Il sito https://digiconomist.net/bitcoin-energy-consumption come ultima stima utile dava 71 TWh, quindi direi che per adesso almeno come ordine di grandezza ci siamo.  

Secondo me l'efficienza massima per una singola macchina con il tempo migliorerà sempre di meno, ci sono dei limiti fisici. Quindi il consumo diventerà a regime direttamente proporzionale all'hash rate (almeno come ordine di grandezza, trascurando altri consumi collaterali).

Guardando alla tabella dell'hash rate del mio post precedente, se ipotizziamo un 3x nel prossimo anno e un 2x in quello successivo, con un consumo medio di 120W per TH/s anzichè 150W (diamo per scontato comunque un miglioramento dell'efficienza rispetto ad oggi), si otterrebbe: 120 * 6 * 35.000.000 ->  220 TWh all'anno.

Se è vero che oggi servono 6000 dollari a bitcoin per i 657000 bitcoin prodotti in un anno per pagare gli attuali 46 TWh (e le spese collaterali), moltiplicando per 5 il consumo energetico dovrebbero aumentare di conseguenza anche i costi (probabilmente un po' di meno, alcuni costi non sono direttamente proporzionali all'hash rate). Quindi a spanne diciamo che il prezzo del bitcoin dovrebbe aumentare almeno di un fattore x4 affinchè risulti  economicamente redditizio questo aumento di hash rate (e senza considerare l'halving del 2020 che diminuirà notevolmente le entrate dei miner).

Delle due l'una: o il prezzo del bitcoin sarà ben superiore ai 30k dollari (come si augurano molti), o il consumo di energia aumenterà ancora di meno, interrompendo definitivamente la crescita esponenziale che ha catatterizzato questo prima fase di vita del bitcoin.

Premessa: per estrarre le informazioni necessarie dall'ultimo blocco minato:

http://chainquery.com/bitcoin-api/getbestblockhash  -->  0000000000000000001d5dfa77309b5cf1b3ad6f9bdc054e20bcf1c9a72f81f8

http://chainquery.com/bitcoin-api/getblock/0000000000000000001d5dfa77309b5cf1b3ad6f9bdc054e20bcf1c9a72f81f8/true  
--> chainwork: 00000000000000000000000000000000000000000262adde7b8bef7777dd191c


Consideriamo adesso i seguenti 3 blocchi appena minati:

Come si può facilmente verificare, il lavoro stimato (= numero di hash effettuati teoricamente per ottenere l'hash vincente) per minare
il blocco 532263 = 0x262a928b5fcb257fa874120 - 0x262a472f06d75387d316924 = 0x4b5c58f3d1f7d55d7fc = 22242562272972607182844 hash

(se dividi quel numero per 600 secondi trovi l'hash rate medio, in questo caso 22242562272972607182844 / 600 = 37 * 10^18 Hash/sec = 37 EH/sec, che è lo stesso numero esatto che trovi qui https://bitcoinwisdom.com/bitcoin/difficulty alla riga 17 luglio).

La stessa quantità di lavoro viene attribuito alla creazione del blocco 532264
=  0x262adde7b8bef7777dd191c - 0x262a928b5fcb257fa874120 = 0x4b5c58f3d1f7d55d7fc, infatti possiamo immaginare la blockchain come suddivisa in gruppi di 2016 blocchi consecutivi (tra due retarget) ciascuno con lavoro costante, e da poco è stata aggiornata la difficoltà.

Riassumendo: non viene considerato l'hash effettivo dei vari blocchi, ma solo il lavoro che in media era necessario fare per rispettare il target. Quindi se anche un blocco ha un hash molto al di sotto del target previsto, il suo apporto di "lavoro" alla blockchain sarà considerato sempre lo stesso. D'altronde il lavoro "reale" per minare un singolo blocco non è minimamente collegato all'hash finale con il quale viene minato (a volte si mina in pochi secondi, a volte ci possono volere delle ore).


Sempre per curiosità, ho trovato questo storico riguardo la crescita della potenza computazionale della rete:

(fonte: "Mastering Bitcoin" https://github.com/bitcoinbook/bitcoinbook/blob/develop/ch10.asciidoc)

Piccolo OT:

ho fatto un rapido confronto sul lavoro "immagazzinato" nelle blockchain di bitcoin e bitcoin cash.

Al momento questo è il lavoro totale (chainwork) effettuato sulla catena principale delle due coin, rispettivamente:


Quindi il lavoro totale speso finora sulla catena principale di bitcoin è circa 3,5 volte il lavoro speso sulla catena di bitcoin cash.

Ora, il tempo impiegato per riscrivere completamente la blockchain di bitcoin con l'hash rate attuale (di circa 3,6*10^19 hash/s) sarebbe di 236 giorni (che scendono a 200 se si considera un certo aumento dell'hash rate nei prossimi mesi, vedere la stima di Pieter Wuille negli ultimi 2 grafici di http://bitcoin.sipa.be/).

Per bitcoin cash bisogna dividere quei valori per 3,5, e si ottengono rispettivamente 68 giorni e 57 giorni.

In sostanza se tutti i miner decidessero di impiegare tutte le loro risorse per riscrivere da 0 tutta la storia decennale di bitcoin cash,  basterebbero circa 2 mesi per farlo. Questo per dare una misura di quanto rapidamente sia aumentata la capacità computazionale della rete.

Non conosco altri siti, tieni conto però che ci sono grossi dubbi sulle stime di quel sito, ad esempio in questo articolo di 1 mese fa https://cryptobriefing.com/bitcoin-mining-energy-new-report/  si riportavano delle stime di consumo intorno ai 35 TWh contro i 70 TWh proposti dal sito.

Secondo me si fa prima a rifare i due calcoli che hai fatto nel primo post, tenendo sotto controllo l'hash rate (https://bitcoinwisdom.com/bitcoin/difficulty):

se ipotizziamo 200 W per TH/s, essendo al momento l'hash rate 38,400,000 TH/s, si hanno 200 * 38.400.000 = 7.680.000.000 = 7,68 GW --> 7,68 GWh ogni ora --> 67 TWh all'anno

nella migliore delle ipotesi, con 100 W per TH/s --> 34 TWh all'anno.


Alla fine l'unico dato da tenere sott'occhio è quello dell'hash rate, l'efficienza non penso possa migliorare più di tanto.

Un dato interessante: si stima che a fine maggio il costo marginale per minare 1 bitcoin fosse approssimativamente di 6400 dollari (sempre da https://cryptobriefing.com/bitcoin-mining-energy-new-report/), praticamente al momento i miner non stanno (in media) guadagnando a questo livello dei prezzi. Se quindi il prezzo del bitcoin dovesse ancora diminuire significativamente l'hashrate dovrebbe calare anch'esso (e sostanzialmente sarebbe la prima volta nella storia del bitcoin).

Detta in altri termini: non sembra sostenibile economicamente, a prezzi del btc (e dell'energia) invariati, un ulteriore aumento dell'hash rate e del consumo di energia.

In questo articolo si riporta che a fine maggio il costo marginale stimato per minare 1 bitcoin fosse approssimativamente di 6400 dollari: https://cryptobriefing.com/bitcoin-mining-energy-new-report/

Dando per buone queste stime, sembra che il livello attuale dei prezzi costituisca un punto di equilibrio tra i costi affrontati dai miner per produrre i bitcoin e il prezzo (dettato dal mercato) al quale possono rivendere i bitcoin. Se il prezzo dovesse diminuire significativamente l'hashrate dovrebbe calare anch'esso (e sostanzialmente sarebbe la prima volta nella storia del bitcoin).

Statistiche aggiornate in tempo reale su LN: https://1ml.com/statistics

EDIT: altro articolo che spiega bene come installare un nodo LN :

https://medium.com/andreas-tries-blockchain/bitcoin-lightning-network-1-can-i-compile-and-run-a-node-cd3138c68c15

In ogni caso, nonostante il calo del prezzo degli ultimi mesi, i miner investono sempre di più nella loro attività https://cryptoslate.com/bitcoin-hash-rate-rapidly-growing-despite-price/amp/ 
Ovviamente questo fatto non garantisce nulla, però è un segnale positivo.

Ecco uno storico delle aggressioni/rapine commesse per ottenere bitcoin:

https://github.com/jlopp/physical-bitcoin-attacks/blob/master/README.md

Segnalo questa guida https://github.com/Stadicus/guides/blob/master/raspibolt/raspibolt_40_lnd.md che spiega in modo dettagliato come effettuare l'installazione di un nodo LN.

Inoltre segnalo questo video introduttivo in italiano sempre su LN :
https://m.youtube.com/watch?v=fOrEJhHUW3k

e questo articolo in italiano: http://www.albertodeluigi.com/index/bitcoin/lightning-network-parte-1/

Per me va bene così, il termine "bitcoin" indica esattamente quella moneta lì, non si tratta di prendere posizione nella disputa dei fork.

Sì, intendevo proprio dire di stare attenti al nome della moneta che si sta acquistando, niente di più.

Per quanto riguarda il Lightning network il suo inserimento mi sembra troppo prematuro, direi di aspettare prima che si diffonda un po'.

La stagione dei fork ci ha lasciato molti cloni di bitcoin. Forse si potrebbe accennare al fatto che ci sono adesso monete tipo Bitcoin Cash che non sono Bitcoin pur derivando da bitcoin (anche se qualcuno potrebbe sostenere il contrario). Almeno che uno venga informato che sono 2 monete diverse, all'inizio si potrebbe fare molta confusione.

Giusto come spunto di riflessione andate in fondo a questa pagina

https://www.burst-coin.org

per confrontare il costo in termini energetici di una transazione bitcoin vs l'energia spesa per una transazione burst.

Sul fatto che l'aumento dell'efficienza non provochi una diminuzione dei consumi mi sembra che siamo tutti d'accordo. Per quanto riguarda il paradosso di Jevons, non penso si possa applicare in questo contesto. Fondamentalmente i miner utilizzano l'energia per produrre i bitcoin (tralasciamo per ora le fee delle transazioni) che rivendono sul mercato, o per meglio dire utilizzano l'energia per spartirsi i bitcoin che vengono generati con una certa cadenza. Da notare che:

1) la produzione di bitcoin è fissa (i miner non possono incrementare il ritmo di produzione globale di bitcoin se non per periodi brevissimi, causa il protocollo che glielo impedisce)

2) l'offerta di bitcoin sul mercato non è determinata solo dai bitcoin immessi nel mercato dai miner poichè una volta che i bitcoin sono in circolazione essi vengono continuamente venduti e ricomprati da altri soggetti, e ormai la maggior parte dei bitcoin è già in circolazione da un pezzo

3) la domanda di bitcoin non è assolutamente legata ai costi sostenuti dai miner per alimentare l'hash rate che serve per minarli (ci sono dietro alla domanda e quindi al prezzo di bitcoin ben altri motivi, per lo più speculativi), questo è un punto importante, non c'è una vera dinamica domanda-offerta

Quindi per tutti questi motivi non si può secondo me applicare qui quel paradosso.

Ciò non toglie ovviamente che per spartirsi i bitcoin i miner siano spinti continuamente ad aumentare la competizione tra loro mediante l'innalzamento dell'hash rate e cercando di sfruttare sempre tutta l'energia che hanno a disposizione.

Per la tesi sopra esposta il miglioramento dell'efficienza non implica un aumento del consumo dell'energia (che appunto non è infinita e non si può accumulare) ma un aumento dell'hash rate e solo per coloro che possono permettersi i nuovi asics, quindi di fatto si potrebbe dire che l'aumento dell'efficienza porta ad un aumento della centralizzazione nella produzione dei blocchi. Banalmente quando si minava con cpu e gpu (bassa efficienza energetica) il mining era molto più decentralizzato.

Il costo in dollari dell'energia moltiplicato per il costo in energia dell'hash rate dà il costo totale in dollari dell'hash rate. In questa catena di cambi DOLLARI -> ENERGIA -> HASH RATE , la spesa in dollari è limitata dal prezzo del bitcoin affinchè l'investimento in mining resti redditizio, l'energia è limitata in quanto risorsa naturale finita, l'unica grandezza che si può aumentare più o meno a piacimento è l'hash rate. In questo gioco vince chi riesce a tramutare ogni dollaro nel maggior hash rate possibile mediante i due passaggi di conversione che si chiamano costo dell'energia e efficienza energetica (è questo che intendevo con la formula C(E) = Costo DOLLARI -> ENERGIA   e  E(H) = costo in ENERGIA -> HASH RATE)

Corretto, ho dimenticato di moltiplicare per il numero di bitcoin 😒

ho usato una notazione infelice, ma con C(E) intendevo proprio costo per unità di Energia, non costo in funzione dell'energia

Perfettamente d'accordo, infatti alla fine del post sostenevo la stessa cosa, che l'efficienza energetica non ha influenza sul consumo, troppi errori in un solo post 😒 , spero di averli corretti tutti

Sicuramente non si può misurare con precisione il consumo di energia ma solo stimarlo a partire dall'hash rate (dato che a sua volta si può ricavare solo in modo indiretto dalla velocità con la quale in media vengono minati i blocchi).

Ma l'evoluzione dell'efficienza energetica impatta sul consumo totale di energia o solo sull'hash rate?
Secondo me i miglioramenti dell'efficienza energetica impattano solo sull'hash rate (aumentandolo), ma non sul consumo energetico totale.

Diciamo che:
1) per la totalità della rete dei miner rimane redditizio al momento investire 100000 dollari ogni 10 minuti per minare i blocchi e generare i bitcoin
2)  assumiamo per semplicità che i costi siano legati solo all'utilizzo di energia elettrica
3) assumiamo che la spesa S sia costante (se il prezzo del bitcoin rimane costante)

allora:

Spesa costante (dipende solo dal prezzo del bitcoin) = Costo per unità di Energia * quantità di Energia

S = C(E) * E        (qui S = 100000 dollari ogni 10 minuti)



quantità di Energia = unità di Energia per unità di Hash  *  Hash rate

E =  E(H) * H


e mettendo tutto insieme:  

spesa =  Costo per unità di Energia * unità di Energia per unità di Hash * Hash rate

S = C(E) * E(H) * H  


se migliorasse l'efficienza energetica delle macchine (se diminuisse E(H)), a parità di costo dell'energia C(E), si aumenterebbe semplicemente l'hash rate H  per poter minare più blocchi,

se invece si abbassasse il costo dell'energia C(E), a parità di efficienza energetica E(H), alla fine si utilizzerebbe semplicemente più energia per aumentare l'hash rate e quindi le possibilità di guadagno.


Se oggi si potesse minare solo con cpu e gpu (e non ci fossero i mezzi molto più efficienti che in realtà ci sono), e rimanendo 100000 dollari per 10 minuti la spesa sostenibile dalla rete, si avrebbe come risultato finale che a causa di questa grande inefficienza energetica si utilizzerebbe la stessa quantità di energia (sempre quella si può comprare con 100000 dollari) ma con un hash rate complessivo molto più basso.

Quindi riassumendo l'efficienza energetica consente ai miner di aumentare l'hash rate a parità di energia impiegata (non fa risparmiare energia), mentre è principalmente il costo dell'energia che va a incidere sul consumo totale (a parità di prezzo del bitcoin ovviamente).

Volendo includere un ipotetico guadagno costante G e il ricavo R oltre alla spesa S:

G = R - S  

R = P * B (Ricavo = Prezzo del bitcon * Bitcoin generati, sto trascurando la questione delle fee)

si ottiene la formula finale:

G = P * B - C(E) * E  oppure G = P * B - C(E) * E(H) * H

Osservo che P dipende dal mercato, B dall'algoritmo di generazione,  il fattore C(E) discrimina i luoghi come l'Italia dove il costo dell'energia è molto alto, gli ultimi 2 fattori E(H) e H sono quelli che moltiplicati insieme danno l'energia consumata E, ma nessuno dei due esiste senza l'altro, sono 2 facce della stessa medaglia, alla fine E dipende solo da P, B e C(E) (sono di fatto dei vincoli dati), E viene scelto cioè in modo che G rimanga positivo.

Il tasso di crescita attuale non può che essere "temporaneo", a un certo punto la crescita esponenziale deve tramutarsi in una crescita logistica, l'ambiente non ha certo risorse infinite. Il punto è capire fino a dove arriverà nel frattempo il livello globale di consumo.

Poi la crescita è esponenziale solo in apparenza, sul sito https://digiconomist.net/bitcoin-energy-consumption andando a modificare le date del grafico si scopre che:


dal 10/02/17 al 10/09/2017 (7 mesi) il consumo passa da 9,5 TWh a 16,6 TWh (+75 %)

dal 15/09/17 al 18/12/2018 (3 mesi)  il consumo è raddoppiato (da 17 a 35 TWh) (in coincidenza con il boom del prezzo del bitcoin)

dal 20/12/17 al 20/06/2018 (6 mesi) il consumo è raddoppiato (da 35 a 71 TWh)


In particolare negli ultimi 6 mesi, il consumo è passato prima da 35 a 56 TWh (+ 60% nei primi 3 mesi) e poi da 56 a 71 TWh (+ 27%) negli ultimi 3 mesi. Infine negli ultimi 10 giorni il consumo non è aumentato per nulla.

Quindi direi che il raffreddamento del prezzo del bitcoin sta portando negli ultimi mesi a un vistoso calo del tasso di crescita, fare previsioni sul futuro è impossibile, ma direi che in questa fase con reward per blocco ancora alto è soprattutto il prezzo del bitcoin a fare la differenza.

I used a mobile cpu (only 1 core): Intel Xeon E3-1505M v6

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