Cover image

© iStock

Economie

Waarom verbruikt bitcoin zoveel energie en hoe lossen we dat op?

Bitcoin en cryptomunten blijven fascineren, maar één gedeelte van bitcoinmining wordt steeds vaker aangestipt als probleem. Het minen van bitcoin en transacties in bitcoin verbruiken namelijk gigantisch veel energie en dat is op lange termijn niet houdbaar. Maar hoe komt dat? 

Het financiële nieuws heeft tegenwoordig een nieuwe categorie: bitcoin is sinds z'n uitvinding in 2008 aan een gestage groei bezig en de cryptocurrency verleidt steeds meer investeerders. Meer investeerders en meer transacties die allemaal over het net moeten geëncrypteerd worden, dat wil zeggen dat je ook meer energie nodig hebt om de munt te laten draaien. Zoveel energie zelfs, dat de factuur zorgwekkend hoog wordt.

Geld en milieuproblemen

Het energieverbruik van bitcoin verhoogt ook naarmate er meer gemined zal worden en er meer transacties plaatsvinden. Aangezien bitcoin momenteel nog niet door iedereen gebruikt wordt, kan die energiefactuur ook nog exponentieel stijgen. Dat is niet alleen een financiële kwestie: er zitten ook milieu-aspecten aan die tot bezorgdheid leiden. Energiezuinige varianten zijn een oplossing, maar zij boeten al vaak in op veiligheid.

Om te weten hoe bitcoin werkt, check je best even deze artikels: wat is bitcoin, wat is blockchain en wat is bitcoinmining?

Als je de principes van blockchain begrijpt, dan weet je ook dat het een gedecentraliseerd principe is dat transacties vastzet. Aangezien we voor elke set data dus verschillende computers nodig hebben, die elk een identieke kopie bezitten van de vorige transacties, wordt het in termen van moeilijkheidsgraad steeds moeilijker. Ook bij het mijnen van bitcoin, zowel om transacties te beveiligen als om extra bitcoin te mijnen, wordt steeds meer van computers of nodes gevraagd.

Hoe komt het dat bitcoin zoveel energie verbruikt?

Om cryptomunten te beveiligen, worden ze geëncrypteerd en geverifieerd. Daarvoor heb je twee elementen nodig: nodes die de encryptie voltooien en een nonce. Die nonce (number once used) is een bepaald, uniek, getal dat aan een blockchain gegeven wordt. Zodra de nonce gevonden is, wordt ie gecombineerd met het vorige block en dat wordt een hashfunctie. Dat is opnieuw een unieke code die ervoor zorgt dat je block absoluut veilig is.

Omdat die nonce echter op een willekeurige manier gezocht moet worden (er is niet echt een berekeningsmethode) en het gemiddeld zo'n tien minuten per block duurt om de nonce te vinden, kruipt er heel wat computerkracht achter de beveiliging van bitcoin. Nu staat daar ook wel wat tegenover: mining wordt ook beloond met bitcoin.

Waarom is minen zo competitief?

Het idee is dat er door de incentive van te verdienen bitcoins, ook steeds genoeg computers online zullen zijn om transacties relatief vlot te laten verlopen. Dat heeft op zichzelf ook weer gevolgen: er ontstaat een soort wedloop tussen miners om toch maar de transacties met de hoogste waarde om te zetten (want hoe hoger het bedrag, hoe hoger de transactiekost). Hoe meer hardware en hoe sneller je computer (of computers) je in kan zetten, hoe meer geld je verdiend. Omdat er ook een bepaald aantal bitcoins in omloop zullen komen, wordt de wedloop om nieuwe bitcoins te minen, steeds competitiever.

Daar komt ook nog eens bij dat de opbrengst voor nieuwe bitcoin, steeds kleiner wordt. Om de zoveel tijd wordt het bedrag dat je krijgt per geminede bitcoin, gehalveerd. De boodschap is dus om er snel bij te zijn. Hoe meer miners er zijn, hoe moeilijker het wordt om als eerste de juiste code te vinden en dus wordt een sterkere computer hebben, ook steeds belangrijker.

Kan je winst maken op minen zelfs met de hoge energiekosten?

Dat verklaart dus waarom er zoveel sterke processors nodig zijn om van het minen van bitcoins een lucratieve bezigheid te maken. Dat wil zeggen dat er ook veel stroom nodig is om al die processors aan te drijven. Afhankelijk van waar je woont en waar je energie vandaan komt, is de prijs van je energie hoger dan de winst die je kan maken op bitcoin.

Denk je dat we overdrijven? ING zette een econoom op de kwestie en die berekende dat hij één maandelijkse energie-afrekening (dus, letterlijk, z'n hele huis van energie voorzien) voldoende was om één bitcointransactie rond te krijgen. Om één transactie te doen, rekenen de miners gemiddeld op 200 kilowattuur. Aan 0.25 euro per kilowattuur (volgens de VREG) mag je niet teveel kleine transacties op je thuislaptop processen voor je uiteindelijk op verlies draait. Ter vergelijking: VISA gebruikt zo'n 0.01 kilowattuur per transactie.

Zijn er andere manieren om bitcoin te minen?

Natuurlijk is Ethereum, een andere populaire cryptomunt (lees hier alles over alternatieve cryptomunten Stellar, Litecoin, Monero en Dash en hun voordelen) ook gebaseerd op blockchain. Die verbruikt per transactie zo'n 37 kilowattuur. Niet slecht, maar nog steeds zeer hoog als je er bijvoorbeeld je koffie mee wil betalen.

Stel je nu voor dat we allemaal alle dagen zo'n vijf transacties zouden moeten doen per dag. Da's een gemiddelde dat wellicht niet helemaal onrealistisch klinkt. Dan zouden we, volgens Computerworld, elk zo'n 672 gigabyte aan blockinformatie downloaden om alles veilig te houden volgens het proof of work-systeem dat bitcoin aanhangt. Da's 240 terra aan info per jaar per gebruiker.

Van proof of work naar proof of stake?

Een oplossing die voor het energieprobleem wordt aangedragen, is dat bitcoin van een proof of work- naar een proof of stake-systeem zou gaan. In een proof of work gaat het geld van het minen van bitcoin naar de persoon die er het meeste werk in gestoken heeft (en als eerste de oplossing vind). Bij proof of stake is er geen beloning voor het mijnen an sich, maar mag de persoon met het meeste aantal bitcoins de volgende block aanmaken.  

Die laatste manier van werken zou ook kunnen voorkomen dat, als grote concerns zich op de bitcoinmarkt begeven en 51% van de rekenkracht in handen krijgen, zij het systeem kunnen kraken. Bij proof of stake is een DDos-aanval minder waarschijnlijk om te gebeuren. Proof of stake gebruikt, omdat er minder nutteloze berekeningen worden gedaan, ook minder energie.

Evolutie van de bitcoin

Aangezien bitcoin momenteel de cryptomunt met de grootste waarde is, zit er ook meer geld in blockchain ontwikkelen voor bitcoin dan pakweg Ethereum. Zodra ook andere cryptomunten erin slagen om een veilig en solide systeem te ontwikkelen, kan dat echter snel veranderen.

Lees meer