Den här artikeln är en nybörjarguide till Bitcoin-mining. Vi kommer att gå igenom principerna för Bitcoin-mining, kritiken av Bitcoin-mining och varför mining är viktigt för Bitcoin. Artikeln diskuterar också mining av kryptovaluta mer brett och jämför skillnaderna mellan Proof of Stake och Proof of Work.
Så fungerar Bitcoin mining
Låt oss ta en snabb titt på principerna för Bitcoin-mining. Varför behövs mining och vad uppnås med det?
Bitcoin-mining är kort sagt underhållsarbetet för Bitcoins blockkedja. Liksom många ”first generation”-kryptovalutor använder Bitcoin en Proof of Work-konsensusalgoritm. Denna algoritm hänvisar till en metod för att bygga konsensus om informationen som lagras i blockkedjan.
Miners bygger Bitcoin-blockkedjan genom att plocka transaktionsdata från användare och lägga till den i nya block. Utan miners skulle det inte finnas någon blockkedja. Förutom miners finns det noder i nätverket som validerar nya block och ser till att alla nätverksregler följs.
Bitcoin kommer inte att diskuteras ingående i den här artikeln. För mer information kolla in denna nybörjarguide till Bitcoin.
Som termen Proof of Work antyder kräver denna algoritm att miners tillhandahåller bevis på att tillräckligt mycket arbete har gjorts. När det gäller Bitcoin är detta beräkningsarbete. Miners löser matematiska ekvationer och använder mycket energi när de gör det.
Idag sker Bitcoin-mining med specialbyggda ASIC:s. Det här är datorer som är optimerade för mining och kostar tusentals dollar. Kinesiska Bitmain är den mest kända tillverkaren. Bilden nedan är från Bitmains onlinebutik.
Bitcoin-mining var först en småskalig hobby. Det var också möjligt att bryta lönsamt med en vanlig PC. Saker och ting förändrades snabbt i början av 2010-talet när ASIC tog över marknaden. Idag är Bitcoin-mining en enorm verksamhet, dominerad av miningparker värda hundratals miljoner dollar.
Mining-processen och energin den kräver gör Bitcoin extremt säker. Att försöka modifiera blockkedjedata (en attack på 51 %) skulle vara så dyra att det skulle vara ekonomiskt meningslöst.
Bitcoin-nätverkets globala mining beskrivs av termen hashrate. Den har stigit högre för varje år. Detta säger oss två saker:
- Miners effektivitet ökar med de nya versionerna.
- Nya miningparker kommer hela tiden in på marknaden.
I skrivande stund är den globala Bitcoin-hashraten runt 200 EH/s. För två år sedan var det drygt 100 EH/s och för fyra år sedan var det runt 25 EH/s. Du kan hitta aktuell information om blockchain.com.
Andra Proof of Work-lösningar
Låt oss titta på andra kryptovalutor som använder Proof of Work-konsensusalgoritmen.
Populariteten för Proof of Work har rasat under de senaste fem åren. Ethereum, lanserades 2015, anses vara den senaste stora Proof of Work-kryptovalutan som lanserats. Det finns inga andra kryptovalutor än Bitcoin & Ethereum i topp 10-rankingen.
Litecoin, Dogecoin och Monero är välkända exempel på Proof of Work-kryptovalutor. Det är också här miningalgoritmen kommer in i bilden. Det är SHA-256 för Bitcoin, ethash för Ethereum och scrypt för Litecoin.
Miningalgoritmen avgör till vilken typ av processor miningarbetet är optimerat för. Till exempel är Moneros mining-algoritm utformad för att förhindra användningen av ASIC. Syftet är att hålla mining så decentraliserad som möjligt och förhindra att den domineras av stora miningparker.
Därför beror det på kryptovalutan om den är optimerad för CPU-, GPU- eller ASIC-mining. För en normal användare kan den mest lönsamma kryptovalutan att bryta ofta vara ett coin med lågt marknadsvärde. Miningens lönsamhet påverkas av den hårdvara som används och kostnaderna för el. Det är också viktigt om de utvunna coinen säljs omedelbart eller behålls som spekulativa investeringar.
Alla Proof of Work-valutor som nämns ovan introducerades för mer än fem år sedan. Idag använder alla större nya projekt alternativet Proof of Stake. Ethereum kommer också att gå till Proof of Stake-konsensus 2022, och överge traditionell mining.
Proof of Stake är ett alternativ till mining
Som nämnts ovan var Proof of Work populärt i början av branschen. Det första Proof of Stake-coinet var Peercoin, som introducerades 2012. Sedan dess har trenden varit starkt PoS-vänlig. Varför har det blivit så populärt?
Det finns många anledningar till detta, men tre sticker ut över resten.
- Finansiering för ett nytt projekt. Alla coin kan präglas från grunden innan den produktionsklara blockkedjan ens är i drift. Hela potten kan bekvämt fördelas till utvecklingsteamet, investerare i tidigt skede, VC-företag, etc. som önskade procentsatser.
- En Proof of Stake-lösning är lättare att skala upp till tusentals transaktioner per sekund med en blocktid på 1-2 sekunder.
- Ingen dyr mining-utrustning och ingen enorm energiförbrukning.
I ett PoS-system underhålls blockkedjan av validatorer istället för miners. Dessa enheter stake på kryptovalutan, vilket innebär att man låser ut tokens från marknaden.
Logiken bakom detta är enkel. Om du äger mycket av kryptovalutan i fråga har du ett incitament att göra rätt som nätverksvalidator. En attack på nätverket skulle vara en direkt träff för din egen plånbok.
Det finns många olika varianter av Proof of Stake. Några välkända inkluderar Delegated Proof of Stake (DPoS), Liquid Proof of Stake (LPoS) och Proof of Authority (PoA). Grundprincipen förblir densamma; ju mer kryptovaluta du äger, desto mer makt har du, och desto mer tjänar du i avgifter för underhållsarbetet.
Bilden nedan är från stakingrewards.com. Den listar de mest populära Proof of Stake-kryptovalutorna och visar deras staking belöningar och staking.
Populära Proof of Stake-kryptovalutor inkluderar Luna, Solana, Polkadot, Cardano och Avalanche. Det är typiskt att sådana projekt har 45-75 % av coinen i omlopp staked. Den årliga avkastningen för validatorer (stakers) varierar mellan 4% och 9%.
Återförsäljare kan delegera sina tokens till validerarna och få tillgång till staking belöningar.
Kritik mot Bitcoin-mining
Låt oss återvända till Bitcoin-mining och titta på frågan från kritikernas synvinkel. Varför ses Proof of Work som ett så stort problem att det till och med har attackerats av EU?
Kritiken riktar sig mot miningprocessens energiförbrukning. Det fanns också kritik mot centraliseringen av mining i Kina, men detta problem löste sig sommaren 2021. Vi återkommer till detta ämne mer i detalj i slutet av artikeln.
Kritiker jämför alltid Bitcoins energiförbrukning med lämpliga mål, till exempel länder. Rubriken är bekant för många: ” Bitcoin förbrukar mer energi än Norge”.
Detta är sant, eftersom Bitcoin verkligen förbrukar mer energi än många länder. Dessutom ökar denna konsumtion bara, eftersom hashraten för nätverket ökar varje år. Nedan är en graf över tillväxten av Bitcoin-hashrate under tre år.
Kritiken missar dock en viktig poäng. Energiförbrukning erbjuder ultimat säkerhet och trygghet, och du måste helt enkelt betala för det. Dessutom förbises skalan. Bitcoin använder bara 0,1 % av all energiförbrukning på vår planet. Vi talar om ett trivialt ”problem” på global skala.
Bitcoin använder bara en bråkdel av den energi som till exempel banksektorn använder. Bitcoins konsumtion är också mycket mindre än guldmining, för att inte tala om miljöskadorna som guldminers orsakar. Inte konstigt varför guldinvesterare aldrig kritiserar Bitcoins energiförbrukning…
De flesta kritiker ser Bitcoin som en helt meningslös uppfinning. Om detta är grunden för deras tänkande, är varje mängd energiförbrukning för mycket.
Bitcoin är ett okrossbart system på grund av sin höga energiförbrukning och det är den säkraste superdatorn på planeten. Det här är funktionen som driver miljarder dollar investerade i Bitcoin. Energiförbrukning är en faktor som till och med gör att regeringar och centralbanker förlitar sig på Bitcoin.
Lösningar på problem med Bitcoin-mining
Nästan 100 procent av kritiken mot Bitcoin riktar sig mot energiförbrukningen. Kan något göras åt detta problem utan att underminera Bitcoins säkerhet? Att flytta till en Proof of Stake-lösning är dock inte ett alternativ, men denna idé introduceras ofta.
Att minska energiförbrukningen är inte lösningen, men det kan underlättas från energiproduktionssidan. Ju mer Bitcoin bryts med förnybara energikällor, desto bättre för miljön.
Bitcoin-mining har gått mot förnybar energi i flera år. Sommaren 2021 togs ett stort steg när Kina förbjöd Bitcoin-mining. Kina har bedrivit mycket mining med kol. Efter förbudet i Kina flyttade många miningparker till USA och började använda förnybara energikällor.
Bitcoin-mining är en perfekt partner för förnybar energi. Miningparker kan anläggas utanför städer och byggas intill vattenkraftverk till exempel. På många miningparker använder energi som annars skulle gå till spillo.
Till exempel den amerikanska energijätten ExxonMobil leder bort överskottsgas till Bitcoin-mining. Annars skulle det släppas ut i atmosfären. Sveriges statliga energibolag Vattenfall har kommenterat att Bitcoin-mining erbjuder en utmärkt möjlighet för energiproduktion.
Norge, å andra sidan, minar redan Bitcoin med 100 % förnybar energi!
2021 etablerade USA också en separat Bitcoin Mining Council som rapporterar om energianvändningen av landets miningparker. Den senaste rapporten (Q4/2021) uppskattar att globalt sett är 58,5 % av energin som används i Bitcoin-mining förnyelsebar. I USA är siffran 66%.
Framtiden för Bitcoin-mining
Låt oss prata om framtiden för Bitcoin-mining. I detta skede är det förmodligen klart att Bitcoins energiförbrukning inte kommer att minska. Men vattenkraft, sol, vind och kärnkraft används i allt större utsträckning som energikällor. Det kommer inte att dröja länge innan Bitcoin bryts helt från förnybara energikällor.
Utvecklingen mot renare energikällor är på god väg, så denna kritik kommer att lösas av den fria marknaden. Den ständigt växande populariteten för ESG, som står för Environmental, Social & Governance, kommer att ge ett lyft. Allt fler investeringsfonder använder ESG som vägledande princip för sina investeringar.
ESG vägleder institutioner att investera i företag som tar hänsyn till energiförbrukning och miljö. Bitcoin-mining med fossila bränslen passar inte in på den här bilden. ESG är anledningen till att Tesla var tvungen att ta avstånd från Bitcoin sommaren 2021.
Många Bitcoin-miningparker är börsnoterade företag. Om de vill få investerarnas pengar bör mining ske med förnybar energi. ESG är därför en bra motivator.
Bilden nedan är från Riot Blockchains hemsida. Det är ett av mining-bolagen som är noterade på Nasdaq.
Det kinesiska mining förbudet sommaren 2021 löste ett annat stort problem. Många investerare var oroade över centraliseringen av Bitcoin-mining i ett land. Den kinesiska statens potentiella ingripande var ett av de mest populära FUD-ämnena. Nu är miningparker jämnt fördelade över olika länder.
Kinas beslut gjorde att USA överlägset största landet inom Bitcoin-mining. Dess andel av hashrate är 35,4 %. Andra stora länder inkluderar Kanada (9,5 %), Ryssland (11,2 %), Kazakstan (18,1 %), Irland (4,7 %) och Tyskland (4,5 %). Siffrorna är från augusti 2021.
Attityder till Bitcoin-mining förändras långsamt och förståelsen för energianvändning växer. Det finns dock fortfarande mycket att göra. Ett bra exempel på detta är Proof of Work-förbudet som drevs av EU i mars 2022. Lyckligtvis gick inte lagförslaget igenom. Hela idén låter helt absurd.
Vi rekommenderar Lyn Aldens superpopulära artikel: Bitcoin’s Energy Usage Isn’t a Problem. Here’s Why. Den går igenom Bitcoins energiförbrukning ännu mer i detalj än den här guiden.
Proof of Work vs. Proof of Stake
Slutligen, låt oss titta på det populära Proof of Work vs. Proof of Stake-frågan. Denna debatt dök upp 2022 när Ethereum går från mining till staking. Ripples grundare Chris Larsen slog också rubrikerna när han föreslog att Bitcoin skulle gå över till ett Proof of Stake-konsensus.
Chris Larsen, the co-founder of Ripple, is backing a $5 million effort to reduce Bitcoin's environmental impact by changing its code. His critics are belligerent and numerous. https://t.co/qLy85pflmC pic.twitter.com/efkwY8m8Dr
— Decrypt (@decryptmedia) March 30, 2022
En sak är 100% säker: Bitcoin kommer aldrig att ändras från PoW till PoS. Det skulle undergräva Bitcoins viktigaste funktioner och framför allt dess historia. Proof of Work har möjliggjort rättvis distribution av Bitcoin sedan dess födelse.
Konsensus med Proof of Stake har alltid ett grundläggande problem. Du kan ta kontroll över nätverket med pengar. Ett bra exempel på detta är Elon Musks satsning på Twitter. Världens rikaste man blev den största aktieägaren i den sociala nätverksplattformen med en investering på 3 miljarder dollar.
Samtidigt fick Musk en plats i styrelsen och han började omedelbart prata om förändringar av Twitters grundläggande funktionalitet (som möjligheten att redigera meddelanden).
Världens ledande investeringsfonder kan kollektivt förvärva en enorm position inom Proof of Stake Bitcoin, eftersom det nuvarande marknadsvärdet på en biljon dollar är fickpengar för dem. Ju större positionen växer, desto mer skulle en enhet också få blockkedjeavgifter som validator, vilket ytterligare ökar dess ägande.
Med Proof of Work är detta omöjligt. Även om en enhet köpte 51 % av alla bitcoins i världen, skulle den inte ge den makt över Bitcoin-nätverket. Att köpa mining kraft skulle vara en annan oöverkomligt dyr och långsam process, där flaskhalsen skulle vara utrustningens kapacitet.
Den helt giltiga frågan är återigen: vilken användning har de gamla Proof of Work-coinen i dagens miljö? Energiförbrukningen för Litecoin, Dogecoin och liknande PoW-coin är dock så liten att detta inte orsakar mycket uppståndelse på marknaden. Kanske kommer Elon Musk att ändra Dogecoin till konsensusen Proof of Stake härnäst?
Bitcoin är en Proof of Work-kryptovaluta, nu och i framtiden. Det kan mycket väl vara så att det om ett par år kommer att vara det enda PoW-coinet i topp 100.
Photo by Sharath G. from Pexels
