Apa itu Penambangan Bitcoin? Cara Kerjanya dan Apa yang Dibutuhkan untuk Membuatnya Membayar

Terlepas dari harga cryptocurrency yang sangat fluktuatif dan meningkatnya masalah lingkungan, penambangan Bitcoin sedang booming di Amerika Utara. Negara bagian Texas, khususnya, mulai muncul sebagai pusat gempa sejak China melarang industri ini pada 2021, memicu eksodus penambang dari negara itu. Larangan tersebut, yang dilaporkan mengurangi kendali China atas penambangan Bitcoin dari sekitar dua pertiga industri global pada April 2021 menjadi nol pada Juli 2021, telah menciptakan peluang baru bagi perusahaan-perusahaan Amerika Utara, khususnya yang berada di industri energi, untuk menjadi lebih akrab. dengan penambangan Bitcoin dan memasukkannya ke dalam model bisnis mereka.

Bagi mereka yang tidak terbiasa dengan cara kerja Bitcoin, "penambangan" adalah bagaimana transaksi divalidasi untuk blockchain. Ini pada dasarnya adalah kompetisi kriptografi untuk menambahkan blok, atau catatan, ke jaringan blockchain cryptocurrency yang terus berkembang. Sebagai imbalan atas layanan ini, penambang yang menang dibayar dalam Bitcoin (BTC), yang mencapai rekor harga lebih dari $68.000 pada November 2021.

Setelah larangan China, perusahaan yang berbasis di Amerika Utara, yang meliputi Riot Blockchain dan Marathon Digital Holdings, meningkatkan jumlah modal saat mereka meningkatkan produksi dan memperluas operasi skala industri mereka. Pada saat yang sama, perusahaan China telah bergabung dengan apa yang disebut Migrasi Pertambangan Hebat ke Amerika Utara, berinvestasi di fasilitas AS dan membangun gudang besar mereka sendiri yang dilengkapi dengan ribuan komputer kecil yang dirancang khusus untuk menambang sejumlah mata uang kripto, yang paling populer di antaranya adalah Bitcoin.

Apa yang saya pelajari dari pengalaman saya melakukan studi kelayakan untuk klien yang berbasis di Kanada yang mengeksplorasi bisnis yang sedang booming ini adalah bahwa pendatang baru, khususnya perusahaan energi, juga bergerak ke sektor ini secara material melalui usaha patungan dan kemitraan lainnya. Biaya daya adalah salah satu faktor paling signifikan dalam penambangan cryptocurrency. Itu berarti perusahaan dengan akses ke listrik yang andal dan murah—terutama dari sumber terbarukan—memiliki peluang untuk memainkan peran sentral seiring berkembangnya industri di Amerika Utara.

Dalam artikel ini, saya menawarkan wawasan tentang dasar-dasar penambangan Bitcoin, dan menunjukkan cara menghitung biaya dan imbalannya, yang bisa sangat besar. Saya juga menjawab tantangan industri, termasuk pertanyaan seputar penggunaan energi dan risiko, seperti lingkungan regulasi kripto yang terus berkembang.

Bitcoin sedang booming

Bitcoin telah menginspirasi ribuan cryptocurrency sejak diluncurkan pada tahun 2009, tetapi dalam hal nilai, ia masih berdiri sendiri. Terlepas dari volatilitas harganya, kebijakan moneternya dibangun dalam ukuran stabilitas dengan membatasi penambangan hingga 21 juta Bitcoin di seluruh jadwal yang telah ditentukan. Meskipun sekarang ada hampir 19 juta yang beredar, hadiah untuk penambangan secara berkala dipotong setengahnya sehingga akan memakan waktu hingga 2140 untuk menghabiskan produksi Bitcoin.

Sementara jaringan kripto lainnya juga mengelola pasokan, tidak ada yang mampu meniru popularitas Bitcoin. Ketika investor merangkul kelas aset, berjangka Bitcoin dan dana yang diperdagangkan di bursa menjadi yang pertama diperkenalkan di pasar AS dan Eropa yang diatur. Segera muncul di neraca perusahaan seperti Tesla dan Overstock. Permintaan ini membantu mendorong kapitalisasi pasar Bitcoin melewati $1 triliun pada November 2021. Sebaliknya, cryptocurrency paling populer kedua, Ethereum, hanya mencapai sekitar setengah dari nilai tersebut.

Bitcoin juga menonjol karena operasi penambangan skala industri, atau peternakan, yang telah dihasilkannya. Fasilitas crypto terbesar dengan teknologi tercanggih difokuskan terutama atau secara eksklusif pada Bitcoin, seperti pertanian Genesis Mining, yang mengkonsumsi lebih banyak listrik daripada perusahaan lain di Islandia. Salah satu peternakan terbesar di Amerika Utara adalah fasilitas Texas Riot Blockchain, yang menempati tiga gudang besar di atas tanah seluas 100 hektar yang berisi 60.000 komputer penambangan yang hanya berfokus pada Bitcoin.

Dasar-dasar Penambangan Bitcoin

Akar dari setiap cryptocurrency adalah blockchain, yang pada dasarnya adalah buku besar elektronik yang menopang daftar catatan yang terus bertambah. Blok dalam rantai pada dasarnya adalah file tempat data seperti transaksi Bitcoin dicatat, termasuk penambang yang berhasil membuat blok tertentu. Setiap blok juga menyertakan hash, nilai heksadesimal 64 digit unik yang mengidentifikasinya dan isinya, serta hash dari blok sebelumnya dalam rantai.

Untuk memenangkan blok di sebagian besar cryptocurrency, termasuk Bitcoin, penambang harus menjadi yang pertama menebak nilai hash yang sama dengan atau lebih rendah dari yang dihasilkan Bitcoin untuk transaksi tersebut. Karena semakin banyak penambang bersaing, dan semakin banyak daya komputasi dikerahkan, peluang setiap penambang untuk menjadi yang pertama berkurang—peluang saat ini adalah satu dari puluhan triliun—membantu memastikan kecepatan untuk membuat blok baru yang saat ini sekitar satu blok setiap 10 menit.

Persaingan di antara para penambang ini juga secara kolektif mengamankan blockchain dengan memungkinkan transaksi dan data mengalir dalam apa yang dikenal sebagai cara yang tidak dapat dipercaya, yang berarti bahwa perantara seperti bank tidak diperlukan untuk memastikan bahwa Bitcoin tidak dapat dibelanjakan dua kali. Sebaliknya, kesulitan memecahkan hash yang tepat dan imbalan finansial untuk kesuksesan menciptakan mekanisme konsensus yang aman dengan membuatnya terlalu hemat biaya bagi pengguna jahat untuk meretas.

Mekanisme konsensus yang digunakan oleh Bitcoin dikenal sebagai proof of work, atau PoW. Karena algoritme ini pada akhirnya bergantung pada kekuatan kolektif ribuan komputer, ini adalah cara yang sangat kuat untuk memelihara jaringan yang aman dan terdesentralisasi. Tetap saja, ia memiliki kekurangan. Paling signifikan, itu sangat intensif energi. Karena semakin banyak daya komputer yang digunakan untuk menambang, jumlah listrik yang dibutuhkan untuk mendapatkan cryptocurrency dan memelihara jaringan meningkat.

Beberapa cryptocurrency lain, seperti Ethereum, telah beralih atau berencana untuk beralih ke algoritme lain yang disebut proof of stake, atau PoS. PoS tidak memerlukan jaringan penambang yang ekstensif dan terdesentralisasi yang sama untuk mendukung operasinya dan dengan demikian jauh lebih hemat energi. Meskipun tidak aman, permintaan energinya yang lebih rendah dapat mempermudah dan lebih hemat biaya bagi blockchain tersebut untuk mendukung aplikasi kripto generasi berikutnya seperti kontrak pintar, token yang tidak dapat dipertukarkan, dan keuangan terdesentralisasi. Bitcoin, bagaimanapun, belum mengumumkan rencana untuk transisi ke PoS.

Terakhir, sebagai bagian dari sistem manajemen pasokan Bitcoin, imbalan untuk menambang satu blok akan dipotong setengahnya, dari 6,25 BTC per blok yang ditambang setelah pengurangan separuh terakhir pada Mei 2020 menjadi 3,125 BTC pada 2024. Kenaikan saat ini di sekitar penambangan , bahkan dalam menghadapi penurunan yang direncanakan itu, mengatakan banyak tentang profitabilitas industri dan harapan bahwa cryptocurrency asli akan terus terapresiasi. Ini juga mencerminkan fakta bahwa apa yang disebut hashrate, yang mengukur jumlah total tebakan hash yang dihitung pada waktu tertentu di jaringan, anjlok ketika operator China terpaksa tutup pada tahun 2021. Ini menciptakan peluang besar bagi penambang baru. Pada Desember 2021, hashrate adalah sekitar 175 quintillion hash—atau 175 exahash—per detik (EH/s).

Pengaturan Penambangan Bitcoin

Sumber daya yang dibutuhkan untuk menambang Bitcoin meliputi:

• Setidaknya satu komputer khusus (disebut Sirkuit Terpadu Khusus Aplikasi atau penambang ASIC), yang dirancang khusus untuk bersaing dan mendukung mata uang digital tertentu.
• Pasokan energi yang andal dan murah.
• Koneksi internet yang dapat diandalkan.
• Infrastruktur pendingin (apakah Anda menambang di rumah atau di ladang Bitcoin).
• Sebuah komputer, perangkat lunak, dan keterampilan teknis untuk membangun dan memantau operasi.

Operasi penambangan rumahan mungkin hanya terdiri dari komputer dan segelintir penambang ASIC.

Penggemar solo sebagian besar bertanggung jawab atas popularitas awal Bitcoin, tetapi mereka sekarang lebih cenderung bergabung dengan kolektif penambangan virtual seperti Slush Pool atau AntPool untuk meningkatkan peluang keberhasilan mereka.

Industri saat ini lebih tepat diwakili oleh pertambangan skala industri yang berisi ribuan penambang ASIC yang bertempat di sebuah gudang atau bahkan serangkaian gudang.

Baik Anda menyiapkan di rumah atau di gudang, kerangka kerja penambangan akan serupa, terlepas dari skalanya.

Pertama-tama Anda harus mendapatkan penambang ASIC yang dioptimalkan untuk Bitcoin, seperti yang diproduksi oleh Bitmain atau Whatsminer. ASIC baru mulai dari sekitar $ 11.000, meskipun model lama dapat dibeli dengan harga lebih murah. Semuanya sama, versi yang lebih baru menghasilkan lebih banyak terahash per detik, atau TH/s—jadi tujuannya adalah mencari ASIC terbaru dan karena itu paling efisien yang Anda mampu.

Prioritas berikutnya adalah daya, yang dibutuhkan untuk menjalankan dan mendinginkan ASIC. Mengingat overhead yang relatif rendah dan perbedaan dalam biaya peralatan, harga listrik menjadi faktor yang paling signifikan dalam menghitung keuntungan Anda. Pusat Keuangan Alternatif Universitas Cambridge menghasilkan peta global yang menunjukkan bagaimana industri mencari listrik murah setelah pertambangan dibuang dari China, dan bagaimana negara-negara seperti AS, Kanada, dan Rusia mengalami peningkatan hashrate yang signifikan.

Kemudian, tentu saja, Anda perlu memperhitungkan biaya untuk menampung dan memelihara operasi Anda, tetap tenang, sambungkan ke penyedia internet yang cepat dan andal, dan staf jika Anda tidak berencana untuk mengelolanya sendiri.

Dalam hal pendapatan, penambang dapat mengharapkan untuk mendapatkan hadiah blok dan biaya transaksi (biaya yang digunakan jaringan untuk mengganti penambang yang berhasil dan memberi insentif kepada mereka untuk terus mengonfirmasi transaksi) jika dan ketika mereka memenangkan blok. Biaya transaksi dapat bervariasi berdasarkan kondisi jaringan dan berapa banyak transaktor yang bersedia membayar untuk pemrosesan yang dipercepat, tetapi pada akhir tahun 2021, biaya rata-rata sekitar 0,125 BTC menurut analisis saya, atau sekitar 2% dari hadiah blok.

Ekonomi Penambangan Bitcoin

Untuk mengilustrasikan pertimbangan keuangan yang terlibat dalam penambangan Bitcoin dengan contoh hipotetis, mari kita lihat perkiraan biaya dan pendapatan untuk menambang satu Bitcoin dengan satu penambang ASIC.

Tabel ini menunjukkan biaya dan pendapatan tipikal berdasarkan nilai dari Desember 2021.

Modelnya, kemudian, terlihat seperti ini:

Hash yang diperlukan untuk menambang satu Bitcoin:

= Tingkat hash jaringan * Detik per hari / Bitcoin ditambang per hari (termasuk biaya)

= 175 EH/dtk * 86.400 detik / 918 BTC = ~16.471 EH / BTC

Waktu yang dibutuhkan penambang ASIC untuk menambang satu Bitcoin:

= ~16.471 EH * 10^6 / (100 TH/s * 60 detik * 60 menit * 24 jam * 365 hari) = ~5,22 tahun

Pengeluaran modal (Capex):

• Bitcoin yang ditambang per masa pakai ASIC = 2,5 tahun / ~5,22 tahun = ~0,48 BTC
• Harga efektif per Bitcoin = Harga penambang ASIC / Bitcoin yang ditambang selama masa pakainya

= $10.858 / ~0,48 BTC = ~$22.684

Biaya operasional (Opex):

• Biaya listrik per Bitcoin = Waktu yang dibutuhkan untuk menambang satu Bitcoin * Konsumsi energi * Biaya = ~5,22 tahun * 365 hari * 24 jam * 3.400 * $0,05 / 1.000 = ~$7,778
• Pendinginan dan overhead lainnya per Bitcoin = 20% dari biaya listrik = ~$1.556

Total biaya produksi per Bitcoin: = Capex + listrik + Opex lainnya per Bitcoin

= ~$22.684 + ~$7.778 + ~$1.556

= ~$32.018

Catatan: Jumlah telah dibulatkan. Angka adalah perkiraan.

Jadi, dalam operasi hipotetis kami, kami menghasilkan satu Bitcoin dengan satu penambang ASIC dengan biaya sekitar $32.000 selama lima tahun.

Apa yang juga ditunjukkan oleh model ini adalah pentingnya skala untuk mendapatkan kembali investasi awal dengan cepat. Untuk mencapai titik impas memerlukan banyak mesin, dan siapa pun yang mempertimbangkan untuk berinvestasi harus mengevaluasi kemitraan dengan pemain yang sudah ada yang telah memperhitungkan beberapa hashrate dalam jaringan. Jika penambang dapat menyumbangkan kekuatan hashingnya ke kumpulan penambangan, ekonomi ini diterjemahkan menjadi periode impas pada biaya ASIC awal sekitar 16-18 bulan, setelah itu penambang dapat menuai keuntungan selama sisa masa pakai ASIC. .

Risiko Penambangan Bitcoin

Tidak ada usaha baru yang bebas risiko, tentu saja. Karena penambang dibayar dalam Bitcoin, volatilitas harga adalah risiko pendapatan utama. Risiko operasi mencakup faktor-faktor seperti potensi masalah dengan konektivitas internet, ASIC yang terlalu panas, dan peretasan sistem—meskipun mengingat ukuran dan keamanan jaringan Bitcoin, risiko peretasan tetap rendah.

Yang harus diperhatikan adalah ketersediaan dan keandalan listrik. Karena daya sangat penting untuk model operasi ini, para penambang perlu melihat dengan cermat pada redundansi pasokan mereka. Sementara Texas telah muncul sebagai pusat industri, ada pertanyaan penting tentang kerentanan jaringan listriknya yang harus dipertimbangkan oleh calon investor.

Lingkungan peraturan juga menimbulkan potensi risiko, seperti yang telah dipelajari oleh para penambang di China dan negara-negara lain. Bahkan negara-negara yang sebelumnya menyambut para penambang, seperti Kazakhstan dan Islandia, telah mulai membatasi operasi penambangan baru dan yang sudah ada untuk mengelola permintaan pada jaringan energi mereka. Sejumlah pemerintah negara bagian AS seperti Texas telah merangkul penambangan Bitcoin, dengan beberapa bahkan menawarkan insentif kepada produsen. Tetapi pemerintah federal AS lebih memperhatikan industri sekarang, dengan persyaratan pelaporan pajak baru yang akan dimulai pada tahun 2023 dan pengawasan ketat dari Federal Reserve terhadap risiko kripto terhadap konsumen, bank, dan sistem keuangan secara keseluruhan.

Karena peraturan kripto di AS dan di seluruh dunia masih sangat cair, penambang harus tetap waspada dan memperhatikan perubahan yang dapat merusak keuntungan mereka.

Tuntutan energi penambangan Bitcoin menghasilkan kekhawatiran lain: dampak lingkungan dari penambangan, yang membawa risiko etika dan reputasi. Industri kripto telah menjadi sasaran kritik pedas karena jejak karbonnya. The New York Times baru-baru ini menyamakan total daya yang dikonsumsi oleh Bitcoin setiap tahun dengan apa yang digunakan oleh Finlandia dalam satu tahun. Faktanya adalah bahwa operasi penambangan Bitcoin yang paling efisien pun membutuhkan sekitar 155.000 kWh untuk menambang satu Bitcoin. Sebagai perbandingan, rata-rata rumah tangga AS mengkonsumsi sekitar 900 kWh per bulan.

Iklim bukan lagi masalah khusus. Menurut laporan Deloitte baru-baru ini, pengurangan emisi karbon sekarang pada dasarnya menjadi prioritas universal, dan merek meresponsnya. Pada Mei 2021, Tesla, yang telah menjadi investor utama Bitcoin, mengumumkan akan menangguhkan pembelian menggunakan Bitcoin karena masalah lingkungan. Perusahaan sejak itu mengatakan akan kembali menerima Bitcoin setelah dapat mengkonfirmasi bahwa setidaknya 50% dari operasi penambangan Bitcoin menggunakan sumber terbarukan.

Industri kripto juga mulai merespons. Banyak produsen besar berkomitmen untuk beralih ke energi terbarukan, baik melalui pembelian langsung atau dengan memperoleh kredit karbon. Perusahaan seperti Great American Mining dan Crusoe Energy juga telah mengembangkan cara untuk menambang pertanian untuk memanfaatkan daya yang seharusnya terbuang, seperti gas alam yang menyala di ladang minyak, tenaga surya atau angin berlebih yang tidak dapat disimpan, atau tenaga air yang dihasilkan oleh luapan. dari bendungan. Strategi ini hanya efektif, tentu saja, selama penambangan kripto tidak meningkatkan permintaan dalam prosesnya.

Penambangan Bitcoin: Peluang Baru

Sementara ekonomi penambangan Bitcoin dalam skala sangat menarik, produsen harus mengenali konteks peraturan dan lingkungan mereka. Untuk pendatang baru seperti perusahaan listrik, menggabungkan penambangan Bitcoin ke dalam operasi yang ada untuk mengelola output energi mereka sendiri dengan lebih baik menawarkan peluang unik untuk meningkatkan opini publik selain sumber daya yang berlebihan.

University of Cambridge menemukan bahwa sekitar 40% penambangan PoW sudah ditenagai oleh energi terbarukan, tetapi tekanan untuk meningkatkan angka ini secara signifikan. Perusahaan dengan solusi energi yang sadar lingkungan dapat memainkan peran penting dalam melakukannya sambil juga menuai hasil yang signifikan.