In 1999, op de rand van het uiteenspatten van de dotcom-bubbel, realiseerde iedereen die betrokken was bij technologie zich de bijna eindeloze mogelijkheden die het internet kon bieden.
Tegelijkertijd zagen we activisten en journalisten praten over de vreselijke energie-intensieve wereld die we met computers creëerden.
Statistieken suggereerden dat het nodig zou zijn om een pond steenkool te verbranden om 2 MB aan gegevens op te slaan, en dat in 2025 20% van alle geproduceerde elektriciteit door internet zou worden gebruikt.
Achteraf gezien is het duidelijk dat deze cijfers ongelooflijk ver weg waren, dus moeten we iets meer aandacht besteden aan het zeggen dat het energieverbruik van Bitcoin buitensporig is, niet duurzaam of dat bitcoin mining-resultaten schadelijk zijn voor het milieu?
Deze zorgen zijn niet nieuw voor Bitcoiners.
Satoshi zelf had ook te maken met deze problemen met energieverbruik, dus laten we ons verdiepen in waarom Bitcoin energie gebruikt en hoe het wordt gebruikt.
Waardeer in Bitcoin met energie
Bitcoin was niet de eerste digitale valuta (gecentraliseerd of gedecentraliseerd) die we probeerden te bouwen. Het heeft meer dan 40 jaar geschiedenis. David Chaum creëerde DigiCash in 1989, maar het bedrijf werd geconfronteerd met technologische problemen die het dwongen om te centraliseren.
Achteraf gezien is misschien wel het grootste probleem met gecentraliseerd privégeld dat als het bedrijf faalt, het digitale geld waardeloos wordt omdat al zijn databases en grootboeken niet langer beschikbaar zijn voor het publiek of online.
Het tweede grote probleem waarmee we werden geconfronteerd bij het maken van een digitale valuta, is dat digitale gegevens vrij gemakkelijk kunnen worden gekopieerd met voldoende tijd of geld (en soms met weinig moeite).
In 2008 nam Satoshi de ideeën achter DigiCash en enkele andere bronnen over en stelde samen wat we nu kennen als blockchain en Bitcoin!
Laten we eens kijken naar wat hij gebruikte en hoe hij het deed.
Het netwerk beschermen (het is tenslotte geld)
Hoe beschermen we het netwerk en hoe alle netwerkdeelnemers transacties verifiëren en weten dat iedereen eerlijk is en geen neptransacties zal creëren?
Het eenvoudigste voorstel zou kunnen zijn om een groep computers een netwerk te laten vormen. Als de meeste computers het eens zijn over de transactie of het eens zijn over de algemene regels van het netwerk, dan is alles in orde.
Er zit een klein mankement in deze aanpak. Als elke computer op het netwerk dezelfde stemkracht zou hebben, zou het relatief goedkoop en gemakkelijk zijn om genoeg computers te kopen om het netwerk te besturen door duizenden goedkope computers zoals de Raspberry te kopen.
Zodra de mensen die de nieuwe meerderheid controleren, zijn verbonden met het netwerk, kunnen ze nieuwe munten slaan, de kosten verdubbelen of een aantal andere dingen doen die de integriteit van het netwerk zouden schaden. Dit type aanval wordt een Sybil-aanval genoemd.
Satoshi realiseerde zich dat blockchains bestand zouden kunnen zijn tegen dit type Sybil-aanval als er kosten waren om een node op het netwerk uit te voeren, dus geïnspireerd door het Hashcash proof-of-work-algoritme voorgesteld door Dr. Adam Back, implementeerde hij proof of work op Bitcoin.
Door proof-of-work te implementeren, worden netwerkknooppunten die mijnbouwbewerkingen uitvoeren uitgevoerd om te proberen een moeilijke (computationeel) wiskundige puzzel op te lossen. De moeilijkheidsgraad van de puzzel wordt elke twee weken steeds minder moeilijk, afhankelijk van de totale rekenkracht van het netwerk, gemeten in hashes per seconde (h/s). Deze functie staat bekend als de moeilijkheidsgraadaanpassing van Bitcoin.
Satoshi koos er vervolgens voor om deze nodes te belonen voor hun werk door ze een bulkbeloning van 50 bitcoins aan te bieden voor elke puzzel die ze met succes oplossen voordat een ander mining node dat doet.
We hebben dus kosten voor het valideren van transacties op het netwerk en een beloning voor het valideren van die transacties.
Ten slotte moet worden overwogen dat hoe groter de rekenkracht die in het netwerk wordt geïntroduceerd, hoe hoger de kosten van transacties voor mijnbouw. Rekenkracht en energie zijn positief gecorreleerd, dus hoe hoger de benodigde rekenkracht, hoe meer energie wordt verbruikt.
Nu lijkt dit misschien een eindeloze cyclus van toenemende rekenkracht en stroomverbruik. Mijnbouwknooppunten zijn echter economisch gestimuleerde activiteiten om efficiënt te functioneren. Dus het verhogen van hun rekenkracht (of hashing) en het verhogen van de elektriciteitskosten zonder dit te hoeven doen, zou economisch geen zin hebben.
Het Bitcoin-netwerk verbruikt dus niet meer energie dan het nodig heeft.
Dit patroon van toenemende moeilijkheidsgraad naarmate de hashing-kracht van het netwerk toeneemt, maakt Bitcoin veilig en veerkrachtig voor iedereen die de controle over het netwerk probeert over te nemen, omdat het voldoende rekenkracht moet kopen om ten minste 51% van de rekenkracht van het netwerk te evenaren.
Als we van mening zijn dat het Bitcoin-netwerk de toekomst van geld is of de grootste waardeopslag – wat je ook denkt dat Bitcoin belangrijk maakt – wordt het belangrijk gemaakt vanwege het energieverbruik van het netwerk dat direct verband houdt met de rekenkracht (en Sybil-weerstand) van het netwerk.
Het Bitcoin-netwerk “verspilt” geen energie; het consumeert het. We erkennen allemaal de waarde van het verbranden van duizenden tonnen brandstof om raketten te testen die op een dag naar Mars kunnen gaan, dus waarom hebben we moeite met het gebruik van energie om een echt gedecentraliseerd mondiaal financieel systeem te garanderen?
In 2010 had Satoshi dit al begrepen toen hij schreef:
“Het is dezelfde situatie als goud en goudwinning. De marginale kosten van goudwinning hebben de neiging om dicht bij de goudprijs te blijven. Goudwinning is een verspilling, maar dergelijk afval is veel minder dan het nut van het hebben van goud als ruilmiddel.
Ik denk dat het geval hetzelfde zal zijn voor Bitcoin. Het nut van de uitwisselingen die door Bitcoin mogelijk worden gemaakt, zal de kosten van de gebruikte elektriciteit ver overtreffen. Daarom zou het niet hebben van Bitcoin de netto verspilling zijn.”
