Bitcoin zjada Quebec

Alexi Hobbs





Na pierwszy rzut oka nic nie wygląda szczególnie nowocześnie w tym starzejącym się parku przemysłowym w Saint-Hyacinthe w Quebecu, około 60 mil na wschód od Montrealu. Powietrze jest gęste od zapachu prażonego kakao, który unosi się z ogromnej fabryki czekolady i przesącza się do ciągników siodłowych i zapomnianych biur. W pobliżu warsztat napraw audiowizualnych i laboratorium rolnicze specjalizujące się w wykrywaniu patogenów zwierząt gospodarskich walczą o przestrzeń z ogromnym nieczynnym zakładem przetwórstwa mleczarskiego. Za całą trójką kryje się wysłużony, niski budynek, który wcześniej służył jako magazyn firmy produkującej zupy, a wcześniej fabryki produkującej pieluchy. Można by pomyśleć, że od tego czasu też o tym zapomniano, gdyby nie plastikowa folia wskazująca na nową konstrukcję wewnątrz i mała flota lśniących samochodów służbowych stacjonujących na parkingu. Ale największą wskazówkę o tym, że dzieje się tu coś nowego i zdecydowanie zaawansowanego technicznie, można usłyszeć stojąc obok tych samochodów: wszechobecny szum, słyszalny daleko na zewnątrz budynku, tworzony przez tysiące komputerów, z których każdy wykonuje ten sam zadanie raz za razem, dzień po dniu, bez zmian i przerw.

Te komputery są własnością Bitfarms, jednej z największych operacji wydobywania kryptowalut w Ameryce Północnej. Tutaj, w niegdyś opuszczonej fabryce, około 7000 maszyn wielkości pudełek po butach (stan na kwiecień, ale oczekuje się, że w lipcu wzrośnie do 14 000) stoi ciasno na półkach w jednym rzędzie od podłogi do sufitu, który przecina budynek na pół. Po jednej stronie stosów plątanina kabli i routerów wychodzących z tyłu każdego komputera jest wystawiona na działanie zimnego kanadyjskiego powietrza. Z drugiej strony tysiące identycznych wentylatorów ryczy, przepychając gorące powietrze przez stos pustych kartonowych pudeł w pustą przestrzeń. Garstka zapracowanych pracowników porusza się między dwoma stronami w cienkich T-shirtach i dżinsach, z zarumienionymi twarzami. Nawet w surowy, szary dzień upał po stronie wentylatora jest duszny.

Przewody i routery za każdym komputerem są wystawione na działanie zimnego kanadyjskiego powietrza. Alexi Hobbs



Problem z łańcuchem bloków

Ta historia była częścią naszego wydania z maja 2018 r.

  • Zobacz resztę numeru
  • Subskrybuj

Te komputery, często nazywane platformami, są zbudowane specjalnie do tego celu. Będąc w stanie wytrzymać dramatyczne zmiany temperatury i wilgotności, są one indywidualnie zaprogramowane nie tylko do wykonywania tylko jednego obliczenia bilionów razy na sekundę, ale także do powtarzania tych obliczeń przez całą dobę i bez przerwy. Są także świniami energetycznymi: 7000 w samym Saint-Hyacinthe konsekwentnie czerpie więcej energii niż pobliska arena hokejowa Montreal Canadiens, nawet podczas wyprzedanego wieczoru.

Na całym świecie działają miliony tych komputerów, co stanowi część boomu kryptowalut, który rozpoczął się w 2009 roku. W ciągu dekady od powstania Bitcoina większość prac wydobywczych miała miejsce w krajach takich jak Chiny i Rumunia, które oferują dużą ilość energii elektrycznej i niewiele regulacji . W 2016 roku Hydro-Québec ogłosiło formalny plan pozyskania centrów danych, takich jak te prowadzone przez Microsoft i Amazon. Górnicy kryptowalut również zadzwonili i zaczęli składać propozycje we wrześniu 2017 r. Zainteresowanie ich wkrótce stało się przytłaczające, z większą liczbą próśb, niż firma energetyczna była w stanie pomieścić. Gdyby Quebec zaakceptował choćby ułamek z nich, prowincja mogłaby stać się nowym globalnym centrum kopania kryptowalut. To wywołało pytania o to, jak dobrze sieć Hydro-Québec może sprostać temu zapotrzebowaniu na energię, szczególnie w zimie. Tymczasem ekolodzy i rzecznicy sprawiedliwości społecznej martwią się o ekologiczny i kulturowy wpływ tej kampanii. A to z kolei rodzi trudne pytania etyczne o rzeczywistą wartość całkowicie wirtualnej waluty.



Bezwartościowe łamigłówki

Kryptowaluty są z natury energochłonne. Jako zdecentralizowane systemy księgi głównej, z których Bitcoin jest największy, większość z nich opiera swoje bezpieczeństwo na podejściu znanym jako dowód pracy. Co około 10 minut Bitcoin wypuszcza nową walutę w zamian za pomyślne rozwiązywanie problemów obliczeniowych, które weryfikują blok transakcji. Uczestnicy robią to, konwertując dane reprezentujące te transakcje na sekwencję kodu znaną jako hash, próbując raz za razem, aż dotrą do takiego, który spełnia określone kryteria. I chociaż nie wymaga to ogromnego stopnia wyrafinowania — wtajemniczeni porównują ten proces do zgadywania liczb na loterii — wymaga ogromnej ilości błędnych domysłów.

Zasadniczo rozwiązujesz bezwartościowe zagadki, których nie możemy rozwiązać matematycznie, mówi Christian Catalini, profesor nadzwyczajny innowacji technologicznych na MIT i założyciel uniwersyteckiego laboratorium kryptoekonomiki. Możesz się do niego dostać tylko brutalną siłą. A mięsień stojący za tą siłą ma postać elektryczności używanej do zasilania komputerów górników.

Intensywność zasobów jest nieodłączną częścią zdecentralizowanego systemu, takiego jak Bitcoin, mówi Catalini, ponieważ opiera się na fundamentalnym braku zaufania między uczestnikami. Zamiast być gwarantowanym przez bank centralny, taki jak np. Rezerwa Federalna USA, kryptowaluty, takie jak Bitcoin, zwalczają oszustwa, czyniąc wszystkie transakcje przejrzystymi i możliwymi do weryfikacji przez wszystkich uczestników. Próby majstrowania przy takiej księdze muszą być samobójcze.



Zasadniczo nakładasz koszt ekonomiczny między użytkownikiem a atakującym, mówi Catalini. Jeśli ktoś chce obalić system, sfingując transakcję lub cofnąć legalną transakcję, musiałby wydać ogromną ilość energii i obliczeń – do tego stopnia, że ​​żaden racjonalny podmiot gospodarczy by tego nie zrobił, ponieważ koszt przeprowadzenia atak byłby znacznie większy niż korzyść.

Ale to oznacza, że ​​legalne transakcje muszą również pochłaniać dużo energii, aby udowodnić ich ważność.

David Malone jest starszym wykładowcą na irlandzkim Uniwersytecie Maynooth, gdzie specjalizuje się w modelowaniu matematycznym systemów sieciowych. Obecny globalny współczynnik haszowania Bitcoin, czyli całkowita liczba obliczeń kopania, wynosi około 25 000 000 000 000 000 000 na sekundę, czyli 25 milionów terahaszy na sekundę. To wzrost z 300 000 terahaszy na sekundę zaledwie cztery lata temu i oczekuje się, że liczba ta będzie nadal rosnąć w nadchodzących miesiącach i latach. Uwzględnij dodatkowe zużycie energii wymagane do chłodzenia komputerów (nie mogą działać w temperaturach powyżej 40 °C), a Malone szacuje, że sam Bitcoin zużywa tyle energii elektrycznej, co cały naród Irlandii w danym momencie. I chociaż Bitcoin jest największą kryptowalutą typu proof-of-work, nie jest to jedyna gra w mieście: według ostatnich obliczeń działało prawie 1500, każda z własnym zapotrzebowaniem na energię.



25 000 000 000 000 000 000

(25 milionów terahaszy) n
Przybliżona całkowita liczba nobliczeń na sekundę poświęconych wydobyciu bitcoin

Bez wątpienia energia elektryczna jest największym pojedynczym wydatkiem w każdej operacji wydobywczej. Aby więc być rentowne, farmy muszą być w stanie tanio pozyskiwać energię. To jest główny powód, dla którego Chiny przewodzą boomowi wydobywczemu: ich stawki za energię elektryczną wynoszą w niektórych lokalizacjach nawet trzy centy za kilowatogodzinę. Jednak rosnące regulacje rządowe i obawy, że zasoby sieciowe mogą się wyczerpać, sprawiły, że wielu górników szuka tam innych miejsc, w których mogliby założyć sklep. Rosnące obawy dotyczące wkładu Chin w zmiany klimatyczne tylko przyspieszyły ten exodus, ponieważ firmy wydobywcze starały się promować swoją działalność wśród potencjalnych inwestorów jako przyjazną dla środowiska.

Od lat Chiny są światowym liderem pod względem emisji gazów cieplarnianych. Częściowo dlatego, że jest to najludniejszy naród. Jednak dzieje się tak również dlatego, że Chiny wytwarzają większość energii elektrycznej z węgla, który jest jedną z najbrudniejszych form energii. Stany Zjednoczone, obecnie drugi najpopularniejszy kraj do wydobywania kryptowalut, również większość energii elektrycznej uzyskują z paliw kopalnych. Dodaj do tego resztę operacji wydobywczych na całym świecie, a przemysł emituje około 29 000 kiloton węgla rocznie, według Digiconomist, wiodącej izby rozliczeniowej kryptowalut i koncernów energetycznych. To więcej niż rocznie produkuje Afganistan, Chorwacja, Kenia czy Panama.

Jest to również ważny powód, dla którego Pierre-Luc Quimper, założyciel Bitfarms, ulokował wszystkie pięć swoich operacji wydobywczych w Quebecu, gdzie mógł polegać na energii wodnej, aby zasilić swoje 20 000 komputerów. Quimper i jego koledzy z Bitfarms byli zaangażowani w kryptowaluty na różne sposoby od 2009 roku. Połączyli siły i założyli zarówno firmę, jak i swoje zakłady wydobywcze pod koniec 2017 roku – w sam raz na boom w Quebecu.

Zużywamy dużo energii, mówi Quimper. Musi być czysto. Jeśli mamy ślad w środowisku, to źle.

Hydro-Québec reklamował swoją hydroelektryczną energię jako idealne rozwiązanie: czyste, odnawialne źródło energii, które może być dostarczane w ogromnych ilościach. Twierdzi, że energia, którą dostarcza do operacji wydobycia kryptowalut, jest nadwyżką — dodatkowe 100 terawatów energii o niskim wpływie, którą przedsiębiorstwo może wytworzyć w ciągu następnej dekady.

Jednak twierdzenie, że ta energia jest zielona, ​​jest coraz częściej badane, zwłaszcza przez biologów zajmujących się ochroną przyrody. Mówią, że wpływ jest zbyt duży dla jakiejkolwiek dodatkowej branży, nie mówiąc już o takiej, która produkuje tylko bitcoiny.

Miliony akrów pod wodą

Energia wodna, która wykorzystuje ruchomą wodę do obracania turbin wytwarzających energię elektryczną, jest niezaprzeczalnie czystsza niż węgiel i inna energia elektryczna wytwarzana z paliw kopalnych. Niemniej jednak również wywiera widoczny wpływ na środowisko. Jednym z największych są szkody wyrządzone przez zbiorniki budowane w celu przechowywania gotowego zapasu wody. W miejscach takich jak Quebec zbiorniki te często wyprzedzają istniejące lasy, które są jednymi z najbardziej wydajnych konwerterów i bankierów węgla na świecie. A gdy drzewa gniją pod wodą, uwalniają węgiel, który zmagazynowały w postaci metanu – znacznie silniejszego gazu cieplarnianego niż dwutlenek węgla.

Błyskawiczna powódź górników

Zakopujesz setki tysięcy, a ostatecznie miliony akrów pod wodą, mówi Jeff Wells, biolog zajmujący się ochroną przyrody i badacz z Cornell University. Był głównym autorem badania z 2011 r. na temat wpływu industrializacji na lasy północne. Dodaje, że wprowadzasz gaz cieplarniany do atmosfery i powstrzymujesz zdolność tego obszaru do przyjmowania większej ilości węgla do systemu. Straciłeś cały ekosystem.

Naukowcy obliczyli wpływ elektrowni wodnych na węgiel na całym świecie. Ich szacunki sugerują, że gdyby całe wydobycie kryptowalut zostało przeniesione do tego źródła energii, przemysł nadal generowałby rocznie ponad 9 000 kiloton dwutlenku węgla oraz ponad 150 kiloton metanu.

I chociaż elektrownie wodne w chłodniejszym klimacie mają tendencję do uwalniania mniej węgla i metanu niż ich odpowiedniki tropikalne, mają własne unikalne etykiety cenowe dla środowiska. Północne ekosystemy znane jako lasy borealne nie tylko sekwestrują węgiel. Ich rzeki dostarczają wodę, która tworzy większość lodu morskiego Arktyki i uważa się, że są odpowiedzialne za kluczowe prądy oceaniczne transportujące wodę i definiujące globalne wzorce pogodowe. Ponieważ tamy, takie jak te utrzymywane przez Hydro-Québec, są zwykle oddalone od skupisk ludności, wymagają również rozległych instalacji linii przesyłowych i transformatorów. Te z kolei mogą zakłócać siedliska dzikich zwierząt, zabijać ptaki i wprowadzać gatunki inwazyjne.

Marc-Antoine Pouliot, rzecznik Hydro-Québec, zapewnił mnie, że pełne badania wpływu na środowisko są zakończone przed rozpoczęciem budowy nowej zapory. Powiedział, że narzędzie przeprowadza pełną analizę każdej nowej operacji blockchain, a jeśli wymagane są jakiekolwiek aktualizacje sieci, firma jest odpowiedzialna za ich finansowanie. Jedynym problemem, jak powiedział, jest to, jak zarządzać ciągłym poborem energii podczas tych operacji w obecnych okresach szczytowego użytkowania, takich jak kanadyjskie zimy.

W Quebecu klienci indywidualni ogrzewają swoje domy energią elektryczną. W konsekwencji zapotrzebowanie może być bardzo wysokie, gdy temperatura spada poniżej -20 °C przez kilka dni – powiedział. Obecnie analizujemy wpływ blockchain na nasz zimowy szczyt. Jednym z rozwiązań mogłoby być zobowiązanie firm blockchainowych do zawieszenia działalności na zimę.

W branży, w której każdy dzień może być wart dziesiątki tysięcy dolarów lub więcej, okaże się, czy zewnętrzni górnicy będą podatni na tego rodzaju rozwiązanie.

Ta samodzielna kapsuła została zaprojektowana z myślą o ograniczeniu potrzeb związanych z chłodzeniem podczas kopania kryptowalut. Alexi Hobbs

Wells chciałby widzieć mniej masywnych kompleksów zaporowych, a nie więcej. Już zaczynam od pomysłu, że nie jest dobrym pomysłem niszczenie działającego systemu, który jest dosłownie częścią systemu podtrzymywania życia na planecie, mówi. Tych miejsc jest coraz mniej. Robienie tego dla kryptowaluty lub jakiejś technologii spekulacyjnej wydaje się całkowicie nierozważne.

Ale górnicy, tacy jak Quimper, nie zgadzają się z poglądem, że kryptowaluta jest nieudowodniona lub że jest to przemijający eksperyment. Mówi, że Blockchain, podobnie jak serwery sieciowe i sam Internet, z pewnością nie zniknie. A zasilanie go energią wodną pozostaje najbardziej przyjaznym dla środowiska sposobem na zaspokojenie rosnącego zainteresowania aplikacjami takimi jak kryptowaluty. Wskazuje na dodatkowe korzyści zapewniane przez firmy takie jak jego: pięć operacji Bitfarms, z których każda odzyskała opuszczone i niszczejące magazyny i fabryki w społecznościach w całym Quebecu. Wpompowali zasoby w lokalną gospodarkę i zatrudnili do pracy mieszkańców.

Obiecuje, że na horyzoncie pojawi się więcej innowacji, aby jeszcze bardziej zrównoważyć emisje dwutlenku węgla.

Niedaleko od operacji wydobywczej Bitfarms Saint-Hyacinthe, mała firma rozpoczynająca działalność o nazwie K.E. Inc. chce zmienić miejsce i sposób wydobywania kryptowalut w Ameryce Północnej. Jej założyciel, Fooad Nejad, zjadł zęby w systemach chłodzenia dla centrów danych. Kiedy nowe firmy wydobywcze zaczęły kontaktować się z nim w celu stworzenia wydajnego chłodzenia dla swoich farm, opracował niezależne modułowe obudowy, które mogą pomieścić do 1200 komputerów. Komputery nadal wymagają tej samej ilości energii, mówi Nejad, ale system wentylacji z recyrkulacją zmniejsza zapotrzebowanie na ogrzewanie i chłodzenie. Kontenery, które przypominają kontenery transportowe, można ustawić w dowolnym miejscu i nie wymagają modernizacji ani innych kosztów związanych z przebudową starych budynków. Można je również łatwo dostosować do odprowadzania ciepła wytwarzanego przez komputery. Nejad mówi, że nie jest trudno wyobrazić sobie, jak ogrzewają budynki lub pozwalają przez cały rok uprawiać szklarnie, takie jak pomidory i truskawki, nawet w Quebecu.

Puste pudełka kartonowe

Więc jak duży wpływ będą miały aplikacje blockchain, takie jak kryptowaluty, na naszą planetę? Zależy to od tego, czy przyszłe łańcuchy bloków nadal będą wykorzystywać energochłonne podejście dowodu pracy.

Jedna alternatywa jest znana jako dowód stawki. Zamiast prosić ludzi o rozwiązanie łamigłówek obliczeniowych wymagających dużej ilości zasobów, system proof-of-stake wymaga, aby emitenci wnieśli kapitał jako gwarancję. Pod koniec zeszłego roku konsorcjum blockchain Ethereum ogłosiło plany przejścia na system typu „proof-of-stake” do kopania kryptowalut. Jeśli się powiedzie, będzie pierwszym tego rodzaju i może doprowadzić do odejścia w branży od dowodu pracy.

Ale do tego czasu operacje takie jak Bitfarms nadal się rozwijają. Te stosy pustych kartonów w dawnej fabryce pieluch w Saint-Hyacinthe? Są to opakowania ze wszystkich nowych komputerów, które firma dodała do swojej działalności.

Kathryn Miles jest niezależną pisarką i autorką czterech książek, w tym Quakeland: na drodze do kolejnego niszczycielskiego trzęsienia ziemi w Ameryce .

ukryć