Bitcoin, blokkjedeteknologi og energibruk Presentasjon for Vassdragsvernrådets seminar i Bergen 16.02.2019

1. www.vestforsk.no
Bitcoin, blokkjedeteknologi og energibruk
Svein Ølnes, Vestlandsforsking, 16.02.2019

2. www.vestforsk.no

3. www.vestforsk.no

4. www.vestforsk.no

5. www.vestforsk.no
Innhald
 Kort introduksjon til Bitcoin og blokkjedeteknologi
 Kva er det?
 Kvifor bruk av energi?
 Energibruk
 Datasenter generelt
 Kryptorelaterte datasenter
 Meiningslaus bruk av energi?

6. www.vestforsk.no
 Forskingsinstitutt lokalisert i Sogndal, stifta i 1985
 Forskingsområde:
 Klima og miljø
 Reiseliv
 Teknologi og samfunn
 Rundt 30 tilsette
 Del av forskings-infrastrukturen i Norge
Vestlandsforsking

7. www.vestforsk.no
 Forskar ved Vestlandsforsking sidan 1996
 Forskingsfelt: Digitalisering i offentleg sektor
 Interessert i Bitcoin/blokkjede sidan 2011
 har gjennomført master-programmet Digital Currencies ved
universitetet i Nicosia (2017)
 publisert fleire artiklar om bruk av Bitcoin og blokkjedeteknologi i
offentleg sektor
 eig bitcoin og andre kryptovalutaer, og ei bitcoin-gravemaskin (!)
Om meg

8. www.vestforsk.no
Bitcoin – «alle blokkjeders mor»
9-siders dokument, publisert 31.10.2008 (Halloween Day)
Sett i drift som IT-system 03.01.2009
Har gått kontinuerleg sidan

9. www.vestforsk.no
Fjerning av mellomledd
Internett

10. www.vestforsk.no
Fjerning av mellomledd
Internett

11. www.vestforsk.no
Fjerning av mellomledd
Internett

12. www.vestforsk.no
Kva er det viktigaste med Bitcoin/blokkjede-tekn.?
 Desentralisering
 Ingen, og alle, kontrollerer blokkjeda
 Sensurfridom
 Eliminerer behovet for tiltrudd tredjepart
 Ope og sikkert system
 Men det krev store mengder energi..

13. www.vestforsk.no
Tilbake til start: det distribuerte/desentrale Internettet
Paul Baran: «On Distributed Communications Network» (1964)
[Baran fann opp pakke-svitsjing, saman med (og uavh.) av Donald Davies, UK]

14. www.vestforsk.no
Frå klient-tenar til likeverdige nodar
Tradisjonell web-teknologi
Likeverdige nodar, ingen sentral tenar

15. www.vestforsk.no
Grunnleggjande arkitektur
1. Node-til-node-teknologi («peer-to-peer»)
2. Blokk-kjede som lagringsstruktur
3. Konsensus-modell for kontroll og sikring
 Det er dette som er den geniale innovasjonen!

16. www.vestforsk.no
Bevis at du har gjort eit arbeida! («Proof of work»)
 Korleis bli einige om kva som er rett i eit nettverk der alle er like?
 Avstemming?
 Går ikkje, altfor lett å svindla
 Peika ut nokon?
 Då er me tilbake til den sentrale modellen
 Den som kan visa til eit stykke arbeid, får lagra nye transaksjonar
 Proof of work

17. www.vestforsk.no
Arbeidskravet («Proof of work»)
 Finn ein verdi som er mindre enn eit oppgitt tal
 Alle kan delta i konkurransen
 Den som finn eit korrekt svar først, får nye bitcoin
 12,5 nye bitcoin for tida
 Halvering ca. kvart fjerde år -> 6,25 bitcoin frå 2020
 Berre ein måte å finna eit korrekt svar på:
 Prøva alle mulege kombinasjonar («brute force»)
 Metoden er garantert statistisk tilfeldig

18. www.vestforsk.no
Sikring, ikkje utvinning!
 Energibruken i Bitcoin (og tilsvarande kryptovalutaer) er for å
sikra systemet, ikkje for utvinning av ny valuta!

19. www.vestforsk.no
Innhald
 Kort introduksjon til Bitcoin og blokkjedeteknologi
 Kva er det?
 Kvifor bruk av energi?
 Energibruk
 Datasenter generelt
 Kryptorelaterte datasenter
 Meiningslaus bruk av energi?

20. www.vestforsk.no
Energibruk for datasenter
Anders S. G. Andrae: «Projecting the chiaroscuro of the electricity use of communication and computing from 2018 to 2030” (2019)

21. www.vestforsk.no
Energibruk for datasenter
Anders S. G. Andrae: «Drawing the fresco of the electricity use of information technology in 2030 – Part II” (2019)

22. www.vestforsk.no
Energibruk innan IKT
 Veldig auke i energibehovet med mindre
 radikal endring i trend
 radikal teknologisk endring (effektivitet i ein heilt annan skala)

23. www.vestforsk.no
Energibruk i kryptovaluta
 Svært lite forsking og svært mykje synsing!
 Digiconomist er den tenesta som er kjelde for dei fleste
påstandane om energibruk i Bitcoin
 Større enn Irland
 Større enn Tsjekkia
 Større enn Danmark
 ...
 «Bitcoin emissions alone could push global warming above 2°C” – innlegg
i Nature Climate Change
 Alvorleg svakheit med Digiconomist
 Utg.pkt. for kalkulasjonane er bitcoin-kurs og tenkt forteneste
 Metoden er kritisert av framståande energiforskarar, m.a. Jonathan
Koomey, Stanford Univ.

24. www.vestforsk.no
Energibruk i kryptovaluta
 Metode og resultat frå Digiconomist er omstridde, det er ikkje
vitskapleg publisert (berre ein blogg)
 Utg.pkt. for kalkulasjonane er bitcoin-kurs og tenkt forteneste
 Metoden er kritisert av framståande energiforskarar, m.a. Jonathan
Koomey, Stanford Univ.
 Dessverre er det tal frå Digiconomist som går att over alt
 Grunnleggjande to måtar å finna ut energibruken på:
1. Top-down: Hypotetisk utgangspunkt (Digiconomist)
2. Bottom-up: Faktisk utgangspunkt (CoinShares, andre)
 Sprik i tala dei kjem fram til
 Digiconomist: 49,5 TWh årleg (men dette er kraftig justert ned)
 CoinShares: 41,0 TWh årleg

25. www.vestforsk.no
«Hash rate» i Bitcoin (= tal hash-operasjonar/s)
Digiconomist
https://blockchain.com

26. www.vestforsk.no
Innhald
 Kort introduksjon til Bitcoin og blokkjedeteknologi
 Kva er det?
 Kvifor bruk av energi?
 Energibruk
 Datasenter generelt
 Kryptorelaterte datasenter
 Meiningslaus bruk av energi?

27. www.vestforsk.no
 Bitcoin er verdas
sikrast IT-system
 Kva verdi har det?
 Open for alle å leggja
verdiar i

28. www.vestforsk.no
Bitcoin-«graving» globalt
Christopher Bendiksen, CoinShares: https://medium.com/coinshares/beware-of-lazy-research-c828c900b7d5

29. www.vestforsk.no
Meiningslaus bruk av energi?
 Storparten av aktiviteten føregår i Kina (rundt 70 %)
 Mesteparten drive med vasskraft! (Sichuan-provinsen)
 Dårleg distribusjonsnett i Kina -> «stranda» energi
 Total energimiks: ca. 80 % fornybar energi
 Viktig å distribuera aktiviteten til fleire land
 Norge viktig i så måte
• Mykje fornybar energi
• Stabile rammevilkår
 Bitcoin-aktivitet ekstremt mobil
 Kan flyttast til stader der det er vanskeleg å finna alternativ bruk av
fornybar energi
 Betre utnytting av stranda, fornybar energi

30. www.vestforsk.no
Meiningslaus bruk av energi?
 Storparten av aktiviteten føregår i Kina (rundt 70 %)
 Mesteparten drive med vasskraft! (Sichuan-provinsen)
 Dårleg distribusjonsnett i Kina -> «stranda» energi
 Total energimiks: ca. 80 % fornybar energi
 Viktig å distribuera aktiviteten til fleire land
 Norge viktig i så måte
• Mykje fornybar energi
• Stabile rammevilkår
 Bitcoin-aktivitet ekstremt mobil
 Kan flyttast til stader der det er vanskeleg å finna alternativ bruk av
fornybar energi
 Betre utnytting av stranda, fornybar energi

31. www.vestforsk.no
Takk for meg!
E-post: sol@vestforsk.no
Denne presentasjonen:
http://www.slideshare.net/sveino/vassdragsvernraadet