La tecnologia Bitcoin è tutt'altro che sostenibile

L'anno è il 2018: dopo la fuoriuscita della Grecia dall'Eurozona, la recessione economica si estende a Italia, Portogallo, Spagna e Francia. I cittadini in preda al panico cercano il modo di salvare i loro risparmi mentre il cambio monetario martella l'euro, le banche limitano i prelievi di denaro e il potere d'acquisto crolla.

Entra in scena Bitcoin.

Comparata all'euro, la moneta elettronica decentralizzata e peer-to-peer risulta ora relativamente stabile. Gli speculatori convertono in massa i loro euro in Bitcoin e subito dopo, i risparmiatori di tutto il mondo li seguono. Il valore del Bitcoin cresce, incoraggiandone l'adozione da parte di un numero maggiore di consumatori e speculatori oltre che il riconoscimento da parte dei governi e della popolazione.

Lo scenario descritto sopra suona come un bell'articolo del sito cospirazionista infowars.com. Bitcoin potrà mai prendere piede? Ma soprattutto, sarà il caso che lo faccia? Alcuni dei suoi sostenitori più entusiasti affermano che è pronto per il debutto, in altre parole pronto a sostituire le valute nazionali o forse a rimpiazzare lo scricchiolante meccanismo di compensazione del settore bancario globale. Tutto questo sarà un bene per il mondo?

Dal punto di vista ambientale, no. Sfortunatamente per i suoi sostenitori, Bitcoin consuma troppa energia, davvero troppa. Secondo i miei calcoli una singola transazione sfrutta un quantitativo sufficiente ad alimentare per un giorno 1,57 abitazioni famigliari americane.

Tutto quel dispendio di energia ha uno scopo importante: mettere al sicuro Bitcoin dagli attacchi di speculatori, criminali e altri malintenzionati aumentando la potenza di elaborazione necessaria per prendere il controllo delle transazioni. I computer che costituiscono la spina dorsale economica di Bitcoin assicurano costantemente la sicurezza e tracciabilità della rete risolvendo crittogrammi. Questo processo prende il nome di "mining". Coloro che contribuisono all'assistenza di questo network vengono retribuiti in Bitcoin, il che li incentiva a raggiungere una maggiore efficienza.

Potenzialmente Bitcoin potrebbe diventare più efficiente stipando più transazioni all'interno di una singola operazione di mining. Ma, in fin dei conti, se davvero la diffusione e il valore di Bitcoin aumentassero, il consumo di energia sarebbe destinato ad aumentare a sua volta.

Motherboard si è già occupata in precedenza degli sviluppi del mining e quindi ora ci chiediamo: quali consumi elettrici comportano?

Prendiamo questa miniera di Bitcoin in Cina come esempio della portata delle operazioni al momento. In teoria dovrebbe viaggiare a 6 PH (bilioni di hash) al secondo, o almeno così ha dichiarato su un forum il CEO della compagnia, che ha anche che l'obiettivo è di raggiungere i 12 PH. Per poter far questo, servirebbe il 3,3 percento dell'energia totale del network di Bitcoin. Visto che tale network è impostato per coniare circa 3.600 BTC al giorno, questa miniera accumulerebbe quotidianamente circa 118.8 BTC, che equivalgono, nel momento in cui sto scrivendo, a 30.000 dollari statunitensi. E questo è un bottino niente male se si considera che l'energia in Cina è la meno cara al mondo: si aggira intorno ai 3/6 centesimi di dollaro per ogni kw/h, circa un terzo del prezzo USA.

L'impianto di raffreddamento di computer Allied Control stima il consumo totale della rete Bitcoin tra i 250 e i 500 Megawatt. Guardando all'hashrate totale, cioè al numero di operazioni che la rete può eseguire al secondo, e applicando un generoso coefficente di efficenzia del mining di 0,6 watt per gigahash, possiamo stimare il nostro fabbisogno di potenza della spina dorsale della rete Bitcoin intorno ai 215 MW, anche se questo valore è costantemente variabile (è importante tenere presente che molti delle variabili che utilizzo nei miei calcoli cambiano costantemente). Questa quantità di energia è abbastanza per alimentare 173.000 abitazioni americane di medie dimensioni al giorno.

Ognuna delle circa 110.000 transazioni quotidiane corrisponde allo stesso consumo di energia di 1,57 nuclei familiari. Ebbene sì, ogni volta che fai un acquisto pagando in Bitcoin, stai utilizzando tanta corrente quanta ne viene consumata in un giorno da una famiglia americana o poco più.

"L'impatto effettivo è persino peggio, considerato che gran parte delle transazioni consistono in scambi e spostamenti di bitcoin conseguenti alle operazioni di mining" ha detto Matthew Green, esperto di crittografia della Johns Hopkins University. "Perciò in realtà qualsiasi transazione che coinvolga uno scambio di beni o servizi consuma un quantitativo ulteriore di corrente".

Mentre i cambiamenti climatici diventano ogni giorno una questione sempre più urgente per l'umanità, è difficile giustificare un livello di consumo energetico così elevato per una valuta che vuole migliorare il mondo.

Sembra che ci siano sfide significative in corso per assicurare che la crescita del Bitcoin riduca il suo impatto ambientale", ci informa Jeremy McDaniels, esperto di sostenibiltà dei sistemi finanziari al UNEP. "Ormai è chiaro a tutti che l'impatto energetico sia una questione di primaria importanza".

Quindi c'è speranza che il Bitcoin possa ridurre il suo impatto sull'ambiente.

Una aspetto importante da comprendere è che la richiesta energetica del mining di Bitcoin non crescerà in maniera lineare con l'aumento della sua diffusione o delle transazioni. I miner utilizzano hardware dedicati per trovare sempre nuove soluzioni ai problemi di elaborazione connessi ad ogni singolo "blocco", il quale registra le transazioni all'interno di un registro permanente. Chi risolve i problemi in maniera più efficiente si "accaparra" il blocco e la ricompensa: bitcoin nuovi di zecca.

Attualmente Bitcoin può gestire sino a 360.000 transazioni giornaliere date le limitazioni insite nella tecnolgia in uso corrente, sostiene Jorge Stolfi, professore di informatica presso l'Università di Campinas in Brasile, quindi esiste un certo margine di miglioramento prima che tutto vada in rovina.

Si potrebbe abbassare il costo medio dell'energia necessaria per ogni interazione modificando il protocollo su cui si basa Bitcoin, ma non è un'impresa facile. La comunità di Bitcoin sta discutendo un vasto cambiamento che in linea teorica porterebbe la rete a gestire circa 7,2 milioni di transazioni al giorno con lo stesso livello di consumo energetico attuale, a detta di Stolfi. In ogni caso, è necessario che la maggior parte dei miner ne siano concordi.

Mantenere alto il livello di consumo elettrico in generale è anche un modo di aumentare la sicurezza del network e rendere difficoltoso prenderne il controllo. "Il modo giusto di considerare la questione è capire che il dispendio di energia fornisce un certo livello di protezione contro gli attacchi" Ci ha spiegato via mail Emin Gun Sirer, professore alla Cornell e blogger di Hacking Distributed.

Ciononstante si può garantire lo stesso livello di sicurezza autorizzando più transazioni e riducendo il costo per transazione.

Tutto quello che serve è aumentare il numero di utenti, così ci saranno più transazioni, giusto?

Sfortunatamente per Bitcoin, se gli utilizzi da parte degli utenti avranno un'impennata, lo stesso accadrà per i prezzi e di conseguenza per il consumo di corrente. Il mining comporta una "corsa agli armamenti" tra miner per accaparrarsi una fetta dei compensi fissi distribuiti dal network, precisa Stolfi. Maggiore sarà il compenso finanziaro, maggiore sarà il numero di miner che investiranno in attrezzature potenti per reggere la competizione. Il protocollo di Bitcoin continuerà ad incrementare la complessità delle criptature per mantenere costanti i guadagni, pepetrando la sfida tra miner sino all'ultimo blocco di dati.

Il bilancio finale? Prezzo=energia. Dice Green: "quasi ogni aspetto di Bitcoin è flessibile, ma non quella dinamica. I miner sono sempre incentivati a consumare risorse per il loro lavoro, come d'altronde è dettato dal mercato."

Ad ogni modo, non sarebbe molto corretto criticare il consumo di energia di Bitcoin senza confrontarlo con i sistemi di pagamento più utilizzati al giorno d'oggi. Prendiamo VISA come esempio.

Secondo Network Computing, il network di VISA elabora più di 80 miliardi di transazioni all'anno, 2.537 al secondo, usando due centri di elaborazione dati speculari, ognuno dei quali è capace di reggere l'intera rete. Attualmente, il centro di raccoglimento dati più grande richiede energia sufficiente ad alimentare 25.000 abitazioni al giorno, quindi se vogliamo conoscere il consumo totale di VISA dobbiamo moltiplicare questo valore per due. Nel 2013 i report per gli investitori di VISA indicavano l'elaborazione di 58,5 miliardi di transazioni.

Confrontando queste cifre, anche se non molto precise, emerge che ogni transazione di VISA consuma ogni giorno il corrispettivo di 0,0003 abitazioni, Bitcoin invece, attualmente è circa 5.033 volte più dispendiosa in termini energetici.

Ovviamente, i costi di VISA includono call center, uffici e tanta altri consumi elettrici non inclusi in questo confronto. Ma ciò non conta nella differenza estrema tra i due grafici.

In uno studio ottimistico del 2014 sulla sostenibilità di Bitcoin, l'analista di Bitcoin Hass McCook conclude che "Bitcoin produce il 99,8% di emissioni di carbone in meno rispetto al sistema bancario" quello che può essere considerato il più simile per utilizzo energetico. Ma c'è da aggiungere che lo studio evita accuratamente di soffermarsi sulla grande differenza tra l'economia di Bitcoin e il sistema monetario convenzionale—il capitale del sistema bancario mondiale nel 2010 da solo era 1.989 volte più grande dell'attuale valutazione di Bitcoin..

Alla luce dei dati sopra riportati, il consumo di energia per transizione non è neanche lontanamente sotenibile per candidare Bitcoin come sostituto su larga scala del sistema finanziario convenzionale. In futuro, Bitcoin potrebbe guadagnare una enorme popolarità, milioni di transazioni in più e risultare ancora meno sostenibile a causa della guerra tra miner.

In una e-mail, l'esperto di Bitcoin Piotr Piasecki ha aggiunto qualche elemento al contesto a scopo comparativo: "con l'aumento delle dimensioni dei blocchi, più transazioni potrebbero venire incluse in un unico blocco, in modo da diminuire il costo per transazione. Sebbene non possa raggiungere livelli bassi come quelli di Visa, stiamo pur sempre parlando di due sistemi differenti. Uno è l'aggiunta di una voce in un database all'interno di un singolo sistema, l'altro è un valore immutabile all'interno di un registro decentralizzato''

Leggi anche: Nella miniera di Bitcoin che produce 1,5 milioni di dollari al mese.

.

Piasecki ha fatto una giusta osservazione, ma Bitcoin necessita di qualche ulteriore miglioria. Ha fatto anche notare che diverse valute alternative o altcoin, sebbene attualmente valgano molto meno di Bitcoin, sono in grado di gestire le transazioni in maniera meno dispendiosa in termini energetici.

Il mining di bitcoin non restituirà più nuovi netcoin sino a quando non ne saranno stati coniati 21 milioni, quindi il potere del network potrebbe decadere considerevolmente nel momento in cui dovessero esserci meno incentivi alla competizione nel mining. Ma poiché ogni block è progettato per essere usato fino al 2140 circa, adottare Bitcoin come moneta mondiale, inasprirà il cambiamenti climatici causati dall'uomo nei prossimi decenni, aumentando senza motivo il consumo di energia sino a quando sarà troppo tardi.

McDaniels ha ipotizzato qualche metodo per far sì che Bitcoin possa migliorare la sua sostenibilità: offrendo un'inclusione finanziaria più accessibile agli unbanked e scavalcando gli attuali sistemi basati sugli sportelli bancari fisici. Ma è significativo che entrambi questi sistemi stiano prendendo piede al di là di Bitcoin attraverso sistemi di pagamento mobili molto diffusi come M-Pesa.

L'esito di tutto ciò è piuttosto chiaro. Forme di blockchain modificate potrebbero benissimo trovare utilizzo dietro le quinte del settore finanziario. Ma per ora i consumatori consapevoli in cerca di una valuta alternativa di massa dovrebbero guardare altrove, e non ai Bitcoin.

Note: una stesura precedente di questo articolo suggeriva che il mining avrebbe subito una battuta di arresto dopo la creazione di 21 milioni di bitcoin, ma di fatto continuerà, ciononostante la ricompensa a block e quindi gli incentivi ad investire nel mining, si fermeranno.