fbpx
24.03.2021

Proof-of-Work vs Proof-of-Stake: команда TQ Tezos порівняла вуглецевий слід Bitcoin, Ethereum і Tezos

На початку березня видання Wired, Gizmodo і Mashable опублікували статті про негативний вплив PoW-блокчейнів та NFT на клімат.

Розробники з TQ Tezos розповіли про проблеми PoW, витрати електроенергії на випуск NFT і енергоспоживання LPoS. Ми підготували адаптований переклад цієї статті.

Proof-of-Work проти Proof-of-Stake

Згідно з розрахунками Кембриджського університету, в 2021 році Bitcoin спалить 130 ТВт⋅ч. Приблизно стільки ж становить річне енергоспоживання Аргентини (125 ТВ⋅г) та України (118 ТВт⋅ч).

Портал Digiconomist стверджує, що Ethereum в 2021 році споживе 26 ТВ⋅г. Стільки енергії за рік витрачає Еквадор з населенням 17 млн ​​чоловік.

Ми порахували, що мережа Tezos в 2020 році використала 60 МВт⋅ч. Енергоспоживання вузлів мережі — 7 кВт. Його можна порівняти з роботою 200 сучасних холодильників.

Tezos споживає у 2 млн разів менше електроенергії ніж Bitcoin, і в 400 тисяч разів менше ніж Ethereum.

Різниця в споживанні електроенергії стає більш помітною при порівнянні енергетичної вартості транзакцій. Bitcoin проводить 5 транзакцій в секунду при вартості транзакції 830 000 Вт⋅ч, Ethereum — 15 транзакцій в секунду при вартості 50 000 Вт⋅ч, Tezos — 52 транзакції в секунду при вартості 0,03 Вт⋅ч.

Енергетична вартість транзакцій Tezos у 25 млн разів менше, ніж у Bitcoin

Для тих, хто цікавиться NFT: енергетична вартість випуску NFT на Ethereum становить 332 кВт⋅ч. Випуск такого NFT на Tezos потребуватиме 200 мВт⋅ч. Різниця енергетичної вартості — 1,5 млн разів.

Чому PoW потрібно стільки електроенергії

Блокчейни на Proof-of-Work нагороджують майнерів за створення блоків. Ці нагороди забезпечені інфляцією — своєрідним податком за виконання транзакцій. Поки ціна монети зростає, інвестори ігнорують цей податок.

Енергоспоживання блокчейнів виражається в транзакційних комісіях та впливі на клімат. Вуглецевий слід від пари біткоїн-транзакцій можна порівняти з викидами автомобіля при поїздці на 1000 км.

З кожним роком процесори стають потужнішими та економнішими, але це не впливає на енергоспоживання PoW-криптовалют. Безпека таких блокчейнів залежить від вартості обчислень. Якщо майнери відключать ферми, зловмисник з потужним комп’ютером «надрукує» монети і обвалить курс.

Уявіть, що майнери перейшли на зелені джерела енергії і стали платити за електрику в два рази менше. Для захисту мережі їм доведеться спалювати в два рази більше електроенергії. Активність майнері у позапікові години ускладнить роботу енергосховищ, які потрібні для масового використання зеленої електроенергії.

Безпека Tezos та інших мереж на Proof-of-Stake не залежить від вартості спаленої електроенергії. Захист PoS-криптовалют базується на економічних стимулах: нагороді за блок та штрафі за шкідництво.

Завдяки цьому у мережі з алгоритмом консенсусу Proof-of-Stake немає нижнього ліміту енергоспоживання. З розвитком процесорів PoS-мережі будуть використовувати менше електроенергії, а їх пропускна здатність та захист не постраждають.

Розрахунок енергоспоживання мережі Tezos

Ми не можемо виміряти потужність кожного комп’ютера в мережі Tezos. Але ми знаємо потужність типових пристроїв, а також кількість бейкерів Tezos — 400 осіб.

Для початку визначимо нижню межу потужності мережі. Програма-бейкер стабільно працює на Raspberry Pi з процесором ARM потужністю 3 Вт⋅ч. Припустимо, всі бейкери Tezos розгорнуті на такому залізі. Тоді мережа споживає 1,2 кВт на годину або 10,5 МВт⋅ч в рік.

Ще одна енергоефективна машина для запуску Бейкера — Intel NUC потужністю 9 Вт⋅ч. Якщо всі бейкери перейдуть на такі міні-ПК, то Tezos буде споживати 3,6 кВт на годину або 31,5 МВт⋅ч в рік.

Розрахувати верхню межу потужності мережі складніше, ніж нижню. Деякі користувачі запускають бейкерів на високопродуктивному серверному обладнанні. Ми не знаємо, які процесори використовує дата-центр, і не можемо точно передбачити споживання бейкера.

Припустимо, всі програми-бейкери працюють на станціях з х86-процесорами потужністю 100 Вт. У такому випадку потужність мережі Tezos складе 40 кВт⋅ч, а річне споживання — 350 МВт⋅ч. Однак у користувачів немає причин використовувати таке потужне обладнання: вистачить і Raspberry Pi або старого ноутбука.

Підсумки

Ми з’ясували, що для роботи Tezos потрібно мінімум 10,5 МВт⋅ч в рік. Якщо Бейкер використовуватимуть обладнання з надлишковою потужністю, енергоспоживання мережі складе близько 350 МВт⋅ч. Середнє геометричне цих значень — 60 МВт⋅ч.

Навіть при використанні потужних серверів енергоспоживання Tezos буде в тисячі разів менше, ніж у криптовалют на Proof-of-Work.

Ми припускаємо, що потужність та вуглецевий слід Tezos будуть поступово зменшуватися завдяки зростанню енергоефективності комп’ютерних процесорів. У той же час блокчейни з алгоритмом консенсусу Proof-of-Work не можуть знизити енергоспоживання: їх безпека залежить від вартості витраченої електроенергії.

Підпишіться на соціальні мережі Tezos Ukraine, щоб не пропустити новини екосистеми Tezos:

Готовий працювати з Tezos Ukraine?

Контакти