Bitcoin-mining forklart

Denne artikkelen handler om Bitcoin-mining. Hvorfor er det nødvendig, og hvorfor er det så høyt energiforbruk involvert? Vi vil også se på alternativene. Hvordan gjøres kryptovaluta-mining i et Proof of Stake-system og hvordan ser fremtiden for mining ut.

Hvorfor er Bitcoin-mining nødvendig?

La oss se på Bitcoin først, siden det er den mest kjente kryptovalutaen i markedet. Bitcoin-mining får også mest medieoppmerksomhet.

Bitcoin er en kryptovaluta som bruker forskjellige teknologier og algoritmer. I kjernen er det blockchain, som er en transaksjonsdatabase distribuert til tusenvis av datamaskiner. Disse kalles noder.

Noder må komme til enighet om hvilke data som skal lagres i blokchainen. Dette gjøres ved å bruke en konsensusalgoritme. Det er en prosedyre som alle noder må følge. Konsensusalgoritmen for Bitcoin kalles Proof of Work.

Som navnet antyder, krever denne algoritmen at deltakerne viser bevis på at ressurser brukes. I Bitcoins tilfelle betyr dette datakraft.

Databehandlingsoppgavene utføres av minere. Dette er spesialiserte datamaskiner (ASIC) som behandler matematiske ligninger.

bitmain antminers
ASIC minere produsert av Bitmain

Kraftige ASIC minere koster tusenvis av dollar og bruker en enorm mengde energi. Ingen ville kjøre en datamaskin som dette for moro skyld. Dette er grunnen til at det er en blokkbelønning. Det betales i bitcoins til minere som bygger blockchainen.

På toppen av blokkbelønningen får minere alle transaksjonsgebyrer betalt av Bitcoin-brukere. Disse er vanligvis i et område fra $1 til $30 per transaksjon, avhengig av nettverksbelastningen. Bitcoin-nettverket kan behandle omtrent syv transaksjoner per sekund, så dette vil bli et betydelig beløp gjennom årene.

Minere bygger blockchainen ved å legge til nye transaksjoner i hver blokk. De er ryggraden i Bitcoin-nettverket. Du bør imidlertid ikke glemme en ting.

Selv om minerene gjør arbeidet, er det nodene som har den ultimate kraften. Fullstendige noder for å være nøyaktige. Dette er nodene som lagrer hele Bitcoin blockchainen fra den første blokken som noen gang er produsert. Det er tusenvis av kjente noder over hele verden.

Noder får ingen belønninger, så de kjøres frivillig. Formålet med noder er å håndheve konsensusreglene. De sørger for at hver transaksjon som sendes til nettverket er gyldig, og at de dobbeltsjekker de nye blokkene. Hvis en miner prøver å inkludere falsk informasjon, vil nodene avvise en slik blokk.

Andre Proof of Work kryptovalutaer

Bitcoin blockchain begynte å kjøre i januar 2009. Det tok ikke lang tid før andre kryptovalutaer ble bygget på grunn av den åpne kildekoden til Bitcoins programkode. Et av de tidligste prosjektene var Litecoin i 2011.

Litecoin bruker også konsensusalgoritmen Proof of Work. Imidlertid er det en viktig forskjell under panseret. Hashing algoritmen (miningagoritmen) kalles Scrypt. Bitcoin bruker den berømte SHA-256 mens Ethereum har ethash.

Hashing algoritmen (mining) definerer hvilken type mining som kreves. Noen algoritmer krever mer CPU-behandling, mens andre bruker mer GPU.

ethereum-rig
En miningenhet bygget av grafiske prosessorer aka GPU-rigg.

Noen PoW-baserte kryptovalutaer bruker miningalgoritmer som prøver å forhindre bruk av ASIC-minere. Monero er en av slike mynter.

Årsaken er å holde miningen mer desentralisert. ASIC minere er dyre og må oppgraderes nesten årlig. Det er vanskelig for en person å få en. Derfor blir mining mer sentralisert til store mininganlegg.

Kryptovaluta mining alternativer til Proof of Work

Bitcoins Proof of Work har blitt kritisert siden tidlig på 2010-tallet. Det høye energiforbruket har vært et tema i utallige debatter. Er det ikke en måte å oppnå konsensus uten å bruke fysiske minere? Løsningen er Proof of Stake.

Peercoin var den første kryptovalutaen bygget på konsensusalgoritmen Proof of Stake (PoS). Som navnet antyder, bruker Proof of Stake en stake (eller innsats) i stedet for mining med hashing algorithmer. Nettverksdeltakere staker (låser) myntene sine som bevis på deres forpliktelse.

I et PoS-system kalles minere validatorer. De er ikke minere heller. Dette er enheter, som har staket (låst) flest mynter. Dette viser at validereren har “skin in the game” økonomisk.

Staking gir validatorer et insentiv til å kjøre blockchainen riktig. Fiendtlige eller korrupte handlinger kan føre til straffer der validatoren kan miste de stakede myntene. Enda verre, hvis verdien av kryptovalutaen ville krasje, ville validatorer lide de største tapene.

Cardano er en av Proofs of Stake-plattformene. Videoen nedenfor forklarer hvordan staking gjøres i Cardano-økosystemet.

Fordelen med et Proof of Stake-system er åpenbart: behovet for elektrisitet er minimalt. Alle standardservere er tilstrekkelige fra maskinvaresynspunktet. Det er ofte bare en håndfull validatorer sammenlignet med hundretusener av minere som driver Bitcoin-nettverket.

Gjennom årene har forskjellige PoS-variasjoner blitt utviklet. Den mest populære er Delegated Proof of Stake (DPoS). Den bruker ofte bare 21 validatorer. Alle nettverksdeltakere kan delegere myntene sine til en av validatorene og tjene en del av belønningene.

Det er vanligvis ingen blokkbelønninger i et Proof of Stake-system. Validatorer belønnes gjennom transaksjonsgebyrer og andre insentiver.

Noen kryptovalutaer bruker teknologier, som ikke engang er blockchains. IOTA’s DAG (Directed acyclic graph) er et godt eksempel. Slike nettverk kan nå nær sanntids- og gebyrfrie transaksjoner.

De største problemene med Bitcoin-mining

La oss se på de negative sidene av Proof of Work-mining. Det er viktig å huske at det bare er en håndfull populære PoW-mynter igjen, og energiforbruket er et reelt problem bare med Bitcoin. Noen tror at alle kryptovalutaer bruker energi på samme måte som Bitcoin. Dette er ikke tilfelle i det hele tatt.

Det er to hovedbekymringer angående Bitcoin-mining:

  1. Energibruk
  2. Sentralisering av mining

Mediene har fokus på det første punktet. Det er lett å lage overskrifter om energiforbruket, som har nådd forbløffende nivåer. Bitcoin mining bruker mer energi enn landet Norge. Det er også andre små land, som er på den tapende siden av denne kampen.

Det andre punktet diskuteres for det meste i Bitcoin-samfunnet. Det kan deles videre inn i to emner: miningpools og geografiske steder.

Det er viktig å forstå at Bitcoin-mining er en veldig konkurransefylt virksomhet. Mininganlegg krever titalls (eller hundrevis) av millioner av dollar i investeringer. Optimale steder søkes over hele verden. Miningselskaper bygger massive anlegg, inkludert tusenvis av Bitcoin-minere.

Det er ingen tvil om at mining er ganske sentralisert på grunn av de store kostnadene ved å sette opp et anlegg.

I teorien kan hvem som helst kjøpe en ASIC miner. Dette kommer du ikke langt med hvis du ikke blir med i et miningpool, fordi det kan ta et helt liv for mineren din å faktisk vinne en blokk og få noen belønninger. De største poolene har tusenvis av medlemmer, og alle mininginntekter deles mellom dem.

Ingen enkelt miningpool dominerer for tiden markedet. Grafikken nedenfor viser de største miningpoolene. Se den oppdaterte informasjonen fra btc.com/stats/pool.

mining pools

Når du blir med i et pool, garanterer du deg litt fortjeneste selv om mineren din aldri faktisk ville vinne konkurransen og mine en blokk. Ellers må du konkurrere mot hele verden alene. Hva er sjansene maskinen din noen gang vil vinne i mininglotteriet?

Det andre problemet er geografisk sentralisering. Det meste av hash-makten er for tiden lokalisert i Kina. Ved utgangen av 2019 ble det anslått at 65% av Bitcoin-mining fant sted i Kina. USA, Kasakhstan, Russland og andre har alle mindre enn en 10% skive av kaken.

Kinas miningdominans har siden falt betydelig. Likevel er det den desidert største miningoperatøren i markedet. Den ledende ASIC-produsenten Bitmain er også kinesisk. Mange Bitcoin-kritikere påpeker dette og gjør påstanden om at den kinesiske regjeringen på en eller annen måte kan ødelegge Bitcoin.

Er energiforbruk et problem?

Hva med energiforbruket til Bitcoin-mining, er det VIRKELIG et problem? Kritikerne vil være enige og rope at dette er det største problemet Bitcoin har. Mange har argumentert for at det bare er dumt og meningsløst å kaste bort så mye energi.

Det første problemet med et slikt argument er at det er en subjektiv mening. Mer energi brukes på julelys i USA, enn noen land forbruker på et år. Noen kan hevde at mennesker ville overleve helt fint uten julelys.

christmas lights
Julelys er fint, men til hvilken pris?

Folk har alltid brukt enorme mengder energi til å produsere varer og tjenester. Energiforbruk alene er ikke et argument i det hele tatt. Alt vi gjør i vårt daglige liv krever energi. Du kunne ikke engang lese dette blogginnlegget hvis det ikke var strøm tilgjengelig.

Noen brukstilfeller er viktigere enn andre. Mange vil være enige om at elektrisitet skal brukes til å drive sykehus, politistasjoner eller gatelys. Men hva med atomanlegg eller krigsinnsats? Hvor trekker du linjen? Dette er grunnen til at det frie markedet eksisterer.

Alle står fritt til å utvikle ideer og ressursbrukstilfeller og bringe dem ut på markedet. Hvis nok folk er enige i ideen, blir den finansiert. Enten vi snakker om Bitcoin eller julelys, har begge helt klart en etterspørsel i det frie markedet.

Hvis Bitcoin var en ubrukelig idé, ville det ikke være et eneste mininganlegg i verden. Ingen ville utvikle ASIC minere heller. Bransjen rundt Bitcoin ville ikke bare eksistere.

Man bør også sammenligne Bitcoins energiforbruk med mer relevante operasjoner. Se tabellen nedenfor (Kilde: Dan Held).

bitcoins energibruk

Som du kan se, krever gullutvinning mye mer energi enn Bitcoin-mining. Det skaper også enorme økologiske katastrofer. Endeløse kriger har blitt startet over gullfunn. Det er ingen overraskelse at du ikke finner en gullentusiast som kritiserer Bitcoins energiforbruk.

Hva med det nåværende fiat-banksystemet? Hva med Visa, PayPal, Mastercard og hundrevis av andre betalingsnettverk. Visa har alene over 20 000 ansatte. Hvor mye energi trengs hver dag for transport og drift av kontorene?

Bitcoin er en innovasjon du ikke ser en gang på et århundre. Det har allerede forbedret livene til millioner av mennesker i de fattigste landene på planeten. Det muliggjør sparing og velstand til alle uavhengig av religion eller nasjonalitet. Bitcoin gir håp til milliarder av mennesker uten bankkontoer.

Hvis du ikke forstår den globale effekten Bitcoin har, er det umulig å se hvorfor energiforbruk er nødvendig. Det største problemet med å kritisere Bitcoin er at kritikerne ikke forstår Bitcoin.

Mange vil hevde at Bitcoin er like viktig en innovasjon som internett. Hva om dette virkelig er tilfelle. Vil du da si at energiforbruket av Bitcoin er for mye?

Bitcoin-mining er energieffektiv

Det er også forskjellige måter å konsumere energi på. Gull-mining er et eksempel på dårlig energiforbruk fordi mining for det meste drives ved bruk av fossilt brensel. Bitcoin bruker derimot hovedsakelig fornybare energikilder.

Tallene nedenfor er fra The Block-artikkelen i 2019.

bitcoin-fornybar-mining

Sichuan-provinsen i Kina er sentrum for Bitcoin-mining. Nesten halvparten av verdens Bitcoin-miningkraft lå i Sichuan i 2019. Utrolig nok ble 90 prosent av energien produsert ved hjelp av fornybare kilder. Sichuan er kjent for sine massive vannkraftverk.

vannkraftverk

Som tallene viser, ble 73% av all nødvendig energi produsert med fornybare energikilder. Dette var tilbake i 2019. Nå er tallet sannsynligvis 80% og vokser hver dag. Sol- og vindenergi er også mye brukt.

Enda viktigere er å forstå hvor effektivt denne energien forbrukes. Mange Bitcoin mining anlegg er bygget på steder, hvor det er et energioverskudd. Med andre ord produseres energien uansett uavhengig av Bitcoin-mining.

Det er ikke lett å overføre energi fra ett sted til et annet. Enorme mengder strøm går tapt hvert år på grunn av overføringer. For Bitcoin mining anlegg er ikke dette et problem. De kan bygges der det er overskuddsenergi tilgjengelig.

Fremtiden for Bitcoin-mining

Vi har så langt taklet de vanligste argumentene mot Bitcoins energiforbruk. Vi dekket også sentraliseringsproblemet tidligere. Er det noen løsninger på disse problemene?

De fleste mininganleggene er i Kina med en god grunn. Den kinesiske regjeringen har gitt massive subsidier til mininganleggene og senket energikostnadene til nær null. Den ledende ASIC-produsenten, Bitmain, er også kinesisk.

Kinas miningdominans har begynt å falle de siste årene. USA er endelig en betydelig spiller. Det er også mininganlegg som flytter fra Kina til andre asiatiske land. Det politiske miljøet og de uforutsigbare regntidene er drivkreftene.

Bitmain har heller ikke lenger et ASIC-monopol. Det er andre aktører i markedsbyggingen enda bedre minere. Bitmain har også åpnet sine egne mininganlegg i USA. Det er mye god fremgang som skjer.

Til slutt bør du huske hva vi skrev om Bitcoin-nettverket tidligere. Selv om minere gjør det harde arbeidet, kan de ikke overta Bitcoin-nettverket. Det er de (fullstendige) nodene, som har den høyeste autoriteten. Dette forhindrer at Kina eller noen annen enhet overtar Bitcoin-nettverket med minere.

Se videoen nedenfor for mer informasjon.

Bitcoin-mining vil alltid være dominert av mininganlegg. Dette er den naturlige utviklingsveien, og den optimaliserer også ressursene. Det ville være veldig ineffektivt hvis mining ble spredt globalt til tusenvis av forskjellige steder.

En person har også tilgang til miningmarkedet gjennom skyminingtjenester eller andre investeringsinstrumenter. Det vil være nye produkter i dette feltet, helt sikkert. Noen av miningselskapene er til og med børsnotert.

Det er også rask utvikling på maskinvaresiden. ASIC mining blir mer og mer energieffektive over tid. Nye fornybare energikilder implementeres hver dag. Bitcoin-mining blir grønnere og mer energieffektiv over tid.

Fremtiden for kryptovaluta mining

La oss se på det bredere bildet – hvordan går det med utvinningssektoren for kryptovaluta fremover?

Det er veldig usannsynlig at det vil være noen betydelige endringer i Bitcoin-mining når som helst snart. PoW forsvinner ikke, og hash-frekvensen fortsetter å vokse jevnt. Du finner oppdatert informasjon om Bitcoin-hash-prisen på blockchain.com/charts/hash-rate.

bitcoin-hashrate-2021

Alt energiforbruket og mininginfrastrukturen gjør Bitcoin utrolig trygt og gir det verdi. Denne massive hash-raten er en av grunnene til at børsnoterte selskaper som Tesla tør å investere 1,5 milliarder dollar i Bitcoin.

Hva skjer om 20 eller 50 år? Det er vanskelig å si. Den siste Bitcoin vil bli utvunnet i 2140, og ingen av oss er i live da. Vi har ingen anelse om hva slags teknologier det er tilgjengelig selv om 20 eller 30 år. Kanskje Elon Musk har mininganlegg på Mars da?

Proof of Stake blir mer og mer populært. Selv Ethereum bytter fra PoW til PoS snart i Ethereum 2.0-versjonen. Imidlertid er det problemer også. I Proof of Stake kan du kjøpe deg selv kontroll. Dette er bare mulig til en viss grad i Proof of Work.

I 2020 så vi hvordan et PoS-system kan misbrukes da Justin Sun overtok Steem-nettverket gjennom sine validatorer.

Selv om PoS har sine problemer, er spørsmålet dette: gir det virkelig mening for noen annen valuta enn Bitcoin å bruke Proof of Work? Etter at Ethereum har flyttet til Proof of Stake, har vi mynter som Litecoin, Bitcoin Cash og Dash igjen. Billige og raske transaksjoner kan også gjøres uten PoW.

Det kan være at Proof of Work til slutt vil bli brukt av en håndfull spesielle mynter, som Bitcoin og Monero. Resten av markedet drives sannsynligvis av Proof of Stake eller nye teknologier som DAG, som ikke engang er blockchain.

Du bør også sjekke videoen nedenfor. Den har en usedvanlig god diskusjon om Bitcoin-mining og emner som dekkes i denne artikkelen.

Photo by Dmitry Demidko on Unsplash, Photo by Sharath G. from Pexels, Photo by Sebi Pintilie from Pexels

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*