Первые устройства ASIC работали с хешрейтом 4,5 Гигахеш в секунду. То есть если бы они использовались в самом начале работы сети Биткоин на минимальной сложности, они находили бы валидный хеш примерно за одну секунду. Эта скорость была в 600 раз выше той, на которой вычислял первые блоки сам Сатоши Накамото, используя процессор своего компьютера. Устройства ASIC образца весны 2019 года, поставляемые компанией Bitmain, осуществляют перебор хешей со скоростью до 53 Терахеш в секунду. Это более чем в 10 000 раз быстрее по сравнению с первыми устройствами, представленными почти за семь лет до этого. Однако совокупный хешрейт сети Биткоин на своих пиковых показателях достигал совершенно космических значений – примерно 60 эксахешей в секунду, что составляет величину перебора всей сетью 6 · 1019 хешей за одну секунду. И тем не менее сложность задачи поиска валидного хеша такова, что даже настолько огромная совокупная вычислительная мощность всей сети позволяет майнить один блок за те же в среднем десять минут. О чем это говорит?
О том, что практически ни один конкретный индивидуум, даже обладая значительным количеством новейших высокоскоростных устройств ASIC, исчисляемых сотнями и даже тысячами, не сможет со своей майнинговой фермой самостоятельно осуществить майнинг хотя бы одного блока в сети Биткоин. Если, конечно, не допускать какую-то исключительную удачу, которая все равно не сможет проявляться на постоянной основе. Поэтому майнеры объединяются в огромные вычислительные пулы и таким образом распределяют как сложность задачи, так и вознаграждение за ее решение пропорционально между участниками пула, сообразно контрибуцированной вычислительной мощности от каждого из них. Первый такой пул открылся 18 сентября 2010 года, еще до появления устройств ASIC, когда майнинг в основном осуществлялся на процессорах и видеокартах. Впоследствии количество подобных пулов увеличилось, а затем они начали консолидироваться в более крупные объединения майнеров со всего мира.
Рассматривая майнинговые фермы, объединенные в вычислительные пулы, мы плавно подходим к основной проблеме майнинга на основе консенсуса Proof-of-Work – исключительно большому потреблению электричества при работе майнингового оборудования. Современный высокоскоростной ASIC типа Bitmain S17 Pro потребляет мощность 2250 Вт, что составляет значительную величину, особенно если учесть, что из таких устройств комплектуют целые майнинговые фермы. К тому же эти устройства в процессе работы довольно сильно нагреваются, и их необходимо постоянно охлаждать, на что также расходуется электроэнергия. Организуя свою майниговую ферму, предприниматель несет в первую очередь расходы на приобретение и доставку самого майнингового оборудования, а также на аренду и оснащение специального помещения, где будет функционировать ферма.
Но все же основной статьей расхода для «фермера» будет оплата потребленного на майнинг электричества. Именно его стоимость и является наиболее критичным параметром при расчете доходности от деятельности по майнингу различных криптовалют, в первую очередь Биткоина. Совокупное же годовое потребление электроэнергии всей сетью Биткоин сопоставимо с потреблением электроэнергии крупным государством, входящим в список первых 30 стран мира по данному параметру. Речь идет о величине в 30–35 тераватт-часов в год, что составляет примерно 0,5–0,6 % всего суммарного потребления электроэнергии во всем мире. Аналитики прогнозируют, что если динамика увеличения потребления электричества сетью Биткоин сохранится на текущем уровне, то через три – четыре года Биткоин-майнеры начнут потреблять всю производимую в мире электроэнергию. Понятно, что подобный сценарий едва ли имеет шанс на реализацию – государственные регуляторы просто не позволят майнерам его осуществить.
Учитывая вышеизложенные факторы, следует признать, что будущее майнинга на базе консенсуса Proof-of-Work представляется достаточно туманным. Весьма вероятно, что правительства многих стран начнут ограничивать майнеров в потреблении ими электричества, например, через установку нормативных квот, которые им придется приобретать на специальных аукционах. Не исключено также, что в каких-то странах с особым дефицитом электроэнергии майнинг будет и вовсе законодательно запрещен. Особенно проблематичным представляется то, что все потребленное электричество уходит на решение математической задачи, ценность которой каждые десять минут полностью утрачивается. Иными словами, как только новый блок создан, решение задачи начинается сначала. Очевидно, что это исключительно неэффективное использование такого ценного ресурса, как электроэнергия – она расходуется фактически впустую, не принося человеческой цивилизации никакой существенной пользы (за исключением владельцев и сотрудников энергетических компаний).
Гораздо разумнее было бы поставить столь значительную вычислительную мощность на службу решению действительно насущных задач, например, на расчеты, связанные с поиском новых медицинских препаратов, или решения иных научных проблем, для которых требуются серьезные вычисления. Возможно, майнинг криптовалют в будущем эволюционирует в более эффективную для мирового сообщества форму, когда вычислительная работа при нахождении блоков будет направлена на решение полезных научных задач. Подобные проекты уже существуют, хотя и не завоевали пока популярности. В противном случае криптосообществу придется перейти на гораздо менее энергозатратные, чем Proof-of-Work, формы достижения консенсуса при создании блоков. И такие протоколы также активно разрабатываются и тестируются, чтобы впоследствии они могли занять доминирующую позицию в технологическом процессе создания новых блоков.
Возвращаясь к проблематике майнинга блоков в сети Биткоин, мы приходим к выводу, что это довольно дорогостоящая процедура для тех, кто инвестирует в нее свои материальные активы. Поэтому для них должна существовать прямая монетарная мотивация, чтобы они могли и дальше этим заниматься. Как упоминалось ранее, майнеры, создав блок, отчисляют в свою пользу всю комиссию от транзакций, которые они поместили в тело созданного ими блока. Однако совокупная величина этих комиссий не так уж велика, чтобы оправдать понесенные затраты для тех, кто содержит дорогостоящие инфраструктуры для майнинга. Также до сих пор мы не заостряли внимание на достаточно важном аспекте: для того, чтобы начать осуществлять денежные транзакции в сети Биткоин, эти средства должны в сети изначально откуда-то появиться. Поэтому основным вознаграждением для тех, кому посчастливилось успешно осуществить создание блока, является так называемое «майнинговое вознаграждение». Речь идет о сумме, выраженной в цифровых монетах Биткоин, которую получает майнер в момент создания каждого нового блока. Теперь мы вплотную подошли к понятию «криптовалюта» на примере цифровых монет сети Биткоин. Что же это за монеты, как и в каком количестве они появляются в сети Биткоин и какова может быть их материальная ценность?
Биткоин как криптовалюта
Казалось бы, что может быть проще, чем процесс эмиссии электронных денег? Для этого не нужно расходовать ресурсы, подобные тем, что используются в процессе чеканки металлических монет или для печати бумажных банкнот. Если система обращения электронных денег уже создана и успешно функционирует, то задача непосредственного выпуска новых цифровых монет сводится к вводу желаемой суммы эмиссии в настройки системы субъектом, ее контролирующим. Однако при подобном централизованном управлении денежными эмиссиями нет никакой гарантии, что владельцы системы не увлекутся избыточным «печатанием» необеспеченных электронных денег, поскольку это неизбежно приведет к неконтролируемой гиперинфляции. А вместе с тем и неминуемой утрате ими какой-либо ценности как платежных средств одновременно с доверием со стороны пользователей системы.
