A magnitude do fenómeno bitcoin incrementou o consumo de electricidade por mor do minado. Foto: Pixabay.
A magnitude do fenómeno bitcoin incrementou o consumo de electricidade por mor do minado. Foto: Pixabay.

Pero por que gasta tanta electricidade Bitcoin?

A procura do 'consenso' é en boa medida a responsable, pero existen alternativas e incentivos para abordar a transición a blockchains máis eficientes

Esta semana resistín a tentación de falar dos Tokens non funxibles (NFT). É posible que o faga proximamente, aínda que teño que confesarche que é das partes de cripto que menos entendo. E non é porque non entenda a parte técnica -que é relativamente sinxela- senón a necesidade de propiedade dun ben dixital copiable. Así que mentres me informo e a cousa segue gañando popularidade, imos cun dos temas de polémica habitual: o consumo eléctrico de Bitcoin.

Actualmente Bitcoin está a consumir ao redor dun 1% da electricidade mundial, o que é máis que Arxentina ou Bélxica. Unha auténtica barbaridade! Por moi a favor de Bitcoin que poidamos estar, o dato é tan xigantesco que non ten moita contestación. Ou si?

Gila era un querido humorista que tiña un chiste que vén moito a conto:

– Ola, como está a súa muller?

– Comparándoa con quen?

O malentendido é gracioso, pero comparar é unha boa estratexia de medición. Especialmente cando as magnitudes son tan grandes, xa que a nosa intuición pode traizoarnos.

Deixa que dea un pequeno rodeo. Estamos no medio dun proceso histórico na industria do automóbil, pasando de motores térmicos a motores eléctricos. En boa medida forzados polas institucións para frear o cambio climático e reducir a contaminación. Pero…

Como de nocivos son os óxidos de xofre? Non sería entón máis sinxelo reducir os cruceiros que cambiar todos os coches europeos? Como de necesarios son os cruceiros para o ser humano? Non teño as respostas, só as preguntas. Pero si creo que a comparación axuda a entender un fenómeno tan complexo coma este.

Volvamos a Bitcoin, e déixame resaltalo: Non hai que ser Bill Gates para recoñecer que Bitcoin ten un problema de consumo de electricidade que hai que resolver. Pero comparémolo co seu rival máis directo na categoría de “reserva de valor”, o ouro.

Bitcoin consome 22 TWh por ano, ultimamente ao redor dos 100 TWh por ano. A minería de ouro consome uns 132 TWh por ano. É certo que o ouro é moi superior en canto á súa capitalización total (10 veces máis que Bitcoin) e que ten outros usos, pero Bitcoin tamén os ten (como moeda, servizos financeiros…). Pero sobre todo, a minería de ouro é especialmente contaminante debido aos procesos de extracción mediante grandes cantidades de auga, xofre, mercurio, emisións directas de CO2 e impacto físico no medio. Ademais só estamos a contar a parte de minería e non o transporte, almacenamento e intercambio, o que subiría a factura enerxética de forma moi importante.

Tratando de reducir o noso impacto sobre o planeta, non é unha boa noticia que unha tecnoloxía consuma tanta electricidade. Pero se o vemos de forma illada, podemos ter unha fotografía incompleta. Fagamos outra comparación. Estímase que Google consome uns 6 TWh ao ano, e todos os centros de datos do mundo acadan uns 200 TWh ao ano. Tampouco parece unha boa noticia a priori, pero se contamos todos os aforros e eficiencias que permite a existencia de Google, consumimos máis electricidade grazas a Google ou menos?

Consumo de Bitcoin estimado por Cambridge.
Consumo de Bitcoin estimado por Cambridge.

O gráfico anterior é o chamado Índice de consumo de Bitcoin que realiza a universidade de Cambridge. Ademais das estimacións, ten curiosidades que poden axudar a completar a foto do consumo de enerxía:

  • O consumo dos aparellos en “Stand By” só nos Estados Unidos podería alimentar bitcoin durante máis dun ano e medio
  • A electricidade utilizada en Bitcoin durante un ano podería quentar as teteiras de Europa e o Reino Unido durante catro anos
  • A electricidade utilizada en Bitcoin durante un ano podería satisfacer as necesidades de enerxía de Cambridge durante máis de 700 anos

E por último, a necesidade. Moitas veces a crítica ao consumo de electricidade de Bitcoin vén acompañada por unha crítica á necesidade mesma desta tecnoloxía. E enténdoo perfectamente. Se consideramos que Bitcoin non ten utilidade, entón, aínda que consuma como unha lámpada, é xa un gasto innecesario. A cuestión é que o “necesario” é algo moi discutible. É necesario facer carreiras de Fórmula 1 ou disputar partidos de fútbol? É necesario que existan 500 marcas, sabores e tipos de galletas? A nosa sociedade regula isto co prezo que atribuímos ás cousas, polo que se hai xente disposta a pagar por ver a carreira de Fórmula 1, ver o partido de fútbol ou comprar as galletas, entón seguirán tendo lugar. Se Bitcoin gasta esa cantidade enorme de enerxía é porque alguén está a pagar esa factura, porque consideran interesante o valor que lle achega Bitcoin. O cal non quere dicir que teña sentido ecolóxico.

Na segunda parte deste artigo imos indagar no porqué do consumo eléctrico, as blockchains que non consomen apenas electricidade e o que nos espera no futuro.

O consumo de electricidade como forma de consenso e a súa alternativa

Cando consultas o teu correo, por exemplo de Gmail, o que estás a facer é conectarte a un computador de Google que ten almacenados os teus correos ao cal dás diversas ordes, como contestar ese correo, etiquetar estoutro ou borrar o spam. O teu computador é o cliente, e o computador de Google é o servidor. En termos de consumo eléctrico, o teu computador está a consumir enerxía, pero tamén o router que te conecta a internet, os equipos do teu servidor de internet e, especialmente, o servidor ao que te estás conectando. Como millóns de persoas se conectan aos servizos de Google, este xunta todos os servidores en granxas, tamén chamadas centros de procesamento de datos (en inglés, data center). Desta forma gáñase eficiencia ao aumentar a escala. Aínda que en caso de fallo, o problema afectará a moita xente como vimos co caso de OVH.

No caso de Bitcoin ou das blockchains actuais, a idea é parecida, pero no canto de conectarse a un equipo servidor, conéctaste a unha rede de equipos que procesan as transaccións. A clave, como xa saberás, é que nesta rede non manda ninguén. Calquera pode poñer o seu computador nesta rede, e calquera pode realizar unha transacción. Sen pedir permiso a ninguén. O único que hai que facer é executar o código de Bitcoin no computador para minar, ou utilizar unha billeteira se queres realizar transaccións con Bitcoin.

Entón xorde a cuestión: Alguén podería poñer o seu computador na rede de bitcoin e modificar o código para tratar de falsear as transaccións, por exemplo, para que todos os envíos de bitcoins vaian á súa conta. Que pasaría entón? Pois como é unha rede de moitos computadores, detectarase que ese computador ten transaccións que non coinciden coas do resto e esas transaccións non se gardarán na cadea de bloques. Solucionado! Si, agás que no canto dun computador, sexan moitos computadores os que se poñan de acordo, concretamente máis da metade de computadores da rede. Entón, si que poderían falsearse as transaccións do presente (as transaccións históricas son aínda máis difíciles de modificar). Isto chámase “Ataque do 51%”.

Bitcoin leva 11 anos sen parar nin un só día de funcionar e sen recibir un ataque do 51%. Como o conseguiu? Exacto! Facendo que ter o 51% sexa extremadamente caro, tanto en equipos informáticos como en enerxía necesaria. Nun blogue calculaban que o prezo teórico deste ataque sería de 5.000 millóns de dólares. Ademais, tendo en conta que, se Bitcoin falla, é posible que semellante perda de confianza o leve a non valer nada, a operación non parece moi lucrativa. Semella que estamos condenados a gastar moitísima electricidade con Bitcoin.

O minado é a cuestión

O minado de Bitcoin consiste no seguinte: un computador ponse a traballar para a rede de Bitcoin, a cambio de recibir parte dos novos bitcoins que se crean cada día, e a maiores, unha parte das comisións que se cobran ao facer as transaccións. O que fai todo o tempo un computador minando é calcular unha función matemática chamada Hash. Por tanto a cantidade de hashes por segundo que o equipo ou equipos poden calcular, o Hash Rate, é o importante. As tarxetas gráficas (GPU) de gran potencia son moi boas calculando hashes, moito máis que o mellor dos procesadores (CPU), por iso a gran demanda dos mineiros fai que xere moita escaseza de tarxetas gráficas. Existe outra alternativa: utilizar equipos especialmente creados para minar, chamados ASIC. Sexa con tarxetas gráficas ou ASICs, falamos de equipos moi caros, cun consumo eléctrico moi elevado e que adoitan agruparse en centros de datos, como ves na imaxe do comezo do texto.

É certo que a eficiencia mellorou moito, pero tamén subiu moito a cantidade de cálculo (hash rate) necesaria no momento actual de bitcoin. Recentemente realizouse unha convención da empresa máis importante do mundo en minado de bitcoin,  Bitmain. Unha empresa chinesa, por suposto. Nela ofrecen gráficos interesantes da eficiencia de cálculo e tamén unha proxección de prezo de Bitcoin.

O futuro de Bitcoin

Honestamente, non parece que o consumo de Bitcoin vaia moderarse. E iso é un problema para o planeta e tamén para Bitcoin. Existen estratexias de mitigación do consumo enerxético que vale a pena coñecer, pero moito me temo que non son suficientes.

Lightning network é unha rede de segunda capa de Bitcoin. A idea é sinxela: se tes unha cafetería que vende con Bitcoin, verificar os pagos en Bitcoin é caro (valen máis as comisións que o pago), ineficiente e satura a rede de Bitcoin. Lightning network permite abrir unha canle de pagos, na que cobrar os cafés aos clientes e pagar aos provedores. Así, os 600 cafés que se venderon e os 12 pagos a provedores que se realizaron, xestiónanse en Lightning e non xeran 612 transaccións na rede de Bitcoin, só as necesarias para asentar o estado actual dos pagos. Por exemplo, se Xoán toma un café de 1€ ao día, págao en bitcoin cada vez na rede lightning, pero iso só xerará unha transacción en bitcoin ao final do mes de 30€. Todo iso de forma automática, claro.

Outras estratexias de mitigación pasan por utilizar picos de electricidade sobrante para o minado. Un exemplo moi gráfico pode verse no vídeo seguinte. A electricidade xerada en pozos petrolíferos que se perdería vai a un contedor cunha chea de ASICS minando. Tamén o uso da calor xerada polo minado pódese reutilizar, reducindo o impacto do consumo. Por último, a utilización de fontes de enerxía renovable que xeran a electricidade de forma máis limpa e barata é outra das estratexias para reducir o impacto. De feito, hai quen di que mesmo a exuberancia económica dos investimentos en Bitcoin poderían ter un impacto favorable na transición a enerxías máis limpas, xa que os mineiros poden investir  grandísimas cantidades de diñeiro en equipos de xeración de enerxía renovable.

Consensos alternativos

Sempre falamos de Bitcoin porque é a primeira e máis importante criptomoeda. Foi a que definiu todo e despois o resto foi propoñendo melloras, por exemplo neste tema.

En Bitcoin, pero tamén en Litecoin ou Ethereum, o minado prodúcese como xa comentamos, calculando moitos Hashes. É o que se chama Proba de Traballo, ou Prove of Work (PoW) en inglés. Demostras o teu traballo a favor da rede achegando potencia de cálculo. É a forma máis segura de buscar o consenso, porque quen o rompa (quen faga trampas) perderá o custo de realizar ese esforzo computacional. Por contra, a cantidade de transaccións que se poden realizar está moi limitada.

A alternativa consiste nun sistema de consenso máis barato, no que ser penalizado en caso de facer trampas e gañar recompensas en caso de contribuír á rede. A Proba de Participación, Prove of Stake (PoS) en inglés, permite iso. Cada mineiro pon un computador que contribúe á rede e deposita (stake) unha gran cantidade da criptomoeda que se está minando como proba da súa implicación na rede. Se contribúe gañará unha porcentaxe das comisións, e se fai trampas pode perder o capital depositado. Desta forma, non obrigamos a unha competición xigantesca pola potencia de cálculo e os computadores da rede non están sobrecargados con operacións matemáticas só necesarias para o consenso. O lunar deste sistema é que a criptomoeda debe estar moi repartida, xa que se uns poucos propietarios acaparan máis do 51%, a rede podería ser atacada.

Hoxe en día, Ethereum xa procesa máis transaccións ca Bitcoin e a ganancia en comisións é moi superior. Pero está a morrer de éxito. Utiliza PoW e xa non é capaz de xestionar todas as transaccións que os usuarios demandan, o que elevou as comisións de uso a prezos superiores a “carísimo”. O que antes valía céntimos de dólar, agora pode valer entre $50 e $150. Neste caso a eficiencia ecolóxica e a computacional están aliñadas.

O equipo detrás de Ethereum é moi consciente diso e hai tempo que están a traballar na segunda versión, Eth2. Consistirá nunha pequena blockchain principal con proba de traballo, pero moitas blockchains de capa 2 (como Lightning) con proba de participación. De feito, moitas persoas xa depositaron como mínimo 32 ETH, que non poderán sacar ata a saída de Ethereum 2.0 dentro de, polo menos, un ano. A cambio, recibirán un interese anual ao redor do 10%, será maior se hai pouca xente depositando e menor se hai moita. Con isto, Ethereum gañará en escalabilidade e sustentabilidade ambiental, pero tamén é un risco se a nova versión introduce erros.

A natureza de Ethereum é ser un proxecto que vai evolucionar co tempo, introducindo melloras decididas pola comunidade, pero lideradas polo grupo promotor de Ethereum e, especialmente, por Vitalik Buterin. Noutro extremo está Bitcoin, que carece de líder e é mantida por unha comunidade sumamente conservadora da idea inicial de Bitcoin. Poden crear cousas como Lightning, pero non parece que estea nos seus plans facer unha transición de PoW a PoS. De feito, a proposición de cambios e melloras produciu nos pasado cismas (Bitcoin Cash, Bitcoin Satoshi Vision…) dos que a rama conservadora foi clara vencedora. Por suposto, existiron intentos de crear moedas eficientes e rápidas mediante PoS (Dash podería ser un exemplo) pero non tiveron a acollida necesaria para desbancar a Bitcoin. Algo parecido sucede con Ethereum, existen proxectos como Cardano ou Polkadot que utilizan PoS desde o seu nacemento e que están a gañar popularidade debido aos problemas de Ethereum.

En conclusión, existe a tecnoloxía para consumir moita menos electricidade tanto por mitigación como por cambio de algoritmo de consenso. A maioría das novas blockchains utilizan, ou están en camiño, de utilizar algún tipo de Proba de Participación. Será este o camiño á eficiencia? Veremos unha versión menos contaminante de Bitcoin?

DEIXAR UNHA RESPOSTA

Please enter your comment!
POLÍTICA DE COMENTARIOS:

GCiencia non publicará comentarios ofensivos, que non sexan respectuosos ou que conteñan expresións discriminatorias, difamatorias ou contrarias á lexislación vixente.

GCiencia no publicará comentarios ofensivos, que no sean respetuosos o que contentan expresiones discriminatorias, difamatorias o contrarias a la ley existente.

Please enter your name here

Este sitio emprega Akismet para reducir o spam. Aprende como se procesan os datos dos teus comentarios.