POW và sự hiệu quả của nó.


Hầu hết mọi người đều nghĩ Bitcoin’s PoW là “lãng phí”. Trong bài viết này, tôi khám phá cách mọi thứ là năng lượng, tiền là năng lượng, việc sử dụng năng lượng là chủ quan và chi phí năng lượng của PoW so với các hệ thống quản trị hiện có. Bài viết này là tập hợp những suy nghĩ trực tiếp từ nhiều cá nhân trong không gian – giá trị gia tăng của tôi nằm ở việc tổng hợp, chắt lọc và kết hợp các câu chuyện kể.

Công việc là Năng lượng

Ý tưởng về “công việc” là năng lượng bắt đầu khi nhà Toán học người Pháp Gaspard-Gustave de Coriolis đưa ra ý tưởng về năng lượng là “công việc được hoàn thành”. Từ rất lâu trước đây, công việc được thực hiện trong nền kinh tế hoàn toàn là do con người. Công việc đó được cung cấp bởi thức ăn.

Khoảng một triệu năm trước, con người tình cờ gặp lửa. Kết quả là, năng lượng có sẵn để cho chúng ta đi lên vì bây giờ chúng ta có thể giữ ấm không chỉ từ những gì chúng ta ăn mà còn không bị đốt cháy. Vì vậy, việc sử dụng năng lượng bổ sung này đã cải thiện mức sống của chúng ta.

Khoảng hàng nghìn năm trước, việc sử dụng năng lượng của chúng ta vẫn tăng hơn nữa khi chúng ta thuần hóa động vật. Động vật có thể lao động ở vị trí của chúng ta. Những người lao động mới đó cũng phải được cho ăn. Một lượng lớn thực phẩm được yêu cầu để đáp ứng nhu cầu năng lượng, và sự thịnh vượng của chúng tôi cũng tăng lên cùng với đó.

Trong vài trăm năm qua, chúng ta đã chế tạo ra những cỗ máy tuyệt vời. Những cỗ máy cơ giới hóa đó được tạo ra hoạt động, trước tiên là từ các nguồn như nước và gió, sau đó là các nguồn rẻ hơn như than và khí đốt, và bây giờ là từ các nguồn hạt nhân (phân hạch / nhiệt hạch). Cả máy móc và thiên nhiên sản xuất đều hoạt động thông qua việc sử dụng năng lượng. Chúng ta có một nền kinh tế không dựa trên tiền, mà dựa trên công việc và năng lượng.

Tất cả mọi thứ trong cuộc sống của chúng ta đều gắn liền với giá cả của năng lượng. Làm sạch nước cần năng lượng. Vận chuyển sản phẩm cần năng lượng. Sản xuất sản phẩm cần năng lượng. Nấu ăn cần năng lượng. Tủ lạnh và tủ đông cần năng lượng. Trong thị trường tự do, giá của bất kỳ hàng hóa nào phần lớn phản ánh năng lượng được sử dụng để sản xuất hàng hóa đó. Bởi vì thị trường tự do khuyến khích hàng hóa có giá thấp nhất, năng lượng được sử dụng để sản xuất bất kỳ hàng hóa nào cũng được giảm thiểu. Tiền là đại diện của công việc cần thiết để tạo ra hàng hóa và dịch vụ, cũng có thể được xem như năng lượng dự trữ.

Vào đầu thế kỷ 20, các nhà lãnh đạo ngành như Henry Ford và Thomas Edison quan tâm đến việc thay thế vàng hoặc đô la bằng “đồng đô la năng lượng” hoặc “đơn vị năng lượng” (tiền tệ hàng hóa / năng lượng). Khái niệm này rất phổ biến do các đặc điểm tiền tệ của nó, bao gồm: một đơn vị tài khoản được xác định rõ ràng, dễ đo lường / không dễ bị làm giả, khả năng chia thành các đơn vị nhỏ hơn và khả năng thay thế (rằng các đơn vị này sẽ tương đương với bất kỳ đơn vị nào khác). tiền năng lượng có sai sót – nó không thể được truyền đi hoặc lưu trữ một cách dễ dàng.

Tua nhanh đến ngày 31 tháng 10 năm 2008 – Satoshi xuất bản whitepaper Bitcoin. Bitcoin’s Proof of Work (PoW) ban đầu được phát minh như một biện pháp chống lại thư rác email. Mãi sau này, Satoshi mới điều chỉnh nó để được sử dụng trong tiền mặt kỹ thuật số. Những gì mà khai thác PoW thực hiện là sử dụng các máy chuyên dụng (ASIC) để chuyển đổi điện thành Bitcoin (thông qua phần thưởng khối). Máy liên tục thực hiện các thao tác băm (đoán / bỏ phiếu) cho đến khi giải được một câu đố mật mã và nhận được Bitcoin (phần thưởng khối). Lời giải cho câu đố chứng minh rằng người khai thác đã sử dụng năng lượng dưới dạng ASIC và điện, một bằng chứng cho thấy một người khai thác đã làm việc. Bitcoin có một cơ chế bỏ phiếu tư bản, “tiền rủi ro, số phiếu thu được” thông qua năng lượng / ASIC được sử dụng để tạo ra các băm (Các phiếu bầu).

Khi Satoshi thiết kế PoW, về cơ bản ông đã thay đổi cách thức hình thành sự đồng thuận giữa con người từ phiếu bầu chính trị sang phiếu bầu phi chính trị (băm) thông qua việc chuyển đổi năng lượng. PoW là bằng chứng về sự cháy hoặc xác nhận rằng năng lượng đã bị đốt cháy. Tại sao điều đó lại quan trọng? Đó là cách đơn giản và công bằng nhất để thế giới vật lý xác thực điều gì đó trong thế giới kỹ thuật số. PoW là về vật lý, không phải mã. Bitcoin là một siêu hàng hóa, được đúc từ năng lượng, hàng hóa cơ bản của vũ trụ. PoW chuyển điện thành vàng kỹ thuật số.

Sổ cái Bitcoin chỉ có thể bất biến nếu và chỉ khi nó tốn kém để sản xuất. Thực tế rằng Proof of Work (PoW) là “tốn kém” là một tính năng, không phải là một lỗi. Cho đến rất gần đây, bảo đảm một thứ gì đó có nghĩa là xây dựng một bức tường vật chất dày xung quanh bất cứ thứ gì được coi là có giá trị. Thế giới mới của tiền điện tử không trực quan và kỳ lạ – không có bức tường vật lý nào để bảo vệ tiền của chúng ta, không có cửa để truy cập vào kho tiền của chúng ta. Sổ cái công khai của Bitcoin được bảo đảm bằng sức mạnh băm chung của nó: tổng của tất cả năng lượng được sử dụng để xây dựng bức tường. Và thông qua thiết kế đắt tiền trong suốt của nó, nó sẽ mất một lượng năng lượng tương đương để phá bỏ nó (chi phí không thể giảm được).

Tiêu thụ năng lượng

Ngày tận thế tiền điện tử sắp xảy ra – Bitcoin (PoW) tồi tệ đến mức nó sẽ hủy diệt thế giới vào năm 2020! Bạn có thể nhận thấy rằng hầu hết các bài báo về “ngày tận thế” đều dựa trên kết quả của một phân tích được cung cấp bởi Alex De Vries, một “nhà kinh tế tài chính và chuyên gia blockchain” làm việc cho PWC Hà Lan và tác giả của trang web Digiconomist. Ước tính của ông đã nhận được nhiều lời chỉ trích do tính toán tiêu thụ năng lượng kém. Nhưng KPI mà anh ấy lựa chọn đã cố tình gây hiểu lầm: “mức tiêu thụ điện trên mỗi giao dịch” vì một số lý do

Năng lượng chi tiêu là trên mỗi khối, có thể có số lượng giao dịch khác nhau. Nhiều giao dịch hơn không có nghĩa là nhiều năng lượng hơn

Mật độ kinh tế của một giao dịch Bitcoin luôn tăng lên (Batching, Segwit, Lightning, v.v.). Khi bitcoin trở thành một mạng lưới thanh toán, mỗi đơn vị năng lượng đang đảm bảo giá trị kinh tế ngày càng nhiều hơn theo cấp số nhân.

Chi phí trung bình cho mỗi giao dịch không phải là số liệu thích hợp để đo lường hiệu quả của PoW của Bitcoin, nó phải được xác định theo khía cạnh bảo mật của lịch sử kinh tế. Chi tiêu năng lượng đảm bảo nguồn dự trữ bitcoin và tỷ lệ phần trăm đó sẽ giảm theo thời gian khi lạm phát giảm. Bitcoin “tích lũy” năng lượng liên quan đến tất cả các khối được khai thác kể từ khi nó được tạo ra. LaurentMT, một nhà nghiên cứu, đã nhận thấy theo kinh nghiệm rằng Bitcoin PoW thực sự đang trở nên hiệu quả hơn theo thời gian: việc tăng chi phí là đối trọng với tổng giá trị ngày càng lớn hơn được bảo đảm bởi hệ thống.

Bây giờ chúng ta đã biết KPI phù hợp là gì cho ROI trên mức tiêu thụ năng lượng, hãy cùng xem chi phí năng lượng đang có xu hướng như thế nào đối với Bitcoin PoW.

Tốc độ cải thiện hiệu quả ASIC đang chậm lại. Khi hiệu quả đạt được chậm lại, chúng ta có thể mong đợi sự gia tăng cạnh tranh giữa các nhà sản xuất khi tỷ suất lợi nhuận thu hẹp.

Chi phí khai thác trọn gói sẽ chuyển từ chi phí khả năng truy cập trả trước của phần cứng ASIC (capex) sang chi phí năng lượng liên tục để vận hành (opex). Vì vị trí thực tế của các trung tâm khai thác không quan trọng đối với mạng Bitcoin (chúng có thể di chuyển được), các thợ đào đổ xô đến các khu vực tạo ra điện thặng dư với chi phí biên thấp nhất. Về lâu dài, điều này có tiềm năng tạo ra thị trường năng lượng trên toàn thế giới hiệu quả hơn với các công cụ khai thác Bitcoin thực hiện chênh lệch điện năng giữa các trung tâm toàn cầu. Chi phí khai thác Bitcoin trở thành giá trị điện thấp nhất (vượt quá). Điều này có thể giải quyết một vấn đề với các nguồn năng lượng tái tạo có công suất có thể dự đoán được mà nếu không sẽ bị lãng phí, như thủy điện và khí mê-tan bùng phát. Trong tương lai, việc khai thác Bitcoin có thể giúp ích cho các nguồn năng lượng tái tạo có sản lượng thay đổi – các nhà sản xuất năng lượng có thể kết nối với các thợ đào và lưu trữ năng lượng dư thừa dưới dạng bitcoin.

Nhôm là một phương tiện phổ biến để “xuất khẩu” điện từ một quốc gia có nguồn năng lượng tái tạo dồi dào đang bị mắc kẹt (ví dụ: Iceland). Nung bôxít (hay còn gọi là quặng nhôm) có yêu cầu năng lượng rất lớn và chuyển đổi thành nhôm là một chức năng một cách ( giống như một băm). Mối quan tâm tương tự xung quanh việc tiêu thụ năng lượng “không công bằng” đã tồn tại đối với nhôm gần 40 năm trước – 1979 (bao gồm cả những lo ngại về tập trung hóa). Tất cả những công ty này liên tục lùng sục khắp hành tinh để tìm nguồn điện giá rẻ và những nhượng bộ khác. Khi sản xuất nhôm phát triển qua nhiều thập kỷ, kWh trên mỗi Kg nhôm được sản xuất trở nên hiệu quả hơn.

“Mạng lưới năng lượng toàn cầu này giải phóng các tài sản mắc kẹt và làm cho các tài sản mới trở nên khả thi. Hãy tưởng tượng một bản đồ địa hình 3D của thế giới với các điểm nóng năng lượng rẻ thấp hơn và năng lượng đắt đỏ cao hơn. Tôi tưởng tượng việc khai thác Bitcoin giống như một cốc nước đổ trên bề mặt, lắng đọng trong các ngóc ngách và làm nó trôi chảy. ” – Nic Carter

Bitcoin PoW là người mua phương sách cuối cùng cho tất cả điện, tạo ra một sàn khuyến khích việc xây dựng các nhà máy sản xuất năng lượng mới xung quanh các nguồn năng lượng khác nhau mà lẽ ra chưa được khai thác.

“Khi nào thì năng lượng được sử dụng cho PoW * ngừng * tăng lên? Chính xác khi các nhà sản xuất đủ năng lượng đã bắt đầu thực hiện PoW trực tiếp thì lợi nhuận cận biên từ việc đốt cháy một kWh năng lượng thông qua PoW = lợi nhuận cận biên từ việc bán kWh đó cho lưới điện – khi “phí bảo hiểm” trên PoW giảm xuống 0. Tôi gọi trạng thái cân bằng này là “điểm Nakamoto”. Tôi nghi ngờ PoW sẽ sử dụng từ 1–10% năng lượng của thế giới khi đạt được trạng thái cân bằng này ”. – Dhruv Bansal

Một số phàn nàn rằng việc khai thác Bitcoin không thực hiện được “bất cứ điều gì hữu ích” như việc tìm kiếm các số nguyên tố. Mặc dù việc giới thiệu một phần thưởng phụ cho việc thực hiện công việc có vẻ giống như một ý tưởng đạo đức, nhưng nó thực sự dẫn đến một rủi ro bảo mật. Việc chia nhỏ phần thưởng có thể dẫn đến tình huống “việc thực hiện chức năng phụ đáng giá hơn thực hiện chức năng chính”. Ngay cả khi chức năng phụ là vô hại (lò sưởi), thay vì 100 đô la dự kiến ​​cho mỗi x băm, chúng tôi sẽ chuyển sang 100 đô la + 5 đô la nhiệt cho mỗi x băm. “Mining Heater” chỉ là một sự gia tăng khác về hiệu suất phần cứng, dẫn đến độ khó cao hơn và tăng (năng lượng sử dụng / khối). May mắn thay, Bitcoin sẽ không bao giờ gặp vấn đề này vì tính bảo mật của nó được đảm bảo bởi tính thuần khiết của thuật toán bằng chứng công việc của nó.

Lưu ý: Bitcoin đã và đang làm một điều gì đó vô cùng hữu ích cho xã hội (khai thác sẽ không mang lại lợi nhuận nếu không) và sẽ không hợp lý khi yêu cầu những người khai thác thực hiện một chức năng vị tha mà không có động cơ.

Chi phí tương đối

Mọi thứ đều cần năng lượng (định luật đầu tiên của nhiệt động lực học). Tuyên bố rằng một cách sử dụng năng lượng ít hoặc nhiều lãng phí hơn một năng lượng khác là hoàn toàn chủ quan vì tất cả người dùng đều phải trả giá thị trường để sử dụng điện năng đó.

Nếu mọi người thấy rằng tiền điện đáng phải trả, thì tiền điện đã không bị lãng phí. Những người sử dụng lượng điện này sẽ được thưởng bằng đồng bitcoin ”. – Saifedean Ammous

Trong nhiệt động lực học, vũ trụ là một hệ thống đóng cuối cùng. Việc sử dụng công suất điện dư thừa của Bitcoin tiêu thụ lượng điện ít hơn so với các hệ thống fiat hiện có không chỉ có cơ sở hạ tầng ngân hàng yêu cầu năng lượng mà còn là cơ quan quân sự và chính trị. Sự đánh đổi năng lượng cho việc sử dụng nguồn điện đó để đảm bảo hệ thống tài chính xương sống là một kết quả “tích cực thuần”. Dưới đây tôi thực hiện một so sánh sơ bộ với các hệ thống tài chính, quân sự và chính trị hiện có (ghi chú ở cuối bài viết)

Áp lực tìm kiếm nguồn điện giá rẻ sẽ đẩy nhanh nỗ lực xây dựng các lò phản ứng nhiệt hạch. Thiên nhiên đang chỉ đường, cung cấp năng lượng cho cả vũ trụ bằng phản ứng tổng hợp hạt nhân (các vì sao). Con người đang trong quá trình mô phỏng tự nhiên bằng cách xây dựng các lò phản ứng nhiệt hạch. Người ta ước tính rằng sẽ mất ~ 80 tỷ đô la Mỹ trong nghiên cứu trong nhiều thập kỷ để cuối cùng mở khóa phản ứng tổng hợp hạt nhân. Nhiên liệu cho nhiệt hạch tồn tại rất nhiều trong đại dương Trái đất, có khả năng cung cấp nhu cầu năng lượng của thế giới trong hàng triệu năm. Năng lượng nhiệt hạch có nhiều lợi ích của các nguồn năng lượng tái tạo, chẳng hạn như nguồn cung cấp năng lượng lâu dài và không thải ra khí nhà kính hoặc ô nhiễm không khí. Fusion có thể cung cấp mật độ phát điện rất cao và cung cấp điện không bị gián đoạn. Một khía cạnh khác của năng lượng nhiệt hạch là chi phí sản xuất không bị ảnh hưởng bởi sự bất lợi về quy mô. Ví dụ, chi phí nước và năng lượng gió sẽ tăng lên khi các vị trí tối ưu được phát triển trước, trong khi các máy phát điện khác phải được đặt trong điều kiện kém lý tưởng hơn. Với năng lượng nhiệt hạch, chi phí sản xuất sẽ không tăng nhiều ngay cả khi số lượng lớn các trạm được xây dựng, vì nguồn nguyên liệu thô (nước biển) rất dồi dào và phổ biến.

Năng lượng nhiệt hạch và các nguồn năng lượng rẻ hơn khác sẽ giải quyết các vấn đề lớn của nhân loại như thiếu nước ngọt. Chúng ta được bao quanh bởi nước biển, nhưng các trạm khử muối, loại bỏ muối khỏi nước biển, đòi hỏi lượng năng lượng lớn. Chi phí khử muối của nước biển hiện đang cao hơn nước ngọt, nước ngầm, tái chế nước và bảo tồn nước.

Ý chí của loài người là khám phá, lên núi, xuống đáy biển, tới trái tim của nguyên tử, đến cấu trúc của không-thời gian; để phát triển, không bị kìm hãm bởi một giới hạn năng lượng. Chúng tôi sẽ vươn tới những vì sao.

 

 

Gửi phản hồi

%d bloggers like this: