Bukti Kerja, Energi dan Ergo

Pendahuluan

Bukti Kerja (PoW) dijelaskan dalam kertas putih Bitcoin yang asli sebagai memiliki dua bagian. Bagian pertama adalah tanda tangan digital. Bagian kedua adalah jaringan peer-to-peer yang menghash cap waktu transaksi ke dalam blockchain yang tidak dapat diubah.

Keamanan adalah fitur dari daya komputasi dan panjang rantai. Kertas putih Bitcoin menggambarkannya seperti ini: “Rantai terpanjang tidak hanya berfungsi sebagai bukti urutan peristiwa yang disaksikan, tetapi juga bukti bahwa itu berasal dari kumpulan daya CPU terbesar.” Ukuran kolam penambangan dan pekerjaan yang dilakukan mengamankan blockchain dari pengeluaran ganda.

Kapitalisasi pasar Bitcoin melewati $1 miliar pada 27 Maret 2013 dan sejak itu melewati $1 triliun pada 19 Februari 2021. Dengan lebih banyak nilai, kekhawatiran keamanan meningkat. Akibatnya, daya komputasi dan penggunaan listrik meningkat untuk mengamankan blockchain. Berapa banyak energi itu?

Konsumsi Energi Bitcoin

Indeks Konsumsi Listrik Bitcoin Cambridge melacak penggunaan listrik Bitcoin. Dari peluncuran hingga Februari 2022, Bitcoin menggunakan 320,34 terawatt jam (TWh) listrik. Ketika mempertimbangkan harga listrik untuk berbagai wilayah, biaya operasional penambangan dapat bervariasi secara signifikan. Satu kilowatt per jam (kWh) berkisar dari $0,03 di Qatar hingga $0,37 di Jerman.

Menggunakan angka di atas, biaya listrik Bitcoin berkisar antara $30 juta hingga $370 juta per TWh. Total biaya listrik telah berkisar antara $10,8 hingga $118,5 miliar. Penambang Bitcoin cenderung beroperasi di tempat dengan listrik yang lebih murah. Misalnya, lokasi terpencil dengan banyak tenaga hidroelektrik adalah lokasi yang baik untuk penambangan Bitcoin. Jadi, harga listrik kWh kemungkinan lebih dekat ke ujung bawah rentang.

Pada tahun 2021, Bitcoin mengkonsumsi 86,36 TWh listrik. Akibatnya, biaya untuk mengamankan blockchain Bitcoin untuk tahun tersebut berkisar antara $2,6 miliar dan $136,9 miliar. Untuk memahami ukuran jumlah listrik ini, membantu untuk membandingkannya dengan sesuatu yang serupa.

Amerika Serikat menghasilkan lebih dari 4.000 miliar kilowatt jam (BkWh) listrik setiap tahun. Satu TWh sama dengan BkWh, jadi pertimbangkan fakta ini dari Administrasi Informasi Energi AS:

“Sektor komersial, yang mencakup bangunan komersial dan institusional, serta penerangan jalan dan jalan raya publik, mengkonsumsi sekitar 152 miliar kWh untuk penerangan pada tahun 2021, setara dengan sekitar 11% dari total konsumsi listrik sektor komersial dan sekitar 4% dari total konsumsi listrik AS pada tahun 2021.”

Apakah listrik yang digunakan untuk menerangi jalan dan jalan raya publik di Amerika Serikat terbuang? Lampu jalan mengurangi risiko kecelakaan lalu lintas dan kejahatan. Namun, penduduk perkotaan lebih bersedia membayar untuk lampu jalan dibandingkan penduduk pedesaan.

Alasannya jelas. Tempat dengan kepadatan populasi yang lebih rendah memiliki lebih sedikit kecelakaan lalu lintas dan kejahatan. Ada jauh lebih sedikit kebutuhan untuk lampu jalan di daerah pedesaan.

Ada dinamika yang serupa, tetapi berlawanan, yang terjadi dengan cryptocurrency. Jika suatu komunitas sudah memiliki lampu jalan, setiap perubahan pada lampu ini harus menjadi sesuatu yang lebih baik.

Keuntungan Blockchain

Beberapa bahkan mengatakan bahwa Bitcoin lebih buruk. Itu tidak memiliki nilai. Namun, Bitcoin memiliki kapitalisasi pasar triliunan dolar, dan pengguna Bitcoin membayar biaya transaksi untuk menggunakan blockchain. Bagi pengguna Bitcoin, itu memiliki nilai.

Dalam beberapa metrik, Bitcoin lebih baik daripada sistem yang ada. Konfirmasi transaksi Bitcoin diselesaikan dalam dua puluh menit. Transaksi Automated Clearing House (ACH) adalah transfer uang elektronik antar bank yang memakan waktu lima hari. Apa biaya listrik dari transfer ACH? Jika kita memperhitungkan mainframe, ATM, situs web, dll., apakah bank lebih efisien energi? Dapatkah argumen dibuat bahwa lebih berharga untuk menggunakan lebih banyak listrik untuk waktu transaksi yang lebih cepat? Sulit untuk membuat perbandingan langsung, tetapi dapat dikatakan bahwa Bitcoin lebih murah, serta pilihan yang lebih baik.

Blockchain juga membawa kemampuan baru. Dengan kontrak pintar, dimungkinkan untuk mengotomatisasi bagian dari ekonomi dunia. Apakah inovasi ini sepadan dengan listrik dan biaya lain dari penambangan Bitcoin dan blockchain PoW lainnya?

Efisiensi Energi

Diskusi penting seputar blockchain bukti kerja berkaitan dengan efisiensi. Dapatkah manfaat teknologi blockchain dimanfaatkan tanpa membayar biaya energi yang tinggi?

Bitcoin diluncurkan pada tahun 2009 sebagai bukti konsep. Cryptocurrency berfungsi, tetapi kita perlu memahaminya dengan lebih baik. Meskipun penelitian sedang berlangsung dan orang-orang telah menemukan mekanisme konsensus baru, algoritma, dan desain blockchain lainnya, ini masih merupakan industri yang sedang berkembang. Penggunaan terbaik dan batasan dari kemampuan baru ini belum sepenuhnya disadari.

Misalnya, Bukti Kepemilikan (PoS) adalah mekanisme konsensus yang pertama kali diterapkan pada tahun 2012 di Peercoin. PoS memerlukan kepemilikan mata uang blockchain untuk mendorong pengamanan blockchain. PoS memiliki jejak energi yang jauh lebih rendah daripada PoW tetapi apakah itu seaman PoW? Jawabannya tidak diketahui dan hanya waktu yang akan memberi tahu. Sebuah argumen dapat dibuat bahwa PoW lebih aman karena TWh pekerjaan yang telah dilakukan memberikan jaminan keamanan yang tidak dimiliki PoS.

Beberapa orang percaya bahwa PoS dapat menggantikan PoW, tetapi kenyataannya adalah bahwa cara yang berbeda untuk melakukan sesuatu memiliki trade-off yang berbeda. PoS dan PoW tidak sama dan satu tidak dapat langsung menggantikan yang lain.

Ada kontrak pintar yang mungkin memerlukan fitur PoW. Untuk yang lain, kecepatan PoS mungkin lebih cocok. Tidak ada satu cara yang benar untuk melakukan sesuatu - masalah yang berbeda memerlukan solusi yang berbeda.

Kemampuan Ergo

Setiap blockchain memiliki karakteristik unik yang dihasilkan dari pilihan desain yang berbeda. Di Ergo, keputusan desain yang signifikan meliputi:

• Protokol Sigma: Protokol bukti-pengetahuan yang efisien dan dapat disusun yang diperlukan untuk membuat beberapa jenis dApps.
• Autolykos: Algoritma PoW dengan penggunaan listrik yang efisien. Ini resisten ASIC, yang meningkatkan desentralisasi penambangan.[1]
• eUTXO: Output transaksi yang tidak terpakai yang diperluas menghilangkan kebutuhan untuk mempertahankan status blockchain. Ini juga memungkinkan prediktabilitas biaya transaksi.
• Bukti Non-Interaktif dari Bukti Kerja (NIPoPoW): Indeks ke blockchain PoW yang dapat dengan cepat memverifikasi transaksi individu. Ini mendukung klien ringan dan beberapa implementasi sidechain.
• Sewa Penyimpanan: Menjaga koin dalam sirkulasi, mengurangi ukuran rantai dan mendorong penambang dengan mengenakan biaya kecil untuk penyimpanan setiap empat tahun.

Ergo adalah blockchain PoW yang dirancang untuk lebih efisien energi dibandingkan Bitcoin. Namun, seberapa banyak efisiensi yang cukup? Beberapa fitur, seperti model eUTXO, dapat bekerja dengan berbagai mekanisme konsensus, termasuk PoW dan PoS.

Namun, fitur lain unik untuk PoW. Sejauh mana efisiensi energi harus menjadi pertimbangan sekunder? Haruskah fitur seperti NIPoPoWs, sewa penyimpanan, dll., diabaikan karena biaya energi adalah pertimbangan yang paling penting? Setiap keputusan desain harus mempertimbangkan biaya dan manfaat implementasi. Penilaian seseorang akan bergantung pada apa yang dihargai.

Kesimpulan

Teknologi blockchain akan merevolusi manajemen rantai pasokan, verifikasi identitas, dan banyak area lain dalam kehidupan modern. Ini adalah paradigma komputasi baru dengan kepentingan yang setara dengan kebangkitan Internet global. Seperti Internet, ia akan berkembang dengan cara yang saat ini tidak dapat kita bayangkan.

Bitcoin memiliki peran dalam ekosistem cryptocurrency dalam beberapa dekade mendatang. Namun, blockchain PoW yang bahkan lebih efisien energi, seperti Ergo (yang memiliki banyak kemampuan tambahan), mungkin menemukan keseimbangan yang tepat antara penggunaan energi dan fungsionalitas yang dapat membuat PoW lebih efisien, memberikan fitur tambahan dan melampaui beberapa batasan Bitcoin.

Setiap solusi memerlukan pertimbangan yang cermat terhadap biaya, manfaat, dan risikonya. Blockchain adalah tenda besar. Ada ruang untuk semua orang. Namun, NIPoPows PoW dan fitur spesifik rantai seperti sewa penyimpanan Ergo menawarkan fungsionalitas unik yang sepadan dengan pengeluaran energi tambahan untuk beberapa penggunaan blockchain.