Bitcoin spiser Quebec

Alexi Hobbs





Ved første øjekast ser intet særligt banebrydende ud ved denne aldrende industripark i Saint-Hyacinthe, Quebec, omkring 60 miles øst for Montreal. Luften er tyk af lugten af ​​stegt kakao, som bølger fra en massiv chokoladefabrik og siver ind i traktorvogne og glemte kontorer. I nærheden kæmper et audiovisuelt værksted og et landbrugslaboratorium med speciale i påvisning af husdyrpatogener om pladsen med et massivt nedlagt mejeriforarbejdningsanlæg. Gemt bag alle tre ligger en slidt, lavthængt bygning, der tidligere har fungeret som lager for et suppefirma og før det en fabrik, der producerede bleer. Man skulle måske tro, at den også siden var blevet glemt, var det ikke for plastikpladerne, der antydede nybyggeri indeni og den lille flåde af skinnende firmabiler, der var stationeret på parkeringspladsen. Men den største antydning af alt om, at der sker noget både nyt og decideret højteknologisk her, kan høres, mens man står ved siden af ​​de biler: en allestedsnærværende brummen, der kan høres godt uden for bygningen, skabt af tusindvis af computere, som hver fuldfører det samme ental. opgave igen og igen og igen, dag efter dag, uden forandring eller afbrydelse.

Disse computere er ejet af Bitfarms, en af ​​Nordamerikas største cryptocurrency minedrift. Her på den engang forladte fabrik står omkring 7.000 maskiner i skoæskestørrelse (fra april, men det forventes at stige til 14.000 i juli) tæt på hylden i en enkelt gulv-til-loft række, der deler bygningen i to. På den ene side af stakkene sidder et rod af ledninger og routere, der forlader bagsiden af ​​hver computer, udsat for den kolde canadiske luft. På den anden side brøler tusindvis af identiske fans, mens de skubber varm luft forbi en bunke tomme papkasser og ind i det ellers ledige rum. En håndfuld travle medarbejdere bevæger sig mellem de to sider iført tynde T-shirts og jeans med rødme i ansigtet. Selv på en rå, grå dag er varmen på blæsersiden kvælende.

Ledningerne og routerne bag hver computer sidder udsat for den kolde canadiske luft. Alexi Hobbs



Blockchain-problemet

Denne historie var en del af vores maj 2018-udgave

  • Se resten af ​​problemet
  • Abonner

Disse computere, ofte kaldet rigs, er specialbyggede. De er i stand til at modstå dramatiske skift i temperatur og fugtighed og er enkelt programmeret til ikke kun at udføre én beregning billioner af gange hvert sekund, men til at gentage disse beregninger døgnet rundt og uden pause. De er også energisvin: De 7.000 i Saint-Hyacinthe alene trækker konsekvent mere energi end Montreal Canadiens' nærliggende hockeyarena, selv på en udsolgt spilleaften.

Globalt er millioner af disse computere i drift, en del af kryptovaluta-boomet, der begyndte i 2009. I tiåret siden starten af ​​Bitcoin er det meste af dette minearbejde fundet sted i lande som Kina og Rumænien, som tilbyder rigeligt med elektricitet og ringe regulering . I 2016 annoncerede Hydro-Québec en formel plan for at bejle til datacentre som dem, der drives af Microsoft og Amazon. Cryptocurrency-minearbejdere ringede også og begyndte at indsende forslag i september 2017. Interessen fra dem blev hurtigt overvældende, med flere anmodninger, end elselskabet kunne imødekomme. Hvis Quebec accepterede selv en brøkdel af dem, kunne provinsen meget vel blive det nye globale knudepunkt for cryptocurrency-minedrift. Det har rejst spørgsmål om, hvor godt Hydro-Québecs net kan opretholde disse energibehov, især om vinteren. I mellemtiden bekymrer miljøforkæmpere og fortalere for social retfærdighed sig om den økologiske og kulturelle virkning af denne kampagne. Og det rejser til gengæld vanskelige etiske spørgsmål om den reelle værdi af en helt virtuel valuta.



Værdiløse gåder

Kryptovalutaer er energikrævende i sagens natur. Som decentraliserede hovedbogssystemer, hvoraf Bitcoin er det største, er de fleste for deres sikkerhed afhængige af en tilgang kendt som bevis på arbejde. Cirka hvert 10. minut frigiver Bitcoin ny valuta til gengæld for succesfuld løsning af beregningsproblemer, der bekræfter en blok af transaktioner. Deltagerne gør dette ved at konvertere de data, der repræsenterer disse transaktioner, til en kodesekvens kendt som en hash, og prøver igen og igen, indtil de når frem til en, der opfylder visse kriterier. Og selvom det ikke kræver en enorm grad af sofistikering - insidere sammenligner processen med at gætte lottotal - kræver det en enorm mængde forkerte gæt.

Du løser i bund og grund værdiløse gåder, som vi ikke kan løse matematisk, siger Christian Catalini, lektor i teknologisk innovation ved MIT og grundlægger af universitetets Cryptoeconomics Lab. Du kan kun brutalt tvinge dig ind i det. Og musklerne bag denne kraft kommer i form af elektricitet, der bruges til at drive minearbejdernes computere.

Ressourceintensitet er iboende i et decentraliseret system som Bitcoins, siger Catalini, fordi det er baseret på en grundlæggende mangel på tillid mellem deltagerne. I stedet for at være garanteret af en centralbank som f.eks. den amerikanske centralbank, bekæmper kryptovalutaer som Bitcoin svindel ved at gøre alle transaktioner gennemsigtige og verificerbare af alle deltagere. Forsøg på at manipulere med en sådan hovedbog skal gøres selvødelæggende.



Dybest set placerer du en økonomisk omkostning mellem en bruger og en angriber, siger Catalini. Hvis nogen ønsker at undergrave systemet ved at forfalske en transaktion eller fortryde en legitim transaktion, ville de skulle bruge en enorm mængde energi og beregninger – til det punkt, at ingen rationel økonomisk aktør ville gøre det, fordi omkostningerne ved at udføre en angreb ville være langt større end fordelen.

Men det betyder, at legitime transaktioner også skal bruge omfattende energi på at bevise deres gyldighed.

David Malone er universitetslektor ved Maynooth University i Irland, hvor han har specialiseret sig i matematisk modellering af netværkssystemer. Den nuværende globale Bitcoin hash rate, hvilket vil sige det samlede antal mineberegninger, er cirka 25.000.000.000.000.000.000 pr. sekund, eller 25 millioner terahashes i sekundet. Det er en stigning fra 300.000 terahashes for et sekund for blot fire år siden, og tallet forventes at fortsætte med at vokse i de kommende måneder og år. Faktor i det ekstra energiforbrug, der kræves for at afkøle computerne (de kan ikke fungere i temperaturer over 40 °C), og Malone vurderer, at Bitcoin alene bruger lige så meget elektricitet som hele Irland på ethvert givet tidspunkt. Og selvom Bitcoin er den største proof-of-work kryptovaluta, er det langt fra det eneste spil i byen: Ved sidste optælling var der næsten 1.500 i drift, hver med sit eget energibehov.



25.000.000.000.000.000.000

(25 millioner terahashes) n
Det omtrentlige samlede antal nberegninger pr. sekund afsat til bitcoin-minedrift

Uden tvivl er elektricitet den største enkeltudgift for enhver minedrift. Så for at være rentable skal bedrifterne kunne købe strøm billigt. Det er en stor grund til, at Kina har ledet mineboomet: dets elektricitetspriser er nogle steder så lave som tre cents per kilowatt-time. Men stigende regeringsregulering og bekymring for, at netressourcerne kan løbe tør, har fået mange minearbejdere til at lede efter andre steder at slå sig ned. Voksende bekymringer om Kinas bidrag til klimaændringer fremskyndede kun denne udvandring, da mineselskaber forsøgte at promovere deres aktiviteter til potentielle investorer som miljøvenlige.

I årevis har Kina været førende i verden med hensyn til udledning af drivhusgasser. Det er delvist fordi det er den mest folkerige nation. Det er dog også, fordi Kina genererer det meste af sin elektricitet ved hjælp af kul, som er en af ​​de mest beskidte energiformer. USA, der i øjeblikket er det næstmest populære land for cryptocurrency-minedrift, får også størstedelen af ​​sin elektricitet fra fossile brændstoffer. Tilføj resten af ​​minedriften rundt om i verden, og industrien udleder omkring 29.000 kiloton kulstof om året, ifølge Digiconomist, det førende clearinghus for kryptovaluta- og energiproblemer. Det er mere, end der produceres årligt af Afghanistan, Kroatien, Kenya eller Panama.

Det er også en stor grund til, at Pierre-Luc Quimper, grundlæggeren af ​​Bitfarms, lokaliserede alle sine fem minedrift i Quebec, hvor han kunne stole på vandkraft til at brænde sine 20.000 computere. Quimper og hans kolleger hos Bitfarms havde været involveret i kryptovaluta i en række forskellige kapaciteter siden 2009. De slog sig sammen og etablerede både virksomheden og deres minefaciliteter i slutningen af ​​2017 – lige i tide til Quebec-boomet.

Vi bruger meget energi, siger Quimper. Det skal være rent. Hvis vi har et fodaftryk på miljøet, er det dårligt.

Hydro-Québec udråbte sin vandkraft som den ideelle løsning: en ren, vedvarende energikilde, der kan leveres i enorme mængder. Den hævder, at den energi, den leverer til minedrift i kryptovaluta, er overskud - yderligere 100 terawatt energi med lav effekt, som forsyningen har kapacitet til at generere i løbet af det næste årti.

Men påstanden om, at denne energi er grøn, er blevet mere og mere undersøgt, især fra bevaringsbiologer. De siger, at virkningen er alt for høj for enhver yderligere industri, endsige en, der ikke producerer andet end bitcoins.

Millioner af acres under vand

Vandkraft, som bruger vand i bevægelse til at dreje turbiner, der genererer elektricitet, er unægteligt renere end kul og anden elektricitet, der genereres af fossile brændstoffer. Ikke desto mindre giver det også påviselige miljøpåvirkninger. En af de største er skaderne skabt af reservoirerne bygget til at holde en klar forsyning af vand. På steder som Quebec overhaler disse reservoirer ofte eksisterende skove, som er nogle af planetens mest effektive omdannere og bankers af kulstof. Og når træer rådner under vandet, frigiver de det kulstof, de har lagret som metan - en langt mere potent drivhusgas end kuldioxid.

En lynflod af minearbejdere

Du sætter hundredtusinder og til sidst millioner af acres under vand, siger Jeff Wells, en bevaringsbiolog og forsker ved Cornell University. Han var hovedforfatter til en undersøgelse fra 2011 om virkningerne af industrialisering på nordlige skove. Du sætter en drivhusgas i atmosfæren og stopper det områdes evne til at tage mere kulstof ind i systemet, tilføjer han. Du har mistet et helt økosystem.

Forskere har beregnet kulstofpåvirkningen af ​​vandkraft på verdensplan. Deres estimater tyder på, at hvis al cryptocurrency-minedrift skulle flytte til denne strømkilde, ville industrien stadig generere over 9.000 kiloton kuldioxid hvert år plus mere end 150 kiloton metan.

Og mens hydroelektriske operationer i køligere klimaer har en tendens til at frigive mindre kulstof og metan end deres tropiske modstykker, kommer de med deres egne unikke miljømæssige prisskilte. De nordlige økosystemer kendt som boreale skove binder ikke kun kulstof. Deres floder forsyner det vand, der udgør hovedparten af ​​den arktiske havis, og menes at være ansvarlige for vigtige havstrømme, der transporterer vand og definerer globale vejrmønstre. Fordi dæmninger som dem, der vedligeholdes af Hydro-Québec, har tendens til at være langt væk fra befolkningscentre, kræver de også omfattende installationer af transmissionsledninger og transformere. Disse kan til gengæld forstyrre dyrelivets levesteder, dræbe fugle og introducere invasive arter.

Marc-Antoine Pouliot, en talsmand for Hydro-Québec, forsikrede mig om, at fuldstændige miljøpåvirkningsundersøgelser er afsluttet, før en ny dæmningskonstruktion påbegyndes. Han sagde, at værktøjet kører en komplet analyse af enhver ny blockchain-operation, og hvis der er behov for opdateringer til nettet, er virksomheden ansvarlig for at finansiere dem. Den eneste bekymring, sagde han, er, hvordan man håndterer det konstante energiforbrug af disse operationer under eksisterende spidsbelastningstider - som canadiske vintre.

I Quebec opvarmer privatkunder deres hjem med elektricitet. Som følge heraf kan efterspørgslen være meget høj, når temperaturen er under -20 °C i et par dage, sagde han. Vi er nu ved at analysere effekten af ​​blockchain på vores vintertop. En af løsningerne kunne være at tvinge blockchain-virksomheder til at indstille aktiviteten i løbet af vinteren.

I en branche, hvor hver dag kan være titusindvis af dollars værd eller mere, er det stadig uvist, om udefrakommende minearbejdere ville være modtagelige for den slags løsninger.

Denne selvstændige pod er designet til at skære ned på kølebehovene ved krypto-minedrift. Alexi Hobbs

Wells vil gerne se færre massive dæmningskomplekser, ikke flere. Jeg starter allerede med tanken om, at det ikke er en god idé at ødelægge et fungerende system, der bogstaveligt talt er en del af planetens livsunderstøttelse, siger han. Der er færre og færre af de pladser tilbage. At gøre det for cryptocurrency eller en eller anden spekulativ teknologi virker fuldstændig hensynsløst.

Men minearbejdere som Quimper tager problemer med ideen om, at kryptovaluta er ubevist eller et forbigående eksperiment. Blockchain, siger han, er ligesom netværksservere og selve internettet klart kommet for at blive. Og at forsyne den med vandkraft er fortsat den mest miljømæssigt ansvarlige måde at imødekomme den voldsomme interesse for applikationer som cryptocurrency. Han peger på yderligere fordele fra virksomheder som hans: Bitfarms' fem operationer genindvundne hver ellers forladte og forfaldne lagre og fabrikker i samfund i hele Quebec. De har sprøjtet ressourcer ind i den lokale økonomi og ansat beboere til at arbejde der.

Og mere innovation, lover han, er i horisonten for yderligere at udligne kulstofemissioner.

Ikke langt fra Bitfarms Saint-Hyacinthe-minedriften ligger et lille startup-firma ved navn K.E. Inc. søger at ændre, hvor og hvordan kryptovaluta udvindes i Nordamerika. Dets grundlægger, Fooad Nejad, skar tænderne i kølesystemer til datacentre. Da nye minedrift begyndte at kontakte ham for at skabe effektiv køling til deres gårde, udviklede han selvstændige modulære skaller, der kan rumme op til 1.200 computere. Computerne kræver stadig den samme mængde energi, siger Nejad, men et recirkulerende ventilationssystem skærer ned på varme- og kølebehovet. Poderne, der ligner forsendelsescontainere, kan sættes op overalt og kræver ikke eftermontering eller andre omkostninger forbundet med omledning af gamle bygninger. De kan også nemt tilpasses til at kanalisere varmen fra computerne. Nejad siger, at det ikke er en strækning at forestille sig, at de opvarmer bygninger eller tillader drivhuse at dyrke afgrøder i varmt vejr som tomater og jordbær året rundt, selv i Quebec.

Tomme papkasser

Så hvor stor en indflydelse vil blockchain-applikationer som kryptovaluta fortsat have på vores planet? Det afhænger af, om fremtidige blockchains fortsætter med at bruge den energislugende proof-of-work-tilgang.

Et alternativ er kendt som bevis for indsats. I stedet for at bede folk om at løse ressourcekrævende beregningsopgaver, kræver et proof-of-stake-system, at udstedere stiller kapital som garanti. I slutningen af ​​sidste år annoncerede blockchain-konsortiet Ethereum planer om at konvertere til et proof-of-stake-system for sin cryptocurrency-minedrift. Hvis det lykkes, vil det være det første af sin art og kan meget vel føre til et brancheskifte væk fra bevis på arbejde.

Men indtil da fortsætter operationer som Bitfarms med at vokse. De dynger af tomme papkasser tilbage på Saint-Hyacinthes tidligere blefabrik? De pakker fra alle de nye computere, som virksomheden har tilføjet til sine aktiviteter.

Kathryn Miles er freelanceskribent og forfatter til fire bøger, bl.a Quakeland: On the Road to America's Next Devastating Earthquake .

skjule