Một đồng Bitcoin vật lý đứng trên một bãi cỏ lăn.
Shutterstock/artjazz

Gần đây, Tesla đã thông báo rằng họ sẽ chấp nhận thanh toán bằng Bitcoin chỉ để hủy kế hoạch đó chỉ hơn một tháng sau . Công ty cho biết, “Tiền điện tử là một ý tưởng hay… nhưng điều này không thể mang lại cái giá quá đắt cho môi trường.” Tại sao tiền điện tử lại có hại cho môi trường? Và điều đó có thể thay đổi không? Hãy cùng tìm hiểu.

Mục lục

Tiền điện tử là gì?

Kích thước

Một số đồng tiền điện tử khác nhau trên nền trắng.
Shutterstock/Wit Olszewski

Trước khi chúng ta đi vào các câu hỏi về môi trường, điều quan trọng là phải biết tiền điện tử là gì và nó đến từ đâu. Về cơ bản, tiền điện tử là một dạng tiền tệ kỹ thuật số. Rất có thể, bạn đã có tiền kỹ thuật số và có thể chưa bao giờ nghĩ nhiều đến vậy. Khi bạn mua sắm trực tuyến hoặc thanh toán trực tiếp bằng thẻ tín dụng, bạn đang sử dụng tiền tệ kỹ thuật số. Xét cho cùng, bạn không giao tiền.

Nhưng nơi tiền điện tử khác với các loại tiền kỹ thuật số khác là sổ cái. Khi bạn thanh toán bằng thẻ tín dụng, một hệ thống bán lẻ sẽ liên hệ với ngân hàng của bạn và yêu cầu bạn chuyển tiền. Ngân hàng kiểm tra sổ cái của mình để đảm bảo bạn có tiền và sau đó phân tán chúng. Hầu hết tiền tệ dựa vào sổ cái riêng hoặc tập trung.

Tiền điện tử tự hào về việc sử dụng sổ cái phi tập trung (còn được gọi là blockchain ). Không một thực thể nào kiểm soát thông tin liên quan đến việc ai có bao nhiêu loại quỹ. Thay vào đó, thông tin đó được chia sẻ và xác thực giữa nhiều tình nguyện viên tham gia vào một loại tiền điện tử cụ thể.

Một khía cạnh độc đáo khác của tiền điện tử là điểm chung của nó với tiền tệ vật chất — một nhóm tài sản hạn chế. Đô la Mỹ kỹ thuật số là vô tận. Đó là các chữ số trong máy tính và khi ai đó kiếm được một xu khác, chúng tôi không cần tìm một xu để đưa cho người đó. Tương tự như vậy, các tỷ phú không phải lo lắng về nơi cất giữ tiền của họ (mặc dù có Scrooge McDuck) hoặc phải làm gì nếu họ kiếm được nhiều tiền hơn thực tế.

Nhưng tiền vật chất được tạo ra, lưu thông, tiêu hủy và được tạo ra một lần nữa. Và tương tự, hầu hết (nếu không phải tất cả) tiền điện tử được “tạo ra” (được gọi là khai thác) và có điểm dừng. Ví dụ: lấy Bitcoin ; vào đầu năm 2011, chỉ có khoảng 5,2 triệu Bitcoin tồn tại. Ngày nay, hơn 18 triệu Bitcoin tồn tại. Nhưng hệ thống chỉ cho phép mua 21 triệu Bitcoin — một khi chúng tôi đạt đến con số đó, đó là: không còn Bitcoin mới nữa.

Và chính quá trình tạo ra tiền điện tử có thể gây ra các vấn đề về môi trường. Bởi vì đối với nhiều đồng tiền, việc khai thác tiền điện tử dựa trên “bằng chứng công việc” thay vì “bằng chứng cổ phần”. Đây là ý nghĩa của điều đó.

Bằng chứng công việc: Một vấn đề môi trường

Kích thước

Máy tính khai thác tiền điện tử Kodak KashMinder, được nhìn thấy tại CES 2018.
Chris Hoffman

Đối với hầu hết các đồng tiền điện tử phổ biến, như Bitcoin và Etherium 1.0, việc kiếm nhiều tiền hơn (được gọi là khai thác) rất khó khăn. Bất kỳ ai quan tâm đến việc khai thác tiền điện tử đều thiết lập phần mềm trên bất kỳ thiết bị nào (PC, điện thoại, máy khai thác chuyên dụng, v.v.), sau đó cho phép nó chạy bao lâu họ muốn.

Phần một: Cuộc thi

Nhưng khai thác là một quá trình gồm nhiều bước. Phần đầu tiên là một cuộc đua giải đố mù mà mọi thợ mỏ tham gia đều cố gắng giành chiến thắng. Bạn có thể đã nghe nói rằng khai thác là để làm một phép toán phức tạp, nhưng điều đó không hoàn toàn đúng. Thay vào đó, hệ thống tự đưa ra một phương trình phức tạp với một câu trả lời duy nhất — nhưng nó không tiết lộ phương trình. Về cơ bản, mọi người khai thác đều cố gắng đoán câu trả lời là gì mà không cần biết phương trình. Dự đoán đúng và người khai thác thắng, hoặc sai và phải thử lại. Người khai thác đầu tiên đoán đúng sẽ thắng vòng.

Điểm hay của hệ thống này là, thật khó để trở thành người chiến thắng nhưng rất dễ để biết ai đã chiến thắng. Nó hơi giống như giải một câu đố với mặt bên của bức tranh bằng cách đặt ngẫu nhiên tất cả các mảnh vào vị trí. Sẽ mất rất nhiều nỗ lực, nhưng bạn biết thời điểm nó được giải quyết.

Phần hai: Sổ cái

Phần thứ hai là tất cả về việc bình phương sổ cái. Hãy nhớ cách các ngân hàng không theo dõi các đồng tiền điện tử? Thợ mỏ làm. Mỗi khi ai đó gửi hoặc nhận tiền điện tử, thông tin đó sẽ được chia sẻ với sổ cái công khai và sau đó được xác minh bởi các thợ đào. Đó là điều ngăn bất kỳ ai chi tiêu hai lần cùng một số bitcoin và điều gì giúp dễ dàng theo dõi chi tiêu tiền điện tử .

Hãy coi nó giống như số sê-ri trên tờ 20 đô la. Nếu bạn photocopy tờ 20 đô la với màu sắc phù hợp và đúng loại giấy, nó có thể trông giống như thật. Nhưng khi bạn cố chi tiêu cả hai “tờ 20 đô la”, việc chúng có cùng số sê-ri sẽ khiến hàng giả bị loại bỏ (trong số các biện pháp bảo mật khác).

Tương tự, mỗi người khai thác thắng cuộc thi trong phần đầu tiên sẽ nhận được một khối giao dịch để xác thực và để đảm bảo rằng những người tuyên bố sở hữu tiền điện tử mà họ đang chi tiêu thực sự làm sở hữu nó. Sau khi người khai thác kiểm tra và xác thực các giao dịch, thông tin sẽ được phân phối đến tất cả các hệ thống khác bao gồm sổ cái. Đó là một phần dễ dàng nhưng sinh lợi. Để giành chiến thắng trong khối và xác thực các giao dịch, bạn sẽ nhận được một phần tiền điện tử mới được tạo (6,3 trong trường hợp là Bitcoin) và nếu các giao dịch được yêu cầu tính phí, thì những khoản đó cũng sẽ thuộc về bạn.

Chiến thắng đòi hỏi rất nhiều năng lượng

Và hai phần khai thác đó hoạt động song song với nhau để thúc đẩy việc sử dụng năng lượng. Máy của bạn càng mạnh thì đoán càng nhanh. Có thể đoán càng nhanh, bạn càng có nhiều khả năng giành chiến thắng trong cuộc thi tìm đồng tiền điện tử mới nhất. Phần cứng mạnh mẽ không đảm bảo bạn sẽ giành chiến thắng, nhưng nó làm tăng tỷ lệ cược của bạn — giống như việc mua nhiều vé xổ số hơn khiến bạn có nhiều khả năng giành được giải thưởng hơn. Người chỉ mua một vé vẫn có thể thắng và người có cỗ máy kém hiệu quả vẫn có thể nhận được đồng tiền điện tử. Đó là một canh bạc.

Tuy nhiên, trong một con dao hai lưỡi, phần cứng mạnh mẽ đòi hỏi nhiều điện hơn để chạy, đây là tác động đầu tiên đối với các giải pháp bằng chứng công việc. Xét cho cùng, toàn bộ điểm khai thác là tạo ra lợi nhuận — và hóa đơn tiền điện ăn vào lợi nhuận . Để giải quyết vấn đề đó, nhiều thợ đào đặt máy móc của họ ở những nơi cung cấp giá điện rẻ ( hoặc ăn cắp nó! ), do đó thường dựa vào nhiên liệu hóa thạch thay vì năng lượng tái tạo hoặc thậm chí là năng lượng hạt nhân. Đó là một lợi ích kép đối với môi trường — sử dụng nhiều năng lượng hơn ở những nơi bẩn hơn.

Và thêm vào vấn đề, càng có nhiều người khai thác, thì càng khó khai thác. Trong trường hợp của Bitcoin (và những người khác tương tự như vậy), hệ thống chỉ tạo ra một khối mới để giải quyết sau mỗi mười phút. Sau khi sự cố được giải quyết, bạn phải đợi mười phút để thử lại. Giải quyết càng nhanh thì hệ thống sẽ tạo ra khối tiếp theo càng khó. Vì vậy, khi giá Bitcoin tăng lên, nhiều người tham gia hơn và hệ thống điều chỉnh để làm cho việc giải câu đố khó hơn.

Điều này có nghĩa là mọi người dựa vào các máy tính mạnh hơn và các công cụ khai thác chuyên dụng, giúp đốt cháy nhiều năng lượng hơn. Đó là một vấn đề tự cung cấp nguồn cấp dữ liệu. Trong quá trình này, giá GPU đã tăng vọt , NVIDIA đã cố gắng khai thác tê liệt trên phần cứng của nó và gần như rẻ hơn khi mua một máy tính xây dựng sẵn bây giờ hơn là để tạo ra máy tính của riêng bạn. Một số công ty thậm chí còn cố gắng bắt kịp xu hướng, như xấu số Kodak KashMiner trong hình trên.

Theo Trung tâm Tài chính Thay thế Cambridge (CCAF), chỉ riêng việc khai thác Bitcoin đã tiêu tốn 112,57 Terawatt Giờ mỗi năm — nhiều hơn các quốc gia như United Arab Emirates và Hà Lan tiêu thụ trong một năm . Và để giải quyết vấn đề đó, một số loại tiền điện tử đang chuyển sang một hệ thống khác hoàn toàn dựa vào bằng chứng cổ phần hoặc bằng chứng bảo hiểm thay vì bằng chứng công việc.

Khai thác thay thế tiêu thụ ít năng lượng hơn

Kích thước

Biểu trưng Etherium trong một nhà hàng tương lai
Etherium/Liam Cobb

Để thoát khỏi các hệ thống chứng minh công việc yêu cầu điện gắt gao, một số loại tiền điện tử đang chuyển sang các tùy chọn thay thế. Hai lựa chọn phổ biến hiện nay là bằng chứng cổ phần và bằng chứng bảo hiểm. Đặc biệt, Etherium , hiện đang hoạt động dựa trên một bằng chứng-mô hình công việc, có kế hoạch chuyển hoàn toàn sang mô hình bằng chứng cổ phần vào năm 2022.

Proof of Stake là một hệ thống xổ số

Hệ thống bằng chứng cổ phần lật tẩy tiền mã hóa bằng cách loại bỏ hoàn toàn đối thủ cạnh tranh. Thay vì cạnh tranh với nhau để giải một câu đố trước, bạn đầu tư xu của mình vào hệ thống để kiếm được nhiều xu hơn. Bạn vẫn phải cung cấp phần cứng, nhưng phần cứng đó không cần phải mạnh trong hệ thống mới. Hệ thống này chỉ tập trung vào nửa sau của quá trình khai thác bằng chứng công việc — xác thực.

Với bằng chứng về việc đặt cược, bạn “đặt cược” tiền vào một hệ thống giống như xổ số để chứng minh bạn là người xác thực đáng tin cậy. Bạn càng đặt cược nhiều xu, bạn càng nhận được nhiều mục nhập. Khi đến lúc tạo một khối tiền mới, hệ thống sẽ chọn những người tham gia ngẫu nhiên để tạo khối mới. Nếu không được chọn, bạn có thể xác thực các khối đã tạo trước đó để đảm bảo tính chính xác và hợp pháp.

Không giống như bằng chứng công việc, bạn không nhận được số tiền bạn kiếm được trong hệ thống này. Thay vào đó, bạn sẽ nhận được phần thưởng bằng tiền xu khi tạo và xác nhận các khối. Bạn cũng có thể giữ số tiền mà bạn đã đặt cược —-trừ khi bạn xác thực các khối độc hại. Những kẻ gian lận không bao giờ phát đạt trong hệ thống này.

Trên thực tế, ngăn chặn những kẻ gian lận là điểm ban đầu. Trong hệ thống bằng chứng công việc, nếu ai đó có 51% toàn bộ sức mạnh xử lý trong hệ thống, họ có thể tạo ra các khối độc hại và tiền giả. Khi Bitcoin hết số tiền mới để khai thác, mọi người có thể nhảy tàu và đột nhiên, việc có 51% sức mạnh trở nên dễ dàng hơn.

Bằng chứng về cổ phần, bạn chỉ có được sức mạnh để tạo các khối độc hại bằng cách sở hữu 51% tổng số tiền. Và thậm chí sau đó, bạn có thể mất tất cả số tiền của mình khi thử. Vì vậy, ngay cả trong trường hợp khó xảy ra là ai đó sở hữu 51% toàn bộ Etherium, hệ thống này đã tích hợp sẵn tính năng không khuyến khích gian lận. Tạo ra một đồng xu xấu và bị bắt, và bạn sẽ mất tất cả số tiền của mình.

Nhưng kết quả là, bằng chứng cổ phần không yêu cầu phần cứng mạnh mẽ. Xác thực các khối không phải là phần khó; đó là cuộc đua để giải câu đố. Hệ thống bằng chứng cổ phần loại bỏ hoàn toàn câu đố, vì vậy hầu như bất kỳ phần cứng nào cũng sẽ làm được, miễn là bạn có đủ tiền để tham gia. Khi Etherium ra mắt mô hình 2.0 của mình, nó sẽ yêu cầu người dùng đặt cược 32 đồng tiền, số tiền rất lớn (trị giá khoảng 80.000 đô la tính đến thời điểm viết bài này).

Một số công cụ khai thác và ứng dụng tiền điện tử đang làm việc trên việc tổng hợp tài nguyên để những người có ít hơn 32 Etherium vẫn có thể thực hiện, nhưng điều đó đi kèm với rủi ro, cũng như mô hình bằng chứng bảo hiểm.

Bằng chứng Bảo hiểm Hoạt động Mạng của Bạn

Kích thước

A Helium Hotspot
Helium Systems Inc.

Một số đồng tiền điện tử, như Helium , hoạt động dựa trên một mô hình khác được gọi là hệ thống bằng chứng bảo hiểm (PoC). Với mô hình này, bạn không phải giải câu đố hoặc đặt cược tiền xu. Thay vào đó, bạn cung cấp một dịch vụ. Đặc biệt, Helium yêu cầu bạn phải lưu trữ một bộ định tuyến trong nhà kết nối với mạng của bạn.

Sau đó, bộ định tuyến Helium phát tín hiệu LoRaWAN (đó là Mạng diện rộng dải dài) cho những người khác sử dụng. LoRaWAN hỗ trợ các ô theo dõi, theo dõi sức khỏe và hơn thế nữa. Khi một thiết bị tương thích tiếp cận bộ định tuyến Helium của bạn, nó sẽ tự động kết nối với mạng chia sẻ. Và hy vọng rằng ai đó có thể tìm thấy chìa khóa bị mất hoặc một con vật cưng bị mất tích của họ.

Đối với rắc rối của bạn, bạn sẽ nhận được tiền điện tử —-nhưng số tiền bao nhiêu tùy thuộc vào một số trường hợp khác nhau. Thường xuyên, bộ định tuyến PoC của bạn sẽ liên hệ để chứng minh rằng bạn đã giữ nó kết nối với mạng. Một bộ định tuyến PoC khác gần đó sẽ xác thực thông tin đó và bạn sẽ nhận được phần thưởng.

Nhưng vì ý tưởng là xây dựng mạng rộng rãi nhưng vẫn tránh quá tải, các bộ định tuyến quá gần nhận được ít tiền hơn. Điều đó sẽ ngăn ai đó lưu trữ ba bộ định tuyến trong một ngôi nhà và kiếm được nhiều tiền trong khi chứng minh được ít dịch vụ. Ngay cả những người hàng xóm quá thân thiết để kiếm được toàn bộ số tiền. Đồng thời, các bộ định tuyến quá xa nhau không thể xác thực lẫn nhau. Vì vậy, nếu bạn sống trong một khu vực quá đông đúc, tỷ lệ tiền xu của bạn sẽ giảm xuống. Và nếu bạn sở hữu bộ định tuyến PoC duy nhất trong khu vực của mình, công việc của bạn sẽ không được xác nhận và bạn sẽ kiếm được ít tiền hơn.

Đó là loại bỏ ý tưởng mời một mạng phụ khác vào nhà bạn và các câu hỏi bảo mật liên quan. Ngoài ra, các bộ định tuyến đắt tiền, trong khoảng 500 đô la và một số yêu cầu thanh toán thông qua các loại tiền điện tử khác, như Tether. Nhưng nếu bạn cảm thấy thoải mái với điều đó, bản thân các bộ định tuyến yêu cầu rất ít năng lượng và sẽ không sử dụng nhiều năng lượng như đào tiền mã hóa truyền thống. Và bạn có thể cung cấp một dịch vụ có giá trị.


Cuối cùng, giống như tất cả các loại tiền điện tử, tương lai là điều chưa biết. Sự thay đổi khỏi hệ thống bằng chứng công việc có thể không ổn định trên khuôn mặt của nó và chúng ta có thể bị mắc kẹt với khai thác truyền thống trong một thời gian dài. Hoặc bản thân tất cả tiền điện tử có thể gặp thất bại .

Thật khó để nói vì sức mạnh lớn nhất của tiền điện tử cũng là điểm yếu tồi tệ nhất của nó — phân quyền. Nó tạo nên một hệ thống dễ bay hơi và Bitcoin và Etherium giảm gần đây chứng minh quan điểm đó. Một tweet đơn lẻ từ một công ty xe điện, sau đó là một thông báo từ Trung Quốc, đã khiến cả hai rơi vào vòng xoáy và mất hàng nghìn đô la giá trị.

Nhưng hiện tại, ít nhất, hầu hết các loại tiền điện tử đều yêu cầu một lượng năng lượng khổng lồ và đó là điều đáng được xem xét. Nếu việc bảo vệ môi trường nằm trong danh sách các mối quan tâm của bạn, cho dù đó là với tư cách cá nhân hay công ty đang xem xét thêm các tùy chọn thanh toán bằng tiền điện tử , vận hành các công ty khai thác sử dụng năng lượng trong các khu vực đốt nhiên liệu hóa thạch sẽ đi ngược lại mục tiêu đó.