Míg pár évvel ezelőttig az ipari tevékenységek, a mezőgazdaság, az állattenyésztés, a hulladékkezelés, a korszerűtlen épületek és a dízel autók voltak a listavezetők az üvegházhatású gázok kibocsátása kapcsán, addig manapság egyre több szó esik arról, hogy a kriptovalutákat, illetve az azok alatti blokkláncokat üzemeltető, nagy teljesítményű számítógépek is jelentősen hozzájárulnak a globális felmelegedéshez. De vajon ez tényleg így van? Blokklánckripto-sorozatunkban a kriptovaluták mögötti blokklánc konszenzusokat és az árfolyamok alakulását vesszük sorra.
A kriptovaluták mögött álló technológia, a blokklánc a kezdet kezdetén olyan algoritmusokkal dolgozott (és dolgozik mai napig is a legnagyobb valuták alatt), melyek jelentős számítási kapacitást igényelnek. Ez azt jelenti, hogy például a bitcoin és az ethereum kriptovaluták esetében ahhoz, hogy az egyes tranzakciók – például ha valaki küld egy ismerősének „pénzt” – teljesüljenek, ahhoz a blokklánc hálózatot alkotó számítógépeknek nagy számítási kapacitással kell rendelkezniük, melyet jellemzően videokártyák formájában raknak bele a számítógépekbe. Nem véletlenül növekedett a többszörösére a videokártyák ára az elmúlt években: az egyre több bányász egyre több, nagy teljesítményű grafikus egységekkel megspékelt számítógépet üzemeltet annak érdekében, hogy az egyes tranzakciókat, pontosabban az azokat tömörítő blokkokat ő hitelesítse, annak reményében, hogy a hitelesítésért jutalmat, például bitcoint kapjon – azaz bányásszon - cserébe.
A nagy teljesítményű számítógépek viszont sok áramot fogyasztanak, ráadásul ezeket hűteni is kell.
Utóbbi mértékét jól szemlélteti az elmúlt hónapban felröppent hír, miszerint az Egyesült Államokban már van egy tó, amit egyes pontokon gyakorlatilag gőzfürdővé változtatott a szomszédos erőműben működő kriptobánya-telep.
A felfűtött tó esetében nem véletlen és nem is egyedi eset, hogy a kriptobányákat erőművekbe, vagy azokhoz közel helyezik el. A hazai piacon is vannak olyan cégek, melyet az erőművek áramtermelésének ingadozásának megakadályozására ajánlanak bitcoin bánya kihelyezést annak érdekében, hogy az erőművek kapacitását ne, vagy sokkal ritkábban kelljen a lakossági, vagy ipari áramfelhasználás ingadozásaihoz hozzáigazítani. A megoldással az erőmű egyenletes termelésre tud ráállni, és amikor „felesleges” kapacitás keletkezne, akkor azokat felveszik a bitcoin bányák és kriptovalutát termelnek.
A Cambridge University Cambridge Bitcoin Electricity Consumption Index becslése szerint
a bitcoinbányászat évente 70-80 milliárd kWh (70-80 TWh) áramot fogyaszt, mely nagyságrendileg 50 millió magyar háztartás éves energiaigényének felel meg,
vagyis közel 12 magyarországnyi háztartást lenne képes ellátni árammal. Hogy még inkább érzékeltessük ennek a számnak a nagyságát, a jelenlegi bányakapacitással a bitcoin bányák éves energiafogyasztásának elemről való megoldásához 27 ezer milliárd darab ceruzaelemet kellene legyártani és felhasználni. Ez a szám nagyon soknak tűnhet, de fontos hozzátenni, hogy amellett ez az energiaszükséglet még mindig kevesebb mint a világban elhelyezett banki ATM-ek és a banki szoftverek energiafogyasztása összesen (ezeket nyilván többen is használják jelenleg, mint a bitcoint), a bitcoinbányászok több mint 76 százaléka használ megújuló energiaforrást a bányagépek üzemeltetéséhez.
Ahogyan felszínre jöttek az új kriptovaluták és blokkláncok, egyre jelentek meg az új konszenzus algoritmusok is, melyek – minden jel arra mutat, hogy – fel fogják váltani a számítási kapacitás-alapú (szaknyelven Proof-of-Work) hitelesítést.
Ez azt jelenti, hogy várhatóan a következő évben jelentősen csökkenni fog a videokártyák iránti kereslet, így azok ára is vissza fog esni,
hiszen a modern kriptovaluták, illetve az azok alatt futó blokkláncok futtatásához sokszor mezei számítógépek, vagy virtuális gépek is elegek lesznek a jövőben. Az új konszenzus algoritmusokat azonban nem csak az energiafogyasztás, hanem maga a hálózati architektúra, a támadhatóság, illetve a valódi decentralizáció, illetve annak mértéke is megkülönbözteti egymástól.
Az újabb konszenzus algoritmusok közül a leginkább elterjedtebb az úgynevezett Proof of Stake (PoS) névre hallgató technológia, melyet jelenleg olyan kriptók használnak, mint a cardano vagy a tron, és melyre ha minden igaz, akkor az ethereum is hamarosan átáll.
A megoldás a lényege az, hogy nem a „bányász” számítógépeinek és videokártyájáinak száma, ezáltal energiafogyasztása határozza meg azt, hogy ki hitelesíti a blokkokat, hanem az, hogy az adott felhasználó mennyi coinnal rendelkezik az adott kriptovalutából.
A megoldás ugyan sokkal inkább energiahatékony, de abból a szempontból nem túl demokratikus, hogy az újonnan beszálló bányászok csak akkor tudnak érdemben új coinokat, vagy tokeneket szerezni, ha már van nekik, így a minél több „pénzed” van, annál többet tudsz keresni elv szerint működik a rendszer.
Eggyel demokratikusabb az eos coin mögött is álló, úgynevezett Delegated Proof of Stake (DPoS) algoritmus, mely a coinok számától függetlenül, ám azok súlyozásával engedi a résztvevő számítógépeknek megszavazni egy másodlagos számítógépes hálózatból álló tagoknak (node-oknak) a hitelesítés jogát, akik aztán a blokkokat később közösen hitelesítik. A technológia előnye, hogy míg a bitcoin másodpercenként 3-4, az etherum pedig körülbelül 20 tranzakciót képes feldolgozni (összehasonlításképpen a Visa másodpercenként több mint 1500-ra képes), addig
a DPoS-alapú blokkláncok másodpercenként akár több millió tranzakció végrehajtására is képesek.
A PoS, illetve DPoS algoritmusoknál még inkább energiahatékonyabbak az úgynevezett Proof of Elapsed Time (PoET) konszenzuson alapuló blokkláncok, melyek lényege, hogy habár a tranzakciókat hitelesítő számítógépek, nodeok mindegyike pontosan azonosítható, nem mindegyik vesz részt minden tranzakció hitelesítésében, csak azok egy meghatározott minimum száma. Ezt a technológiát először az Intel alkalmazta, ma leginkább a pénzügyi szektorban használják. Ezen az algoritmuson alapul a Hyperledger projekt is, melyet 2015-ben indított a Linux Alapítvány, az IBM és az SAP annak érdekében, hogy az egyes blokkláncokat majd össze tudják kötni egymással.
A Proof of Authority (PoA) algoritmus lényege, hogy habár minden hálózatba kapcsolt számítógép részt vesz a hitelesítésben, viszont csak a kiválasztottak, azaz az úgynevezett validátor node-ok kapnak jutalmat, azaz coint az egyes műveletekért. A kiválasztott, validátor node-ok lényege, hogy azokkal csak pontosan azonosítható, általában a blokklánc megalkotója és üzemeltető által kijelölt személyek rendelkezhetnek, a hálózat többi tagját alkotó mezei node-okat, számítógépeket viszont bárki üzemeltethet, habár közvetlen érdekeltsége – mivel nem kap a futtatásért semmit – nincsen, csupán elmondhatják magukról, hogy tagjai a hálózatnak, és rendelkeznek valamennyi tranzakció előzmény adattal a számítógépeken. Ezt a fajta megoldást jellemzően privát, vagy centralizált blokkláncokban alkalmazzák, pont azért, mert a hálózat „mezei” tagjait nem lehet érdekeltté tenni a node-ok futtatásában.
Ahogyan egyre több kriptovaluta és egyre több blokklánc kerül felszínre, úgy természetesen a konszenzus algoritmusok tárháza is folyamatosan bővül. A cikkünkben sorolt megoldások különböző, hibrid verzióitól kezdve a merevlemez-kapacitást kihasználó megoldásokig hónapról hónapra bukkannak elő új megoldási ötletek, ezek létjogosultságát az idő, illetve az ezekre épülő kriptovaluták népszerűsége és árfolyama fogja hosszú távon igazolni.
Sorozatunk utolsó részében a kriptotőzsdéket, árfolyamokat, illetve az azokat befolyásoló tényezőket vesszük sorra.
(Borítókép: Kriptovaluta-bányászat Oroszországban. Fotó: Andrey Rudakov / Bloomberg / Getty Images)