Майнинг биткоина расходует больше электричества, чем целые страны. Эти вычисления поддерживают децентрализованный реестр цифровой валюты.

Зачем биткоину нужны вычисления

У биткоина нет единого банка, который проверяет переводы и ведёт главную базу счетов. Эту работу выполняет распределённая сеть компьютеров. Чтобы добавить очередную порцию подтверждённых переводов — блок — участники сети должны договориться, какая версия истории операций считается следующей.

Для этого майнеры многократно вычисляют хеши: короткие цифровые отпечатки данных. Они меняют небольшое число в заголовке блока и снова запускают расчёт, пока не найдут результат, подходящий под условие сети. Здесь не требуется решить полезную научную задачу: оборудование просто перебирает варианты. Кто первым находит подходящий хеш, предлагает блок остальным участникам.

Электричество как цена доверия

Проверить найденный результат легко, а вот подобрать его трудно. Такая асимметрия и лежит в основе «доказательства выполненной работы»: остальные компьютеры быстро убеждаются, что майнер действительно потратил вычислительные усилия. После проверки блок присоединяется к цепочке, а майнер получает вознаграждение по правилам протокола.

Если кто-то попытается переписать уже подтверждённые операции, ему придётся заново выполнить работу для изменённого блока и опередить всю сеть в создании следующих. Чем больше общая вычислительная мощность майнинга, тем дороже и труднее такая попытка. Поэтому расход энергии — не побочный эффект обработки каждого отдельного перевода, а цена соревнования, которое помогает защищать общий реестр без центрального распорядителя.

Почему расход не закреплён раз и навсегда

Когда майнинг приносит доход, в него выгодно вкладывать больше оборудования и электричества. Сеть периодически меняет сложность поиска, чтобы блоки появлялись примерно с заданным интервалом, даже если вычислительной мощности стало больше. Но сама настройка сложности не ограничивает энергопотребление: она лишь делает задачу труднее.

Отсюда важный компромисс. Дополнительная мощность повышает стоимость атаки, но требует ресурсов — и электричество может быть оплачено, например, избыточной генерацией или конкурировать с другими потребителями. Поэтому за числом вычислений стоит не абстрактная «работа компьютеров», а вполне конкретный выбор: сколько энергии общество готово тратить на защиту реестра, который не контролирует одна организация.