Yazan: Julia Benz
İklim değişikliği, politika yapıcıların, endüstrinin ve halkın kafasında büyük bir yer kaplıyor. Daha merkezi olmayan teknolojileri benimserken, blockchain’in enerji kullanımı ve sürdürülebilirlik fizibilitesi hakkında çok fazla konuşma yapıldı.
Blok zincirinin en belirgin kullanım durumu olan Bitcoin, her zaman bu konuşmaların ön saflarında yer alır ve bunun iyi bir nedeni vardır. Bitcoin, işlemleri işlemek ve kaydetmek için çok fazla enerji kullanır. 2021’de Bitcoin’in yıllık enerji kullanımının Arjantin ülkesinin tamamına eşdeğer olan 130 TWh’ye ulaştığı tahmin ediliyor (1).
Bitcoin’in bu kadar çok enerji tüketmesinin nedeni, Bitcoin’in arkasındaki mutabakat mekanizması, bir şekilde kasıtlı olarak önemli miktarda enerji gerektiren çalışma kanıtıdır (PoW). Bununla birlikte, ilk olmasına rağmen, blok zincirlerinin üzerinde çalışabileceği tek mekanizma bu değildir ve diğerleri çok daha az enerji yoğundur. Bir mutabakat mekanizması, “bir düğüm ağının bir blok zincirinin durumu üzerinde anlaşmaya varmasına izin veren tüm protokoller, teşvikler ve fikirler yığını” anlamına gelir. (2) Bir blok zinciri tarafından kullanılan mekanizma, blok zincirinin kripto para birimlerinden karbon kredilerine ve tedarik zinciri ticaretine kadar kaydettiği işlemler ne olursa olsun, blok zincirindeki işlemlerin kayıtlarına giren enerjinin ne kadarının kullanıldığı hakkında bize çok şey söyleyebilir. Bu blog, farklı mekanizma türlerine dalacak ve blockchain teknolojilerinin Bitcoin’in enerji yoğun ayak izlerini takip etmesi gerekmediğini keşfedecek.
Blok zincirlerinin arkasındaki daha az enerji yoğun mekanizmaların keşfedilmesi ve kullanılması esastır. Blok zincirleri daha yaygın hale geldikçe ve günlük hayatımıza entegre oldukça, iklim etkilerini erken değerlendirebilir ve savunmasız bir konuma gelmelerini önleyebiliriz. Geçmişte teknolojik inovasyonda olduğu gibi, yeni teknolojilerin iklim eylemine ulaşmaya yönelik küresel ve ülke düzeyindeki hedeflere uyması gerekmemelidir – özellikle uygulanabilir ve seçenekler olduğunda.
Mutabakat Mekanizmaları
İki ortak mutabakat mekanizması vardır: çalışma kanıtı (PoW) ve pay kanıtı (PoS), ancak kullanılmakta ve geliştirilmekte olan başka yeni mekanizmalar da vardır. Farklılıkları, doğrulayıcı düğümlerin fikir birliğine varmak için kullandıkları mekanizmalarda yatmaktadır.
İşin kanıtı
Daha önce belirtildiği gibi, Bitcoin PoW konsensüs mekanizmasını kullanır. Esasen, bir bloğu doğrulamak için zincir doğrulayıcı düğümler karmaşık matematik problemlerini çözmek için yarışır. Bu matematik problemlerinin çözülmesi yaklaşık 10 dakika sürüyor, ancak daha fazla insan Bitcoin ve diğer PoW blok zincirleriyle ilgilenmeye başladıkça, daha fazla bilgisayar bu sorunları çözmek için yarışacak ve daha fazla hesaplama gücüne yatırımı teşvik edecek. Bu hesaplama gücü, blok zincirinin yeni işlemleri çalıştırması ve kaydetmesi için çok fazla enerji gerektirir. Bu şekilde, Bitcoin ve PoW tabanlı blok zincirleri aslında sürdürülemez davranışları teşvik eder ve ödüllendirir.
Madenciler (onaylayıcı düğümleri olan kişiler veya kuruluşlar) tarafından yenilenebilir enerjiyi kullanmak için önemli çabalar sarf edildi, ancak bu, politika desteği ve düzenleme ile hızlandırılabilir ve daha geniş çapta benimsenebilir.
Beyaz Saray’dan yakın tarihli bir raporda, “En büyük piyasa değerine sahip kripto varlıklar için küresel elektrik üretimi, yılda toplam 140 ± 30 milyon metrik ton karbondioksit (Mt CO2/y) veya yaklaşık %0,3 ile sonuçlandı. küresel yıllık sera gazı emisyonları.” (3) Perspektif açısından, Boston’dan Londra’ya gidip gelmek yolcu başına yaklaşık bir ton CO2 salmaktadır (4). Emisyonların %0,3’ü diğer sektörlere kıyasla neredeyse minimum gibi görünse de, bu şimdiden yenilenebilir enerji kullanan Bitcoin operasyonlarının yarısında gerçekleşiyor ve çok daha fazla büyüme bekleniyor. Politika yapıcılar, madencilerin yenilenebilir yatırımlarını daha fazla teşvik etmek için şimdi harekete geçmelidir.
Güneş çiftliklerine yapılan büyük yatırımlar ve Bitcoin’i yeşil yapmak için kullanılan diğer yenilikler, daha büyük yenilenebilir enerji geçişi ve elektrifikasyon hareketine bile yardımcı olabilir (5). Ek olarak, yenilenebilir fiyatların daha da düşmesi ve şebekeye daha kolay entegre edilmesi nedeniyle ABD’nin yenilenebilir enerji kaynaklarını benimsemesi, daha sürdürülebilir madencilik operasyonlarına yol açacaktır. Ancak, madenciler şu anda çok fazla yatırım yapıyor ve politika yapıcılar, inşa edilirken ve yatırım yapılırken özellikle onları hedeflemelidir.
Proof of Stake
PoS, doğrulayıcıların matematik problemlerini çözmek için enerji kullanmasını gerektirmek yerine, doğrulayıcı düğümlerinin, doğrulayıcı “dürüst olmayan veya tembel” davranırsa alınabilecek Ethereum’u stake etmesini gerektirir (6).
Giderek daha fazla blok zinciri PoS kullanıyor. PoS blok zincirleri, PoW ağlarından %95’e kadar daha az enerji gerektirir. PoS ayrıca PoW’dan (7) daha hızlı, daha güvenli ve daha ölçeklenebilir olabilir.
Yüksek enerji kullanımı eleştirisinin ortasında, Ethereum Eylül 2022’de PoW’dan PoS’a geçti. Blockchain ve Web3 için ethereum blockchain kullanılarak inşa edilen birçok uygulama ve kullanım durumu düşünüldüğünde bu özellikle önemlidir. Ek olarak, Tezos gibi diğer birçok önemli blok zinciri PoS kullanır.
Tarihin İspatı ve Diğer Mekanizmalar
Benzer enerji tasarrufu ve ölçeklenebilirlik sunan birden fazla mutabakat mekanizması ortaya çıkıyor. Hepsi değişen hedeflere bağlı olarak farklı projeler için yararlı olabilir. Mutabakat mekanizması ne kadar az enerji kullanırsa o kadar sürdürülebilir olur. Buradaki zorluk, bilgisayarların minimum enerji kullanması için yeterince basit tutarken blok zincirinin güvenliğini sağlamak için yeterince karmaşık bir mekanizmaya sahip olmaktır.. Yani katılım teşviki, PoW gibi yüksek enerji kullanımına mal olmamalıdır. Cevap büyük olasılıkla bir uzlaşmada yatıyor: PoW’u yalnızca son derece güvenli olması gereken ve çok az olan işlemler için kullanın, PoS gibi hala çok güvenli olan diğer mekanizmalar çoğu blok zinciri kullanım durumunu üstlenebilir.
Solana tarafından kullanılan Geçmiş Kanıtı (PoH), doğrulayıcıların kötü aktörler olmadığından emin olmak için geçmiş verileri kullanır. Bu tür veri “parmak izi”, PoH’yi PoS’tan daha hızlı ve daha ölçeklenebilir hale getirebilir (8).
Önem Kanıtı (PoI), Kapasite Kanıtı (PoC), Geçen Süre Kanıtı (PoET), Yetki Kanıtı (PoA) ve Faaliyet Kanıtı (PoA) gibi birçok başka mutabakat mekanizması da araştırılmaktadır (9 ).
Sonuç ve Politika Etkileri
Blockchain teknolojisi daha yaygın bir şekilde kullanılmaya başlandıkça ve uygulamalar web3’te ölçeklendikçe, enerji yoğunluğunun dikkate alınması son derece önemlidir. Neyse ki, genellikle daha ölçeklenebilir mutabakat mekanizmaları en az enerji tüketen mekanizmalardır.
Doğal olarak, PoW en enerji yoğun mekanizmadır. Madencilik operasyonlarını güçlendirmek için yenilenebilir enerji kaynaklarının edinilmesi konusunda madencilik topluluğundan hala önemli ilerleme kaydedilmiş olsa da, politika yaygın benimseme ve web3 geliştirme için Ethereum (PoS) gibi daha temiz blok zincirlerini desteklemelidir. Sürdürülebilirlik alanındaki çoğu blockchain tabanlı uygulama (ve daha geniş anlamda?) Bitcoin kullanmıyor. Bununla birlikte, bir ödül olarak blockchain ticaretini destekleyebilir veya teşvik edebilirler. Ethereum, diğer blockchain uygulamalarını barındırmak için iyi bir şekilde kurulmuştur ve genellikle karbon yakalama, enerji ticareti, merkezi olmayan finans, tedarik zinciri takibi ve kirlilik kayıtları gibi sürdürülebilirlik odaklı hedefler için kullanılır.
Bitcoin yakın zamanda ortadan kaybolmayacak. Politika yapıcılar, ABD’nin karbon hedeflerine ulaşabilmesini sağlamak için ideal olarak yakın gelecekte sıfıra ulaşan blok zincirlerinin tutarlı karbon azaltma önlemleri için standartları göz önünde bulundurmalıdır. Ek olarak, projeleri daha sürdürülebilir kripto para birimleri üzerine inşa etmeye, kullanmaya ve desteklemeye teşvik etmek, Bitcoin’in enerji kullanımını daha da sınırlayabilir. Bu aynı zamanda, enerji sağlayıcılarını yenilenebilir yüklere uyum sağlamaya zorlarken, şebekede büyük yenilenebilir merkezler oluşturmak için piyasanın heyecanını ve finansmanını kullanarak daha fazla yenilenebilir yatırımı teşvik etmek için bir fırsattır.
kaynaklar:
- https://www.gemini.com/en-US/cryptopedia/bitcoin-mining-cost-proof-of-work-crypto-mining
- https://ethereum.org/en/developers/docs/consensus-mechanisms/
- https://www.whitehouse.gov/wp-content/uploads/2022/09/09-2022-Crypto-Assets-and-Climate-Report.pdf
- https://climate.mit.edu/ask-mit/how-much-ton-karbon-dioksit
- https://bitcoinmagazine.com/kültür/renewables-will-optimize-bitcoin-mining#:~:text=A%20renewable%20energy%20mix%20of,efforts%20to%20combat%20climate%20change.&text=Oct%209 %2C%202022-,A%20yenilenebilir%20energy%20mix%20of%20solar%2C%20rüzgar%20ve%20hidroelektrik%20irade,çabalar%20to%20savaş%20iklim%20değişim.
- https://ethereum.org/en/developers/docs/consensus-mechanisms/pos/#:~:text=Ethereum%20switched%20on%20its%20proof,proof%2Dof%2Dwork%20architecture.
- https://ethereum.org/en/developers/docs/consensus-mechanisms/pos/#:~:text=Ethereum%20switched%20on%20its%20proof,proof%2Dof%2Dwork%20architecture.
- https://zebpay.com/blog/what-is-proof-of-history#:~:text=Proof%20of%20History%2C%20or%20PoH,for%20example%3A%20past%20transactions).
- https://www.naukri.com/learning/articles/consensus-mechanisms-in-blockchain/