Beträgt der durchschnittliche CO2-Fußabdruck pro Bitcoin-Transaktion zwischen 233,4 und 363,5 kg CO2?

https://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(19)30087-X sagt,

Laut dem Bitcoin Energy Consumption Index entspricht der Energieverbrauch von Bitcoin im Jahr 2018 einem CO2-Fußabdruck von 19,0 bis 29,6 Millionen Tonnen CO2 (475 g CO2 / kWh). Der durchschnittliche CO2-Fußabdruck pro Transaktion würde dann zwischen 233,4 und 363,5 kg CO2 liegen.

Das scheint die Energie von etwa hundert Kilogramm Benzin für nur eine Bitcoin-Transaktion zu sein. Das scheint viel. Wenn das stimmt, dann ist es in der Tat sehr interessant.

http://ceepr.mit.edu/files/papers/2018-018.pdf hat den Titel „The Carbon Footprint of Bitcoin“, gibt aber weder den CO2-Fußabdruck einer einzelnen Transaktion noch an, wie viele solcher Transaktionen es gibt pro Jahr, also konnte ich es nicht berechnen.

„gibt aber nicht den CO2-Fußabdruck einer einzelnen Transaktion an“ Das liegt daran, dass die echte Wissenschaft ehrlich ist und versteht, dass eine solche Metrik nicht mit der Funktionsweise von Bitcoin vereinbar ist. Es würde keinen Sinn machen. Leider hat das unehrliche und/oder ignorante Nachrichtenmedien nicht davon abgehalten, dieses „Faktoid“ immer und immer wieder hervorzuwürgen.
@fredsbend Warum glaubst du, dass es nicht kompatibel ist? CO2-Fußabdruck pro Transaktion = CO2-Fußabdruck / Anzahl der Transaktionen.
@ user253751 Eine solche Metrik ohne Haftungsausschluss impliziert, dass eine einzelne Transaktion variable Kosten hat, die zu dem als "Mining" bezeichneten Prozess hinzukommen. Das tut es nicht.
Es könnte in gewisser Weise interessant sein, den gesamten CO2-Ausstoß durch die Gesamtzahl der Transaktionen seit dem allerersten Block zu teilen, aber ich sehe nicht wirklich, wie. Das ist im Vergleich zu anderen Dingen, wie Visa-Transaktionen, nicht wirklich sinnvoll.
Ich könnte eine Antwort geben, aber unsere Regeln hier machen es mit solchen Rahmenherausforderungen schwierig.
Bei dieser Frage muss man auch darauf achten, die Bedeutung von „Transaktion“ klar zu definieren. Es kann „eine Instanz des Kaufs oder Verkaufs von etwas“ oder „eine atomare Aktualisierung einer Computerdatenbank“ bedeuten. Beides kann zutreffen, wenn es um Bitcoin geht. Berechnungen des Energieverbrauchs basieren normalerweise auf der letzteren Definition, da dies die Informationen sind, die tatsächlich von der Blockchain aufgezeichnet werden. Das Ergebnis wird jedoch oft so dargestellt, als würde es die frühere Definition darstellen, was zu Zweideutigkeiten führt.
@fredsbend Tatsache ist, dass Bitcoin X-Energie verwendet, um Y-Transaktionen abzubauen, und VISA Z-Energie verwendet, um W-Transaktionen abzubauen.
@user253751 Angenommen, ein Unternehmen zahlt ein Gesamtgehalt von 100 Millionen US-Dollar und beschäftigt außerdem zehn Rezeptionisten. Wäre es sinnvoll zu berichten, dass das Unternehmen „10 Millionen Dollar Gehalt pro Rezeptionist“ zahlt? Die Division durchzuführen und eine solche Aussage zu machen, ist nur dann sinnvoll, wenn es einen Zusammenhang zwischen diesen beiden Zahlen gibt, der auch sinnvoll ist.
@ user253751 VISA "miniert" nicht. Vielleicht lesen Sie sich zuerst etwas über Bitcoin ein. Vielleicht auch VISA. Sie tun nicht die gleichen Dinge.
@DavidSchwartz Ich habe einige Beispiele wie dieses gesehen, die erklären, warum [Transaktionen]/[Energieverbrauch für das Mining] keine gültige Analyse ist. Aber bisher habe ich keine gültige Alternative vorgeschlagen gesehen. In Ihrem Beispiel könnten wir die Gesamtzahl der Mitarbeiter oder die geleisteten Arbeitsstunden usw. betrachten. Was ist also die logische Folge für Bitcoin?
@DavidSchwartz Wenn der Zweck des Unternehmens darin bestünde, Rezeptionisten bereitzustellen, wäre es absolut gültig zu berichten, dass das Unternehmen viel zu viel Geld für die Anzahl der von ihm bereitgestellten Rezeptionisten ausgibt.
Erwähnenswert ist, dass der Blockchain-Algorithmus so konzipiert ist, dass er mit der Zeit schwieriger zu minen ist (begrenzte Gesamtmenge an Bitcoins). Was auch immer der Energieverbrauch ist, gehen Sie nicht davon aus, dass er immer so hoch war oder sein wird. Vor einigen Jahren war sie sehr niedrig. In einigen Jahren wird es viel höher sein. Beachten Sie auch, dass Bitcoin Energie als Proxy für den Aufwand verwendet, eine nicht gefälschte Methode, um zu zeigen, dass die Arbeit tatsächlich ausgeführt wurde ("Proof of Work"). Die Tatsache, dass die Herstellung eines neuen Coins für den Blockchain-Vorteil geleistete Arbeit erfordert und dies durch hohen Energieverbrauch und Hardwarekosten sichergestellt wird, ist also kein Zufall. Es ist ein Kernstück des Algorithmus.
@ user253751 Richtig, aber der Zweck von Bitcoin besteht darin, die Möglichkeit zu bieten , Transaktionen bei Bedarf durchzuführen, etwas, das auch dann einen Wert hat, wenn keine Transaktionen durchgeführt werden. Denken Sie zum Beispiel an ein perfektes Ziviljustizsystem. Das wäre erstaunlich , aber es gäbe praktisch null Fälle, weil viel weniger Menschen betrügen oder stehlen würden (und diejenigen, die anderen versehentlich Unrecht getan haben, würden sie einfach bezahlen, ohne dass ein Zivilverfahren erforderlich wäre), wenn das Rechtssystem perfekt wäre. „Kosten pro Fall“ sind also eine irreführende (vielleicht sogar bedeutungslose) Metrik für den Vergleich von Rechtssystemen.
@Stilez Genau, bis auf eine kleine Ungenauigkeit. Mining ist so konzipiert, dass es schwieriger wird, je mehr Teilnehmer hinzugefügt werden, oder je mehr sich die Teilnehmer bemühen, Blöcke vor anderen zu lösen. Die "Schwierigkeit" des Bergbaus kann und ist zuvor gesunken. Aber es ist in der Tat wahr, dass die Gesamtschwierigkeit im Durchschnitt stark zugenommen hat.

Antworten (2)

Ich möchte anmerken, dass der Abschnitt „Stromverbrauch [MW]“ des verlinkten Papiers eine Reihe anderer Papiere zitiert, von denen einige den CO2-Fußabdruck einzelner Bitcoin-Transaktionen liefern. Zum Beispiel stellt Alex de Vries - Bitcoin's Growing Energy Problem fest,

Da das Bitcoin-Netzwerk nur 200.000 Transaktionen pro Tag verarbeitet, bedeutet dies, dass der durchschnittliche Stromverbrauch pro Transaktion mindestens 300 kWh beträgt und bis Ende 2018 900 kWh pro Transaktion überschreiten könnte.

Wohlgemerkt, die Metrik „Stromverbrauch pro Transaktion“ umfasst nicht nur die direkten Transaktionen, sondern auch das Mining, das zur Aufrechterhaltung des Ledgers verwendet wird. Für die Diskussion darüber, ob Bitcoin im Vergleich zu anderen Finanzsystemen eine effiziente Möglichkeit zur Abwicklung von Finanztransaktionen ist, ist dies wahrscheinlich ein angemessener Rahmen für solche Diskussionen.

Es gibt keine Unterscheidung zwischen Transaktionskosten und Mining-Kosten. Alle Transaktionen müssen abgebaut werden.
@ user253751: Ja, aber es gibt immer noch einen Unterschied zwischen direkten (unbestätigten und daher nutzlosen) Transaktionen und abgebauten Transaktionen. Ein Laie könnte „Stromverbrauch pro Transaktion“ fälschlicherweise als Maß für die Grenzkosten einer Transaktion interpretieren, da viele „Was kostet X“-Metriken eher Randmaße als Gesamtmaße sind.
Unbestätigte Transaktionen sind nutzlos, wie Sie sagten ... nur abgebaute Transaktionen sind eine Diskussion wert.
@ user253751 Es gibt einen großen Unterschied, wie ich und andere Ihnen hier und anderswo bereits erklärt haben. Es sieht so aus, als ob Sie versuchen, das Problem zu lösen.

Die Transaktionsrate ist öffentlich bekannt und kann beispielsweise hier eingesehen werden. Es variiert, scheint aber typischerweise im Bereich von 200.000 bis 300.000 Transaktionen pro Tag zu liegen. (Dies liegt nahe am theoretischen Maximum, da das Protokoll auf 576 Millionen „Gewichtseinheiten“ an Transaktionsdaten pro Tag begrenzt ist und einfache Transaktionen etwa 1.000 erfordern.)

Die Kosten für das Mining können nur grob geschätzt werden. Eine Methode, die von dem in dieser Frage verlinkten Papier verwendet wird, besteht darin, den aktuellen Hashing-Schwierigkeitsgrad (der öffentlich ist) mit der Effizienz der aktuellen Mining-Hardware zu vergleichen. Eine andere Methode besteht darin, von der aktuellen Mining-Belohnung (die öffentlich ist) und der Annahme auszugehen, dass die Miner nicht mit dramatischen Gewinnen oder Verlusten schürfen (was aufgrund der Art und Weise, wie sich die Hash-Schwierigkeit automatisch anpasst, vernünftig ist). Soweit ich weiß, liefern diese ähnliche Ergebnisse.

Allerdings (und das ist der Hauptgrund, warum ich diese Antwort schreibe) ist es wenig sinnvoll, die zweite Zahl durch die erste zu teilen, um die "Kosten pro Transaktion" zu erhalten, da zwischen ihnen kaum eine Ursache-Wirkungs-Beziehung besteht. Es besteht ein gewisser Zusammenhang, da ein Teil der Mining-Belohnung aus Transaktionsgebühren stammt, aber derzeit sind es weniger als 10 % (basierend auf diesem Diagramm und der Tatsache, dass die aktuelle Coinbase-Belohnung etwa 900 BTC/Tag beträgt), also sogar ein dramatischer Rückgang Es ist zu erwarten, dass die Transaktionsrate nur einen geringen Einfluss auf die Abbaukosten hat, wenn alles andere gleich bleibt. Die gesamten Mining-Kosten sind viel enger an den Preis von Bitcoin gebunden, der durch den Handel an Börsen bestimmt wird, die auf traditionellen Datenbanken basieren, und nicht durch On-Chain-Transaktionen.

Es scheint ein weit verbreiteter Glaube zu sein (wahrscheinlich verstärkt durch den unglücklichen Begriff „Mining“), dass Bitcoins selbst kryptografische Objekte sind, die „gefunden“ werden müssen, und dass die Energiekosten von Bitcoin irgendwie damit zusammenhängen. Ein Kommentar zu dieser Frage lautet beispielsweise

Erwähnenswert ist, dass der Blockchain-Algorithmus so konzipiert ist, dass er mit der Zeit schwieriger zu minen ist (begrenzte Gesamtmenge an Bitcoins).

Das ist völlig falsch. Die Mining-Schwierigkeit wird algorithmisch so angepasst, dass im Durchschnitt alle zehn Minuten ein gültiger Hash gefunden wird, was bedeutet, dass er proportional zum Aufwand ist, der für das Mining aufgewendet wird, der steigen oder fallen kann. Die Schwierigkeit hat nichts mit dem Inhalt der Blockchain an sich zu tun. Es wäre dasselbe, wenn die Blockchain nichts mit Geld zu tun hätte und stattdessen Episoden von This American Life enthalten würde , wenn die Miner eine Motivation hätten, eine ähnliche Menge an Rechenleistung auf die Sicherung dieser Informationen zu verwenden.

Es ist wahrscheinlich fair zu sagen, dass Bitcoin konstruktionsbedingt hohe Kosten pro Transaktion hat, da die maximale Transaktionsrate konstruktionsbedingt niedrig ist und der Arbeitsnachweis für die Blockchain konstruktionsbedingt teuer (in echtem Geld/natürlichen Ressourcen) sein muss sicher sein. Was nicht vernünftig ist, ist die Vorstellung, dass eine bestimmte Transaktion, die Sie an das Netzwerk übermitteln, einen großen CO2-Fußabdruck hat, der hätte vermieden werden können, wenn Sie sie nicht übermittelt hätten. Wenn überhaupt, verschlimmert eine Verringerung der Transaktionsrate das Problem. Das Problem der hohen Umweltkosten kann nur gelöst werden, indem Bitcoin vollständig aufgegeben wird oder indem grundlegend geändert wird, wie es seine Sicherheit erreicht (was auch auf eine Abkehr von Bitcoin in seiner jetzigen Form hinauslaufen würde).

Die andere Antwort sagte

Wohlgemerkt, die Metrik „Stromverbrauch pro Transaktion“ umfasst nicht nur die direkten Transaktionen, sondern auch das Mining, das zur Aufrechterhaltung des Ledgers verwendet wird.

Soweit ich das beurteilen kann, stimmt das auch nicht. Die Stromverbrauchsanalysen scheinen nur die Mining-Kosten zu berücksichtigen. Nicht-Mining-Knoten verbrauchen etwas Strom, um den tatsächlichen Inhalt der Blockchain zu überprüfen – was eine Public-Key-Kryptographie beinhaltet und völlig getrennt von der Proof-of-Work-Berechnung ist – aber ich denke, dass dies im Vergleich zum Proof-of-Work vernachlässigbar ist kosten. Zumindest scheinen Machtanalysen es als vernachlässigbar zu behandeln.

Bitte geben Sie einige Referenzen an , um Ihre Behauptungen zu untermauern. Warum sollten wir Ihrer Analyse mehr vertrauen als der einer referenzierten (peer-reviewed???) Zeitschrift?
Beträgt der durchschnittliche CO2-Fußabdruck pro Bitcoin-Transaktion zwischen 233,4 und 363,5 kg CO2?
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