LiteBit

10 maanden geleden

Bitcoin mining - Hoe het digitale goud wordt gemined

Bitcoin mining is een technisch noodzakelijk en soms controversieel proces. Het heeft ervoor gezorgd dat sinds het begin van de Bitcoin blockchain niemand transacties uit het verleden kan vervalsen, de geldhoeveelheid kan manipuleren of lopende transacties kan voorkomen. Het idee erachter houdt echter niet alleen rekening met technologische aspecten, maar ook die van speltheorie.

De basis van al deze voordelen is een enkel proof of work dat energie verbruikt en de deelnemers, namelijk de miners, in een constante strijd zet voor beschikbare rekenkracht of de hardware die ervoor nodig is. Maar juist dit mechanisme dat de hele markt aandrijft, veroorzaakt sociale controversie. Internationale topbeleidsmakers zijn bezig met het definiëren van klimaatdoelen en, als het mogelijk is, ze te behalen. Dit staat lijnrecht tegenover het resource-intensieve Bitcoin mining.

In dit artikel willen we kijken naar de oorsprong van mining, en daarnaast naar hoe het werkt en hoe het is ontstaan, we willen ook kijken naar de sociale implicaties.

Hashcash: Hoe het allemaal begon

De proof of work dat door miners moet worden gedaan, was oorspronkelijk helemaal niet bedacht door de uitvinder van Bitcoin, maar kreeg alleen een nieuw doel. Het eigenlijke idee erachter gaat terug naar Adam Back, die het in de jaren negentig bedacht als een systeem om spam tegen te gaan.

Als een spammer bijvoorbeeld een spam mail naar 1 miljoen ontvangers stuurt, dan heeft hij een bepaalde infrastructuur nodig om te voorkomen dat hij rechtstreeks als spam wordt blootgesteld, maar hij kan dergelijke e-mails relatief goedkoop verzenden. Het kernidee van Hashcash, zoals Back destijds zijn concept noemde, was dat elke afzender proof of work moest leveren voordat diegene iets mocht verzenden.

Om dit te doen, moest de afzender een wiskundig probleem oplossen dat, hoewel gemakkelijk te verifiëren, nog steeds relatief veel werk vereist om te berekenen. In dit systeem, als een spammer 1 miljoen e-mails probeerde te verzenden, zou hij in de problemen zitten omdat hij ineens dure infrastructuur zou moeten bezitten en tegelijkertijd veel elektriciteit zou verbruiken. Als gevolg hiervan zou niemand meer spam sturen omdat het systeem de spammer zou straffen en eerlijke afzenders van onschuldige e-mails zou laten functioneren voor lage en aanvaardbare kosten.

Dit idee werd omgezet in iets nieuws door Satoshi Nakamoto, de mysterieuze uitvinder van Bitcoin.

De problemen van een gedecentraliseerd grootboek

Bitcoin was de eerste cryptocurrency die een probleem oploste dat ervoor nog niet met een digitale technologie kon worden afgehandeld. Stel dat Bob 1 BTC naar Alice haar wallet stuurt, hoe zorg je ervoor dat Bob niet gewoon de transactie terugdraait? En nog belangrijker, hoe zorg je ervoor dat Bob echt alleen 1 BTC heeft die hij kan verzenden en niet simpelweg zijn eigen rekeningsaldo aan het vermenigvuldigen is?

Dit is precies waar minen binnenkomt, waarbij proof of work wordt gebruikt om ervoor te zorgen dat niet zomaar iedereen transacties kan bevestigen, maar hiervoor rekenkracht moet leveren. In de loop hiervan moet een protocol worden gevolgd, wat garandeert dat niemand iets kan manipuleren. Dit wordt bereikt door het groeperen van transacties in blokken. Elk van deze blokken heeft een zogenaamde hash, die opgenomen moet worden bij het maken van het volgende blok.

Als een kwaadwillende speler zelfs maar één transactie in een eerder blok zou wijzigen, dan zou dit blok plotseling een andere hash-waarde krijgen en niet meer in de constante keten van blokken passen. Dit is waar de naam van de technologie achter Bitcoin vandaan komt, en het heeft de wereld veranderd sinds zijn oprichting.

Maar waarom zouden miners de blockchain ondersteunen en niet proberen hun rekenkracht te gebruiken om te manipuleren of helemaal voor iets anders te gebruiken? Het antwoord is hier geworteld in de beloning, de zogenaamde blokbeloning. Enerzijds draagt het bij aan de gecontroleerde en beperkte creatie van de geldhoeveelheid, maar aan de andere kant is het ook een stimulans. Als een miner een rekenprobleem oplost en een blok bevestigt, dan wordt hij beloond met de blokbeloning. Uiteindelijk is het de betaling die bitcoin mining aantrekkelijk maakt.

Bitcoin miners komen samen in mining pools

Omdat minen alleen erg moeilijk is, komen miners samen om individuele mining pools te vormen. Het effect van een dergelijke associatie is dat elke miner niet langer alleen de nodige rekentaak probeert op te lossen, maar elke deelnemer in de pool een gedeeltelijke bijdrage levert.

In ruil daarvoor ontvangt hij slechts een deel van de blokbeloning, die meestal wordt gemeten volgens een bepaalde berekeningswijze en altijd direct gerelateerd is aan de deelprestatie. Zo'n mining pool biedt dus het voordeel dat de miners überhaupt regelmatig worden uitbetaald, want als ze alleen waren, kan het jaren duren om zelfs maar één blok op te lossen.

In principe kun je op deze manier zelfs met losse computers meedoen, wel als je altijd rekening houdt met de energie- en acquisitiekosten, die alleen over een langere periode kunnen worden terugverdiend.

Bitcoin mining en speltheorie

Zoals we hebben laten zien, worden miners beloond als ze ervoor zorgen dat blokken volgens een bepaald protocol worden geketend. Het feit dat ze moeten presteren, houdt in ieder geval de eenvoudigste manipulatiepogingen weg.

Maar wat als een deelnemer zou proberen te concurreren met zoveel rekenkracht dat ze gewoonweg het verloop van de blockchain zouden manipuleren? In theorie is dit mogelijk, maar om dat te doen, zou hij ervoor moeten zorgen dat hij meer dan de helft van de rekenkracht in het hele netwerk had en dus een meerderheid.

Omdat de moeilijkheid van het berekenen van een blok zich dynamisch aanpast aan het hele netwerk van miners, is het niet mogelijk dat hij alles abrupt kan domineren met een grote hoeveelheid. Toch kan hij het punt bereiken waar hij meer dan de helft van de macht bezit. Maar zelfs dat zou geen stimulans zijn. Tenslotte worden alle miners beloond om eerlijk te zijn. In andere woorden, welke stimulans kan iemand hebben om gigantische kosten op te lopen om slechts een paar transacties te manipuleren terwijl ze in plaats daarvan eerlijk kunnen zijn en eenvoudig Bitcoin kunnen verdienen?

De relatie tussen beloning en de moeite die moet worden besteed aan de beloning of de manipulatie is altijd in een constellatie waar de manipulatie de slechtste uitkomst is voor de miner.

Maar wat als een van de deelnemers irrationeel handelt en gewoon zijn geld wil verbranden? Nou dan zou er een fork van Bitcoin moeten ontstaan en onze fictieve, irrationele, kwaadaardige en ook krachtige miner zou op zijn eigen blockchain moeten doorgaan en zou niets meer met Bitcoin te maken hebben. Maar het zal waarschijnlijk nooit zover komen, omdat er nu zoveel Bitcoin miners zijn dat de moeite en kosten eenvoudigweg niet kunnen worden betaald. Een persoon of instelling die bewust een ongelooflijke hoeveelheid geld zou verspillen blijft uiteindelijk fictief.

Bitcoin mining en het milieu

Bitcoin mining, zoals we al hebben uitgelegd, verbruikt een onvoorstelbaar grote hoeveelheid energie. Hoewel het netwerk van miners wereldwijd verspreid is, zou je uiteindelijk een klein land kunnen voeden met het stroomverbruik. Dit heeft de afgelopen jaren tot een discussie geleid over de vraag of proof of work van mining überhaupt een haalbare technologie is.

Dit komt omdat miners een sterke prikkel hebben om het netwerk uit te breiden en ervoor te zorgen dat ze steeds meer energie aansluiten. Daarom neemt het stroomverbruik toe en hardware moet ook regelmatig vervangen worden, wat ook onderdeel is van de milieu-impact.

Dit is waar technologische beoordelingen in de eerste plaats een rol spelen, naast overwegingen van beleidsmakers en milieuactivisten. Ten eerste zijn er alternatieve voor modellen als proof of work. Dit zijn bijvoorbeeld proof of stake, die ook door Ethereum 2.0 wordt geïntroduceerd omdat het hulpbronnen-efficiënter is.

Aan de andere kant kan proof of work, zoals beheerd door Bitcoin miners, worden gecrediteerd met het werken voor 12 jaar, het handhaven van evenwicht tussen concurrerende belangen en het waarborgen van de veiligheid van transacties. Veel alternatieve proofs zijn nog niet zo lang uitgeprobeerd en getest en moeten eerst de tand des tijds doorstaan en zijn uiteindelijk misschien niet zo veilig als proof of work.

Heeft bitcoin mining een toekomst?

Kortom, ja. Bitcoin is niet alleen de meest gekapitaliseerde crypto op de wereldmarkt, maar het is bewezen dat mining absolute veiligheid biedt voor alle netwerkdeelnemers. Milieubescherming is ook geen sterk argument tegen mining, omdat het grootste probleem niet in de verbruik van energie zit, maar in zijn opwekking.

In Azië, voornamelijk in China, is waterkrachtenergie een zeer populaire en direct beschikbare energiebron. Hierdoor draaien veel mining bedrijven al op groene stroom en hebben ze ook een intrinsieke motivatie om te zoeken naar schone, duurzame en goedkope energie. Maar ook waar dergelijke energiebronnen niet beschikbaar zijn, zijn uitstekende alternatieven.

Dat komt omdat zelfs energiecentrales nu daluren gebruiken voor bitcoin mining. Dit is omdat de stroom niet echt op lange termijn kan worden opgeslagen, maar wordt omgeleid of uiteindelijk verbruikt. Dit resulteert in een relatief hoog energieverlies, wat echter geaccepteerd moet worden om technische redenen. Als het onnodige overschot echter rechtstreeks wordt gebruikt voor Bitcoin mining, is niets verloren, maar wordt het direct omgezet als stroom voor het netwerk en vergoed via 'mined' Bitcoins.

Uiteindelijk zou je zelfs zo ver kunnen gaan dat je gewoon beweert dat de mensheid een legitiem belang in Bitcoin heeft. De technologie dient immers een belangrijk doel, omdat het gratis en transparante uitwisseling mogelijk maakt tussen mensen over de hele wereld zonder onderscheid. In directe vergelijking, welke rechtvaardiging is er voor het energieverbruik in standby-modus van miljarden apparaten over de wereld? Hoe hoog is het energieverbruik van een gestreamde film via Netflix en zou de consumptie van entertainmentmedia dezelfde prioriteit moeten hebben als het energieverbruik van een Bitcoin transactie?

Bekijk de Bitcoin koers

Trade altijd en overal

Trade wanneer jij wil op een veilige manier met onze LiteBit App. Heb toegang tot je eigen portfolio en blijf altijd op de hoogte van de nieuwste marktontwikkelingen.

App StoreGoogle Play Store
App StoreGoogle Play Store
download-app