانه، یک کارخانه و یک ماشین الکتریکی نخواهدبود.یک دسته از استخراج‌کنندگان شروع به انجام آزمایش‌هایی با گازهای اضافی طبیعی موجود در محفظۀ حفاری نفت و گاز کرده‌اند؛ اما این مثال‌ها هنوز پراکنده هستند و تعیین کمیت دقیق آن‌ها دشوار است. به علاوه، این فرآیند در نهایت می‌تواند منجر به حفاری بیشتری شود.استخراج‌کنندگان ادعا کرده‌اند که از نیروی آبی مازاد تولیدشده در مدت‌زمان فصل بارندگی، در مکان‌هایی مانند جنوب غربی چین استفاده می‌کنند؛ اما اگر آن استخراج‌کنندگان در فصل خشک عمل کنند، در درجۀ اول از سوخت‌های فسیلی استفاده می‌کنند.بنجامین آ.جونز(Benjamin A. Jones)، استادیار در دانشگاه نیومکزیکو، که تحقیقات وی شامل تأثیر محیط‌زیستی استخراج رمزارز‌ها می‌باشد می‌گوید: «تا جایی که می‌توانیم بگوییم، به طور عمده سوخت‌های فسیلی پایه هنوز مورد استفاده هستند، اما میزان مصرف فصل به فصل و از کشوری به کشور دیگر متفاوت است. به خاطر همان است که شما تخمین‌های به شدت متنوعی را بدست می‌آورید.»مقدار کمی از رمزارزهای دیگر، سیستم حسابداری جای‌گزینی را ترویج کرده‌اند که در آن فرآیند معاملات بر اساس کار محاسباتی نخواهد بود، اما به وسیلۀ اثبات مالکیت سکه‌های کافی صورت می‌گیرد. این می‌تواند کارآمدتر باشد؛ اما این مورد در مقیاس بزرگی اثبات نشده‌است. در میان دیگر دلایل، ذی‌نفع‌های بیت‌کوین انگیزۀ مالی قوی‌ای برای تغییر نکردن دارند، از آن‌جایی که سرمایه‌گذاری زیادی فقط در استخراج کرده‌اند.برخی دولت‌ها نسبت به بیت‌کوین محتاط هستند، همان‌گونه که طرفداران محیط‌زیست هستند. اگر آن‌ها بخواهند استخراج بیت‌کوین را محدود کنند، به طور تئوری شاید بتوانند مصرف انرژی را کاهش دهند. اما به یاد داشته باشید که این شبکه طراحی شده‌است تا بدون وجود واسطه وجود داشته‌باشد. مکان‌هایی مانند چین، محدودیت‌هایی را برای استخراج بیت‌کوین اعمال کرده‌اند اما گزارش شده‌است که استخراج‌کنندگان به سمت قزاقستان که غنی از ذغال‌سنگ است و تگزاس که دارای شبکۀ برقی ارزان اما مشکل‌دار است، حرکت می‌کنند.برای آیندۀ قابل پیش‌بینی، مصرف انرژی بیت‌کوین احتمالاً بی ثبات باقی می‌ماند، تا زمانی که قیمت آن نیز بی‌ثبات باشد.اگرچه استخراج بیت‌کوین ممکن است شامل کلنگ و کلاه‌های سخت نباشد؛ اما این انتزاع کاملاً دیجیتالی نیست و به دنیای فیزیکی از سوخت‌های فسیلی، شبکه‌های قدرت و انتشار (گازهای گلخانه‌ای) و بحران آب‌وهوایی‌ای که امروزه وجود دارد، متصل است.چیزی که از ارز دیجیتال آینده‌نگر تصور می‌شد آن بود که پیامدهایی در دنیای واقعی داشته‌باشد این مسئله همچنان در حال افزایش است.روزبه پورجعفریان 1400 کارشناسی ،هوافضا شریف