İş Kanıtı, Enerji ve Ergo

Giriş

İş Kanıtı (PoW), orijinal Bitcoin beyaz kitabında iki bölüm olarak tanımlanmıştır. İlk bölüm dijital imzalardır. İkinci bölüm, eşler arası bir ağın hashleme işlemlerini değiştirilemez bir blok zincirine zaman damgası eklemesidir.

Güvenlik, hesaplama gücü ve zincir uzunluğunun bir özelliğidir. Bitcoin beyaz kitabı bunu şöyle tanımlar: "En uzun zincir, yalnızca tanık olunan olayların sırasının kanıtı olarak değil, aynı zamanda en büyük CPU gücü havuzundan geldiğinin kanıtı olarak hizmet eder." Madencilik havuzunun boyutu ve yapılan iş, blok zincirini çift harcamalardan korur.

Bitcoin'in piyasa değeri 27 Mart 2013'te 1 milyar doları geçti ve 19 Şubat 2021'de 1 trilyon doları geçti. Daha fazla değerle birlikte, güvenlik endişeleri artar. Sonuç olarak, blok zincirini güvence altına almak için hesaplama gücü ve elektrik kullanımı artar. Bu ne kadar enerji demektir?

Bitcoin'in Enerji Tüketimi

Cambridge Bitcoin Elektrik Tüketim Endeksi, Bitcoin'in elektrik kullanımını takip eder. Başlangıçtan Şubat 2022'ye kadar, Bitcoin 320.34 terawatt saat (TWh) elektrik kullandı. Çeşitli bölgeler için elektrik fiyatlarını dikkate alındığında, madencilik operasyon maliyetleri büyük ölçüde değişebilir. Bir kilowatt saat (kWh) Katar'da 0.03 dolardan Almanya'da 0.37 dolara kadar değişmektedir.

Yukarıdaki rakamları kullanarak, Bitcoin'in elektrik masrafı TWh başına 30 milyon ile 370 milyon dolar arasındadır. Toplam elektrik masrafı 10.8 ile 118.5 milyar dolar arasında olmuştur. Bitcoin madencileri genellikle daha ucuz elektrik bulunan yerlerde faaliyet gösterir. Örneğin, bol hidroelektrik gücüne sahip bir uzak yer, Bitcoin madenciliği için iyi bir yerdir. Bu nedenle, kWh elektrik fiyatlarının muhtemelen aralığın alt ucuna daha yakın olması muhtemeldir.

2021'de Bitcoin 86.36 TWh elektrik tüketti. Sonuç olarak, yıl boyunca Bitcoin blok zincirini güvence altına almak için maliyet 2.6 milyar ile 136.9 milyar dolar arasında oldu. Bu miktardaki elektriğin boyutunu anlamak için, benzer bir şeyle karşılaştırmak faydalıdır.

Amerika Birleşik Devletleri her yıl 4,000 milyar kilowatt saat (BkWh) elektrik üretmektedir. Bir TWh, BkWh ile aynıdır, bu nedenle ABD Enerji Bilgi İdaresi'nden bu gerçeği dikkate alın:

"Ticari sektör, ticari ve kurumsal binaları ve kamu sokak ve otoyol aydınlatmasını içermektedir, 2021'de aydınlatma için yaklaşık 152 milyar kWh tüketmiştir, bu da toplam ticari sektör elektrik tüketiminin yaklaşık %11'ine ve 2021'de toplam ABD elektrik tüketiminin yaklaşık %4'üne eşittir."

Amerika Birleşik Devletleri'nde kamu sokaklarını ve otoyolları aydınlatmak için kullanılan elektrik israf mı? Sokak lambaları trafik kazaları ve suç riskini azaltır. Ancak, kentsel sakinler, kırsal sakinlerden daha fazla ödeme yapmaya isteklidir.

Sebep açıktır. Daha düşük nüfus yoğunluğuna sahip yerlerde daha az trafik kazası ve suç vardır. Kırsal alanlarda sokak lambalarına olan ihtiyaç çok daha azdır.

Kripto paralarla benzer, ancak zıt bir dinamik de vardır. Eğer bir topluluk zaten sokak lambalarına sahipse, bu lambalarda yapılacak herhangi bir değişiklik daha iyi bir şeye yönelik olmalıdır.

Blok Zincirlerinin Avantajları

Bazıları Bitcoin'in daha kötü olduğunu söylemeye kadar gider. Hiçbir değeri yoktur. Yine de, Bitcoin'in trilyon dolarlık bir piyasa değeri vardır ve Bitcoin kullanıcıları blok zincirini kullanmak için işlem ücretleri öder. Bitcoin kullanıcıları için, bunun bir değeri vardır.

Bazı metriklerde, Bitcoin mevcut sistemlerden daha iyidir. Bitcoin işlem onayları yirmi dakikada sonuçlanır. Otomatik Temizleme Evi (ACH) işlemleri, beş gün süren elektronik, banka arası para transferleridir. ACH transferlerinin elektrik maliyeti nedir? Ana çerçeveleri, ATM'leri, web sitelerini vb. hesaba katarsak, bankalar daha mı enerji verimlidir? Daha hızlı işlem süreleri için daha fazla elektrik kullanmanın değerli olduğu argümanı yapılabilir mi? Doğrudan bir karşılaştırma yapmak zor, ancak Bitcoin'in daha ucuz ve daha iyi bir seçenek olduğunu iddia etmek makul olabilir.

Blok zincirleri ayrıca yeni yetenekler getirir. Akıllı sözleşmelerle, dünyanın ekonomisinin bazı kısımlarını otomatikleştirmek mümkündür. Bu yenilikler, Bitcoin ve diğer PoW blok zincirlerini madenciliğinin elektrik ve diğer masraflarına değer mi?

Enerji Verimliliği

İş kanıtı blok zincirleri etrafında önemli bir tartışma verimlilikle ilgilidir. Blok zinciri teknolojisinin faydaları, bu kadar yüksek bir enerji maliyeti ödemeden kullanılabilir mi?

Bitcoin, 2009'da bir kavramsal kanıt olarak başlatıldı. Kripto paralar çalışıyor, ancak onları daha iyi anlamamız gerekiyor. Araştırmalar devam etmekte ve insanlar yeni konsensüs mekanizmaları, algoritmalar ve diğer blok zinciri tasarımlarını keşfetmiş olsalar da, bu hala gelişen bir sektördür. Bu yeni yeteneklerin en iyi kullanımları ve sınırlamaları henüz tam olarak gerçekleştirilmemiştir.

Örneğin, Proof of Stake (PoS), 2012'de Peercoin içinde ilk kez uygulanan bir konsensüs mekanizmasıdır. PoS, blok zincirinin güvenliğini teşvik etmek için blok zincirinin para biriminin sahipliğini gerektirir. PoS, PoW'dan çok daha düşük bir enerji ayak izine sahiptir, ancak PoW kadar güvenli midir? Cevap bilinmiyor ve yalnızca zaman gösterecek. PoW'un daha güvenli olduğu argümanı yapılabilir çünkü gerçekleştirilen TWh'ler, PoS'un sahip olmadığı bir güvenlik garantisi sağlar.

Bazı insanlar PoS'un PoW'u değiştirebileceğine inanıyor, ancak gerçek şu ki, farklı şeyleri yapmanın farklı ticaret dengeleri vardır. PoS ve PoW aynı değildir ve biri diğerinin yerine geçmez.

PoW'un özelliklerine ihtiyaç duyan akıllı sözleşmeler vardır. Diğerleri için, PoS'un hızı daha iyi bir uyum olabilir. Herhangi bir şeyin doğru bir yolu yoktur - farklı problemler farklı çözümler gerektirir.

Ergo'nun Yetenekleri

Her blok zinciri, farklı tasarım seçimlerinden kaynaklanan benzersiz özelliklere sahiptir. Ergo'da önemli tasarım kararları şunları içerir:

• Sigma Protokolleri: Bazı türde dApp'ler oluşturmak için gerekli olan verimli ve bileşenli bilgi kanıtı protokolleri.
• Autolykos: Elektriği verimli kullanan PoW algoritması. ASIC dirençlidir, bu da madencilik merkeziyetsizliğini artırır.[1]
• eUTXO: Uzatılmış harcanmamış işlem çıktısı, blok zinciri durumunu sürdürme ihtiyacını ortadan kaldırır. Ayrıca işlem maliyet tahmin edilebilirliğine olanak tanır.
• Etkileşim Olmadan İş Kanıtı (NIPoPoW): Bireysel işlemleri hızlı bir şekilde doğrulayabilen bir PoW blok zincirine indeks. Hafif istemcileri ve bazı yan zincir uygulamalarını destekler.
• Depolama Kirası: Paraları dolaşımda tutar, zincirin boyutunu azaltır ve her dört yılda bir depolama için küçük bir ücret alarak madencileri teşvik eder.

Ergo, Bitcoin'den daha enerji verimli olacak şekilde tasarlanmış bir PoW blok zinciridir. Ancak, ne kadar verimlilik yeterlidir? eUTXO modeli gibi bazı özellikler, PoW ve PoS dahil olmak üzere çeşitli konsensüs mekanizmalarıyla çalışabilir.

Yine de, diğer özellikler PoW'ya özgüdür. Enerji verimliliği ne ölçüde ikincil bir düşünce olmalıdır? NIPoPoW'lar, depolama kirası vb. gibi özellikler, enerji maliyetlerinin en önemli düşünce olduğu için göz ardı mı edilmelidir? Her tasarım kararı, uygulamanın maliyetlerini ve faydalarını dikkate almalıdır. Birinin değerlendirmesi, neyi değerli bulduğuna bağlı olacaktır.

Sonuç

Blok zinciri teknolojileri, tedarik zinciri yönetimini, kimlik doğrulamayı ve modern yaşamın birçok diğer alanını devrim niteliğinde değiştirecektir. Bu, küresel İnternet'in yükselişiyle karşılaştırılabilecek bir öneme sahip yeni bir hesaplama paradigmasıdır. İnternet gibi, şu anda hayal edemediğimiz şekillerde evrim geçirecektir.

Bitcoin, önümüzdeki on yıllarda kripto para ekosisteminde bir rol oynamaya devam edecektir. Ancak, Ergo gibi daha enerji verimli bir PoW blok zinciri (birçok ek yetenekle birlikte), enerji kullanımı ve işlevsellik arasında doğru dengeyi bulabilir, PoW'u daha verimli hale getirebilir, ek özellikler sağlayabilir ve Bitcoin'in bazı sınırlamalarını aşabilir.

Her çözüm, maliyetlerini, faydalarını ve risklerini dikkatlice değerlendirmeyi gerektirir. Blok zincirleri büyük bir çadırdır. Herkes için yer vardır. Ancak, PoW NIPoPows ve Ergo'nun depolama kirası gibi zincir özel özellikler, bazı blok zinciri kullanımları için ekstra enerji harcamasına değer olan benzersiz işlevsellik sunar.