Ce este Bitcoin Mining? Cum funcționează și de ce este nevoie ca să plătească

În ciuda prețului extrem de volatil al criptomonedei și a preocupărilor de mediu tot mai mari, mineritul Bitcoin este în plină expansiune în America de Nord. Statul Texas, în special, a început să devină un epicentru de când China a interzis industria în 2021, declanșând un exod de mineri din țară. Interdicția, care a redus controlul Chinei asupra exploatării Bitcoin de la aproximativ două treimi din industria globală în aprilie 2021 la zero în iulie 2021, a creat o nouă oportunitate pentru companiile nord-americane, în special pentru cele din industria energetică, de a deveni mai familiare. cu minerit Bitcoin și să-l încorporeze în modelele lor de afaceri.

Pentru cei care nu sunt familiarizați cu funcționarea interioară a Bitcoin, „mining” este modul în care tranzacțiile sunt validate pentru un blockchain. Este, în esență, o competiție criptografică pentru a adăuga blocuri, sau înregistrări, la rețeaua blockchain în continuă expansiune a criptomonedei. În schimbul acestui serviciu, minerii câștigători sunt plătiți în Bitcoin (BTC), care a atins un preț record de peste 68.000 USD în noiembrie 2021.

În urma interdicției chineze, companiile cu sediul în America de Nord, care includ Riot Blockchain și Marathon Digital Holdings, strâng sume record de capital pe măsură ce își intensifică producția și își extind operațiunile la scară industrială. În același timp, companiile chineze s-au alăturat ceea ce s-a numit Marea Migrație Minieră în America de Nord, investind în facilități din SUA și construind propriile lor depozite masive echipate cu mii de computere mici concepute special pentru a extrage o serie de criptomonede, dintre care cel mai popular. este Bitcoin.

Ceea ce am învățat din experiența mea de a efectua studii de fezabilitate pentru clienții din Canada care explorează această afacere în plină expansiune este că noii intrați, în special companiile energetice, se deplasează, de asemenea, în sector într-un mod material, prin asociații mixte și alte parteneriate. Costul energiei este unul dintre cei mai importanți factori în mineritul criptomonedelor. Aceasta înseamnă că companiile care au acces la energie electrică fiabilă, cu costuri reduse, în special din surse regenerabile, au oportunitatea de a juca un rol central pe măsură ce industria evoluează în America de Nord.

În acest articol, vă ofer informații despre fundamentele mineritului Bitcoin și vă arăt cum să calculați costurile și recompensele, care pot fi imense. De asemenea, abordez provocările industriei, inclusiv întrebările legate de utilizarea energiei și riscuri, cum ar fi mediul de reglementare cripto în continuă evoluție.

Bitcoin este în plină expansiune

Bitcoin a inspirat mii de criptomonede de când a fost lansat în 2009, dar din punct de vedere al valorii, încă rămâne singur. În ciuda volatilității prețului său, politica sa monetară construiește o măsură de stabilitate prin limitarea extragerii la 21 de milioane de Bitcoin într-un program predefinit. Deși acum sunt aproape 19 milioane în circulație, recompensa pentru minerit este periodic redusă la jumătate, astfel încât va dura până în 2140 pentru a epuiza producția de Bitcoin.

În timp ce alte rețele criptografice gestionează, de asemenea, aprovizionarea, niciuna nu a reușit să reproducă popularitatea Bitcoin. Pe măsură ce investitorii au îmbrățișat clasa de active, futures și fondurile tranzacționate la bursă ale Bitcoin au devenit primele care au fost introduse pe piețele reglementate din SUA și Europa. A apărut curând în bilanţurile unor companii precum Tesla şi Overstock. Această cerere a contribuit la împingerea capitalizării pieței Bitcoin la peste 1 trilion de dolari în noiembrie 2021. În schimb, a doua cea mai populară criptomonedă, Ethereum, a atins doar aproximativ jumătate din această valoare.

Bitcoin iese în evidență și datorită operațiunilor miniere la scară industrială sau a fermelor pe care le-a dat naștere. Cele mai mari instalații cripto cu cea mai avansată tehnologie sunt concentrate în primul rând sau exclusiv pe Bitcoin, cum ar fi ferma Genesis Mining, care consumă mai multă energie electrică decât orice altă companie din Islanda. Una dintre cele mai mari ferme din America de Nord este instalația Riot Blockchain din Texas, care ocupă trei depozite mari pe 100 de acri de teren care conține 60.000 de computere miniere concentrate doar pe Bitcoin.

Noțiuni de bază pentru minerit Bitcoin

La baza oricărei criptomonede se află un blockchain, care este în esență un registru electronic care susține o listă de înregistrări în continuă creștere. Blocurile din lanț sunt practic fișiere în care sunt înregistrate date precum tranzacțiile Bitcoin, inclusiv minerul care a creat cu succes acel bloc. Fiecare bloc include, de asemenea, un hash, o valoare hexazecimală unică de 64 de cifre care îl identifică și conținutul său, precum și hash-ul blocului anterior din lanț.

Pentru a câștiga un bloc în majoritatea criptomonedelor, inclusiv Bitcoin, un miner trebuie să fie primul care ghicește o valoare hash egală sau mai mică decât cea pe care Bitcoin o generează pentru tranzacție. Pe măsură ce mai mulți mineri concurează și este desfășurată mai multă putere de calcul, șansa fiecărui miner de a ajunge primul este redusă - șansele actuale sunt de una la zeci de trilioane - contribuind la asigurarea unui ritm pentru crearea de noi blocuri care este în prezent de aproximativ unul la fiecare 10 minute.

Această competiție între mineri asigură, de asemenea, în mod colectiv blockchain-ul, permițând tranzacțiilor și datelor să circule într-un mod cunoscut ca fără încredere, ceea ce înseamnă că un intermediar precum o bancă nu este obligat să se asigure că un Bitcoin nu poate fi cheltuit de două ori. În schimb, dificultatea de a rezolva hash-ul potrivit și recompensa financiară pentru succes creează un mecanism de consens sigur, făcându-l prea ineficient din punct de vedere al costurilor pentru ca utilizatorii rău intenționați să îl pirateze.

Mecanismul de consens folosit de Bitcoin este cunoscut sub numele de dovada muncii sau PoW. Deoarece acest algoritm se bazează în cele din urmă pe puterea colectivă a mii de computere, este o modalitate deosebit de robustă de a menține o rețea sigură și descentralizată. Totuși, are dezavantaje. Cel mai important, este excepțional de consumator de energie. Pe măsură ce se folosește mai multă putere a computerului pentru minerit, cantitatea de electricitate necesară atât pentru a câștiga criptomonede, cât și pentru a menține rețeaua crește.

Alte criptomonede, cum ar fi Ethereum, au schimbat sau intenționează să treacă la un alt algoritm numit proof of stake sau PoS. PoS nu necesită aceeași rețea extinsă și descentralizată de mineri pentru a-și susține operațiunile și, prin urmare, este mult mai puțin consumatoare de energie. Deși nu este la fel de sigur, cerințele sale mai mici de energie pot face mai ușor și mai rentabil pentru acele blockchains să susțină următoarea generație de aplicații cripto, cum ar fi contractele inteligente, jetoanele nefungibile și finanțarea descentralizată. Bitcoin, totuși, nu a anunțat niciun plan de tranziție la PoS.

În cele din urmă, ca parte a sistemului de management al aprovizionării Bitcoin, recompensa pentru extragerea unui bloc va fi redusă la jumătate, de la 6,25 BTC per bloc extras după cea mai recentă reducere la jumătate din mai 2020 la 3,125 BTC în 2024. , chiar și în fața acelei scăderi planificate, spune multe despre rentabilitatea industriei și despre așteptarea că criptomoneda originală va continua să se aprecieze. De asemenea, reflectă faptul că așa-numitul hashrate, care măsoară numărul total de calcule de hash calculate la un moment dat în rețea, a scăzut atunci când operatorii chinezi au fost forțați să închidă în 2021. Acest lucru a creat o oportunitate uriașă pentru noii mineri. În decembrie 2021, hashrate-ul a fost de aproximativ 175 de chintilioane hashes-sau 175 exahash-uri pe secundă (EH/s).

Configurare pentru minerit Bitcoin

Resursele necesare pentru extragerea Bitcoin includ:

• Cel puțin un computer specializat (numit Circuit integrat specific aplicației sau miner ASIC), care este special conceput pentru a concura și pentru a susține o anumită criptomonedă.
• O sursă de energie fiabilă și ieftină.
• O conexiune la internet de încredere.
• O infrastructură de răcire (fie că lucrați acasă sau la o fermă Bitcoin).
• Un computer, software și abilitățile tehnice pentru a stabili și monitoriza operațiunile.

O operațiune de minerit la domiciliu poate consta doar dintr-un computer și o mână de mineri ASIC.

Pasionații solo au fost în mare măsură responsabili pentru popularitatea inițială a Bitcoin, dar acum este mai probabil să se alăture unui colectiv de minerit virtual precum Slush Pool sau AntPool pentru a-și crește șansele de succes.

Industria de astăzi este reprezentată mai exact de o fermă minieră la scară industrială care conține mii de mineri ASIC găzduiți într-un depozit sau chiar într-o serie de depozite.

Indiferent dacă vă instalați acasă sau într-un depozit, cadrul de minerit va fi similar, indiferent de scară.

Mai întâi va trebui să achiziționați un miner ASIC optimizat pentru Bitcoin, cum ar fi unul produs de Bitmain sau Whatsminer. Noile ASIC-uri încep de la aproximativ 11.000 USD, deși modelele mai vechi pot fi achiziționate la mâna a doua pentru mai puțin. Toate celelalte fiind egale, versiunile mai noi generează mai multe terahash-uri pe secundă, sau TH/s, așa că scopul este să cauți cel mai nou și, prin urmare, cel mai eficient ASIC pe care ți-l poți permite.

Următoarea prioritate este puterea, care este necesară atât pentru a rula, cât și pentru a răci ASIC-urile. Având în vedere costurile generale relativ scăzute și variația costurilor echipamentelor, prețul energiei electrice devine cel mai important factor în calcularea profitului. Centrul pentru Finanțe Alternative al Universității din Cambridge produce o hartă globală care arată cum industria a căutat energie ieftină după ce mineritul a fost alungat din China și cum țări precum SUA, Canada și Rusia au înregistrat creșteri semnificative ale hashratelor.

Apoi, bineînțeles, va trebui să contabilizați costul pentru adăpostirea și întreținerea operațiunii dvs., să o păstrați rece, să o conectați la un furnizor de internet rapid și de încredere și să-l angajați dacă nu intenționați să o gestionați singur.

În ceea ce privește veniturile, minerii se pot aștepta să câștige recompensa de bloc și o taxă de tranzacție (taxa cu care rețeaua rambursează minerilor de succes și îi stimulează să continue să confirme tranzacțiile) dacă și când câștigă un bloc. Taxele de tranzacție pot varia în funcție de condițiile rețelei și de cât de mult este dispus să plătească tranzactorul pentru procesarea accelerată, dar până la sfârșitul anului 2021, taxele erau în medie de aproximativ 0,125 BTC conform analizei mele, sau aproximativ 2% din recompensa blocului.

Economia minelor Bitcoin

Pentru a ilustra considerațiile financiare implicate în minerit Bitcoin cu un exemplu ipotetic, să ne uităm la costurile și veniturile estimate pentru extragerea unui Bitcoin cu un miner ASIC.

Aceste tabele reprezintă costuri și venituri tipice pe baza valorilor din decembrie 2021.

Modelul, deci, arată astfel:

Hash-uri necesare pentru a extrage un Bitcoin:

= Rata de hash al rețelei * Secunde pe zi / Bitcoin extras pe zi (inclusiv taxă)

= 175 EH/s * 86.400 secunde / 918 BTC = ~16.471 EH / BTC

Timpul necesar unui miner ASIC pentru a extrage un Bitcoin:

= ~16.471 EH * 10^6 / (100 TH/s * 60 secunde * 60 minute * 24 ore * 365 zile) = ~5,22 ani

Cheltuieli de capital (Capex):

• Bitcoin extras pe durata de viață ASIC = 2,5 ani / ~5,22 ani = ~0,48 BTC
• Preț efectiv per Bitcoin = Prețul minerului ASIC / Bitcoins extrași pe durata de viață

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

Cheltuieli operaționale (Opex):

• Costul energiei electrice per Bitcoin = Timpul necesar pentru extragerea unui Bitcoin * Consum de energie * Cost = ~5,22 ani * 365 zile * 24 de ore * 3.400 * 0,05 USD / 1.000 = ~7.778 USD
• Răcirea și alte cheltuieli generale per Bitcoin = 20% din costul energiei electrice = ~1.556 USD

Costul total de producție per Bitcoin: = Capex + energie electrică + alte Opex per Bitcoin

= ~22.684 USD + ~7.778 USD + ~1.556 USD

= ~32.018 USD

Notă: totalurile au fost rotunjite. Cifrele sunt aproximative.

Astfel, în operațiunea noastră ipotetică, am produs un Bitcoin cu un miner ASIC la un cost de aproximativ 32.000 USD pe parcursul a cinci ani.

Ceea ce demonstrează și acest model este importanța scalei pentru a câștiga rapid investiția inițială. Pentru a ajunge prompt, este nevoie de mai multe mașini, iar oricine se gândește să investească ar trebui să evalueze parteneriatele cu jucători existenți care reprezintă deja o parte din hashrate-ul din rețea. Dacă minerul este capabil să-și contribuie cu puterea de hashing la un pool minier, aceste aspecte economice se traduc într-o perioadă de prag de rentabilitate a costului inițial ASIC de aproximativ 16-18 luni, după care minerul poate obține profituri pentru restul vieții ASIC-ului. .

Riscurile miniere Bitcoin

Nicio afacere nouă nu este lipsită de riscuri, desigur. Deoarece minerii sunt plătiți în Bitcoin, volatilitatea prețurilor este un risc major de venit. Riscurile operaționale includ factori precum potențiale probleme cu conexiunea la internet, supraîncălzirea ASIC-urilor și hack-urile de sistem – deși, având în vedere dimensiunea și securitatea rețelei Bitcoin, riscul de hacking rămâne scăzut.

În primul rând, ar trebui să fie disponibilitatea și fiabilitatea energiei electrice. Deoarece puterea este atât de centrală pentru acest model de operare, minerii trebuie să se uite foarte atent la redundanța aprovizionării lor. În timp ce Texasul a apărut ca un centru pentru industrie, există întrebări semnificative cu privire la vulnerabilitatea rețelei sale de energie pe care potențialii investitori ar trebui să ia în considerare.

Mediul de reglementare prezintă, de asemenea, un risc potențial, așa cum au învățat minerii din China și alte țări. Chiar și țările care înainte erau primitoare pentru mineri, cum ar fi Kazahstanul și Islanda, au început să reducă operațiunile miniere noi și existente pentru a gestiona cererea pe rețelele lor de energie. O serie de guverne de stat din SUA, cum ar fi cea din Texas, au îmbrățișat mineritul Bitcoin, unele mergând până acolo încât să ofere stimulente producătorilor. Dar guvernul federal al SUA acordă o atenție mai mare industriei acum, cu noile cerințe de raportare a impozitelor care urmează să înceapă în 2023 și un control sporit din partea Rezervei Federale asupra riscurilor criptografice pentru consumatori, bănci și sistemul financiar în general.

Deoarece reglementările criptografice din SUA și din întreaga lume sunt încă foarte fluide, minerii trebuie să rămână vigilenți și să urmărească schimbările care le-ar putea submina profitul.

Cererile de energie ale mineritului Bitcoin au ca rezultat o altă îngrijorare: impactul asupra mediului al mineritului, care implică atât riscuri etice, cât și de reputație. Industria cripto a fost supusă unor critici aspre pentru amprenta sa de carbon. New York Times a echivalat recent puterea totală consumată de Bitcoin anual cu cea folosită de Finlanda într-un an. Faptul este că până și cea mai eficientă operațiune de extragere a Bitcoin necesită aproximativ 155.000 kWh pentru a extrage un Bitcoin. Prin comparație, gospodăria medie din SUA consumă aproximativ 900 kWh pe lună.

Clima nu mai este o problemă de nișă. Potrivit unui raport recent Deloitte, reducerea emisiilor de carbon este acum, în esență, o prioritate universală, iar mărcile răspund. În mai 2021, Tesla, care a fost un investitor major în Bitcoin, a anunțat că va suspenda achizițiile folosind Bitcoin din cauza preocupărilor de mediu. Compania a declarat de atunci că va relua acceptarea Bitcoin odată ce va putea confirma că cel puțin 50% din operațiunile miniere Bitcoin au folosit surse regenerabile.

Industria cripto a început să răspundă și ea. Mulți dintre producătorii mai mari se angajează să facă tranziția la energie regenerabilă, fie prin achiziții directe, fie prin achiziționarea de credite de carbon. Companii precum Great American Mining și Crusoe Energy au dezvoltat, de asemenea, modalități prin care fermele miniere pot utiliza energie care altfel ar fi irosită, cum ar fi gazul natural ars la câmpurile de petrol, excesul de energie solară sau eoliană care nu poate fi stocată sau hidroenergie generată de revărsări. din diguri. Această strategie este eficientă, desigur, atâta timp cât criptominingul nu crește cererea în acest proces.

Miningul Bitcoin: O nouă oportunitate

În timp ce economia minieră Bitcoin la scară este foarte atractivă, producătorii trebuie să-și recunoască contextul de reglementare și de mediu. Pentru noii intrați, cum ar fi companiile de energie, încorporarea minării Bitcoin în operațiunile existente pentru a gestiona mai bine propria lor producție de energie oferă o oportunitate unică de a stimula opinia publică, pe lângă resursele în exces.

Universitatea din Cambridge a descoperit că aproximativ 40% din mineritul PoW este deja alimentat de energie regenerabilă, dar există presiune pentru a crește semnificativ această cifră. Companiile cu soluții energetice conștiente de mediu pot juca un rol important în acest sens, culegând și recompense semnificative.