ビットコインは大量のエネルギーを消費しますが、その正確な量は議論の余地があります。実際の数値に関わらず、消費量は増加傾向にあります。では、このデジタル通貨の環境コストは高くなりすぎているのでしょうか？一言で言えば、問題は複雑です。それでは、数字を見てみましょう…
ビットコインの場合、数字は分かりにくく、大部分が捏造されています。電力消費はビットコインマイニングの大きなコストの一つです。専用マシンがアルゴリズムを高速処理し、すべてのビットコイン取引の記録を作成し、その努力に対してビットコインのごく一部が報酬として支払われるためです。マイニングが難しくなるにつれて、競争力を維持するためにはより強力なハードウェアが必要になります。デジタル通貨の価値が上昇するにつれて（そして今年は急騰しました）、マイナーはより高度なハードウェアに投資する可能性が高まっています。2009年当時はデスクトップコンピューターでも競争力のあるマイニングを行うことができましたが、今ではAntminer S9のような専用のハードウェアが必要になります。これは重量6キログラムで、電気代を考える前に1000ポンドをはるかに超える価格の専用マイニングリグです。
この進化とマイナーの世界的広がりにより、ビットコインを支えるデジタルチェックにどれだけのエネルギーが費やされているかを正確に評価することは難しくなっているが、ビットコインがどれだけの電力を消費しているかを把握しようとしている人はたくさんいる。
なぜエネルギー消費が重要なのでしょうか？ビットコインがバブルかどうかに関わらず、私たちはインフラに多額の投資を行い、膨大な量のエネルギーを消費しています。これが現実的な代替金融システムとなるためには、経済的にも環境的にも持続可能でなければなりません。もしそれが真に有用なものになる可能性がなく、ただの金儲けの手段に過ぎないのであれば、私たちは全く取るに足らないことのために気候を破壊しているのでしょうか？
もちろん、今年初めに1,000ドルから10,000ドル以上に急騰したビットコインを所有しているなら、たとえほんのわずかなビットコインであっても、もはや取るに足らない金額ではありません。どれほど利益が上がるとしても、通貨実験に大量のエネルギーを費やす価値があるのでしょうか？
見積り額はいくらですか?
正確にどれだけのエネルギーが使用されているかを知ることはほぼ不可能だが、仮想通貨追跡サイト Digiconomist は、よく引用される推定値の 1 つを提供している。同サイトの Bitcoin Energy Consumption Index によると、ビットコイン取引を検証するコンピューター ネットワークは 3.4 ギガワット (GW) を消費する。1 ワットは 1 秒あたりの電力消費量であり、ノートパソコンはおそらく約 60W を使用する。この 3.4GW は年間 30.1 テラワット時 (TWh) のエネルギーに相当する。これは、毎時間、1 時間あたりにこれだけのエネルギーが使用されているという意味ではなく、30 テラワットが 1 時間かけて行う作業量に相当する測定単位である。この場合、30.1TWh はモロッコ全土が年間に使用するエネルギーに等しい。この数字に異論を唱える人もいる。激しく異論を唱える人々もいる。仮想通貨コンサルタント兼開発企業の SetOcean の共同設立者である Oscar Lafarga 氏は、実際の答えはおそらくその半分だと考えている。 Bitcoin Magazineで、Marc Bevand氏は、おそらくさらに低く、470MWから540MWの間になると示唆しています。
他の数字もあります。2014年にアイルランドの研究者2人がこのテーマに関する最初の論文の一つを発表しました。カール・オドワイヤーとデビッド・マローンはビットコインの総電力消費量を100MWから10GWの間と推定しましたが、中間のどこかであると判断し、自国の消費量と同程度の3GWを選びました。マローンは現在それを約0.5GWと見積もっていますが、可能性の範囲内であるため、Digiconomistの全体的な推定にも同意しています。他の研究者は異なる数字を挙げています。2015年には研究者のハス・マクックが120MWと推定し、2016年には国際コンピュータアーキテクチャシンポジウムで発表された論文で、特殊なマイニング機器を備えた専用データセンターであるASICクラウドだけで300MWから500MWの電力が消費されると述べられています。
数字が多すぎますね（すみません、もっとひどい話になります）。他にも推計はたくさんありますが、重要なのは、どれも大きく異なっているということです。実際の範囲はおそらく100MWから3.4GWの間でしょう。これは、10歳の誤差があることを認めつつ、誰かの年齢を15歳から65歳と推測するようなものです。
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隙間に注意してください
この大きな差はタイミングと方法論によるところが大きいが、かなりの部分は個人の偏見によるものである可能性が高い。
まずはタイミングから見ていきましょう。ビットコインネットワークは急速に変化しているため、推測によって数字に歪みが生じます。常にアクティビティと処理能力は増加していますが、ハードウェアの効率化によってある程度バランスが取れています。オランダのオープン大学の准教授、ハラルド・ヴランケン氏は今年初め、ビットコインのエネルギー消費量を研究し、100MWから500MWの範囲だと推測しました。一方、Digiconomistの調査では3.4GWとなっています。「一見すると、これらは全く異なる数字のように見えますが、実際はそうではありません」とヴランケン氏は言います。ビットコインに関しては、桁違いの数字でも実際にはほぼ同じだからです。
彼がWIREDに説明したように、彼の数字は今年1月のものであり、それ以来、ネットワークハッシュレート（ビットコインネットワークの処理能力の指標で、ネットワークを動かす方程式をどれだけ速く解くかを示す）は4.2倍に跳ね上がっている。1月のマイニング収益は7億1600万ドルだったが、現在は80億ドルと11.4倍に跳ね上がっている。これらの要素をVrankenの計算式に当てはめると、ビットコインのエネルギー消費量は5GWから7GWとなる。これはDigiconomistの数字よりも大きいが、この計算方法には他の要素も含まれている。「Digiconomistはさらに、今日のマイナーは収益の60%を運用コストに費やしていると見積もっている。つまり、私の現在の数字は3GWから4.3GWになる」と彼は述べ、Digiconomistの数字は「私の数字と一致している」と付け加えた。
つまり、この2つの数字は見た目は違っていても、ほぼ同じです。たった1年でこんなにも変わるものですね。
電力使用量の計算方法
これらの数値に影響を与えるもう一つの要因は、手法です。私たちが知っている情報はいくつかあります。プルーフ・オブ・ワークを解くのがどれほど難しいか、様々なハードウェアがどれだけのエネルギーを消費するか、マイナーがどれだけの収益を得られるか、そして世界全体でどれだけのエネルギーが消費されているか、といったものです。これらのパズルのピースを使って、残りの部分を埋めていくことができます。
例えば、ヴランケン氏は論文の中で、1月の電力消費量はASICハードウェア使用時には45MW、標準CPU使用時には450TWに達する可能性があると指摘しているが、後者は起こりそうにない。「世界の年間電力消費量は約2.3TWなので、450TWは全く非現実的であることは明らかだ」とヴランケン氏は指摘する。ビットコインは人気があるものの、まだ世界を席巻しているわけではない。
アイルランドの最初の論文では、使用されているハードウェアの種類を調査する同様の手法が用いられたと、メイヌース大学の著者の一人であるデイビッド・マローン氏は説明する。「私たちの論文では、上限は誰もが古くて非効率的なハードウェアを使用していることを前提とし、下限は誰もが新しい効率的なハードウェアを使用していることを前提として、範囲を推定しました」とマローン氏は説明する。「これにより、アイルランドのエネルギー消費量がその中間値となる範囲が得られました。マイニングにかかる電力コストとマイニングの価値を比較することで推定値を得ることもできますが、考え方は非常に似ています。」
マローン氏は実際、推定値を下方修正し、使用されているハードウェアを正確に把握するのは難しいものの、現時点ではすべてプロ仕様で、はるかに効率が高いと述べている。「（マイニングの）難易度も上がっていますが、その上昇の大部分は効率の向上によって相殺されているのではないかと考えています。」
一方、Digiconomistは、マイナーが運用コストに一定の費用をかけ、価格が上昇するとハードウェアを改良し、標準的なデスクトップPCからGPU、そして専用に設計されたASICマシンへと移行するという前提で事業を展開しています。そして、ハードウェアの進化は消費電力に大きな影響を与える可能性があります。
「この指標は、ハッシュパワーの生産量が利益を生む限り、ハッシュパワーは増加し続けるという考えに基づいています」と、デジコノミストの創設者アレックス・デ・フリース氏は述べています。「コストは主に電気代と設備投資です。過去の実績に基づくと、生涯の電気代は総コストの約60%と計算できます。ただし、これは生産量の制限を考慮していないため、コストが常に60%であることを意味するわけではありません。マシンの製造と設置には数ヶ月かかります。この指標では、現在、コストは20%未満と推定されています。」
さまざまな方程式の要素を微調整したり、修正したり、その他の方法でいじったりすると、結果が変わります。どうやら、数学はそういうふうに機能するようです。しかし、それは、推定値にこれほどの差があるのも不思議ではないことを意味します。
現金のコストはいくらですか?
ビットコインはマイナーを豊かにする以上のメリットを持つかもしれませんが、従来の決済システム（金、現金、クレジットカード）と比べて、エネルギーを大量に消費するのでしょうか？ 消費量の範囲を考えると、ビットコインは既存の取引システムよりもエネルギーコストがはるかに高いか、はるかに安いかのどちらかになります。繰り返しになりますが、重要なのはデータの選び方です。
これらの数字を具体的に説明すると、Digiconomistによると、Visaの決済システムは3億5000万件の取引を処理するのに、米国5万世帯分の電力を消費しているのに対し、ビットコインは好調な日でも35万件の取引を処理するのに、米国280万世帯分の電力を消費しているという。つまり、Visaは少ないエネルギーでより多くのことを実現しているのだ。同サイトの論拠にあるように、ビットコインはますます富裕層向けのツールになりつつあるが、私たちは皆、取引ごとに従来のシステムと比べて2万倍（プラスマイナス）ものエネルギーを消費するシステムの代償を払っているのだ。
しかし、ヴランケン氏は論文の中で、100MWから500MWの範囲ではビットコインマイニングに必要な電力は年間0.8KWhから4.4KWhであるのに対し、金の採掘とリサイクルに必要な電力は年間138KWh、紙幣の印刷と硬貨の鋳造に必要な電力は11KWhだと反論しています。また、データセンターだけでなく支店やATMも含めた銀行システムの電力消費量は650KWhと試算しています。つまり、従来の金融システムは、単一の決済カードブランド以上のものを含んでいるということです。とはいえ、ビットコインは現金や従来の銀行システムよりもはるかに小規模なシステムですが、ビットコインの規模が拡大するにつれて、マイニングに必要な電力も増加するとヴランケン氏は指摘しています。
Visaカードを使う方がビットコインを使うよりもエネルギー消費が少ないのは確かですが、ある意味ではこの点は議論の余地がありません。ビットコインがどれほど普及しようとも、私たちはまだ両方を持っており、近い将来もそれは変わりません。おそらくあなたは、Visaの請求書を支払うためにビットコインを売却してドルを稼ぐなど、両方を併用しているでしょう。
ビットコインは価値があるのでしょうか？
研究者がエネルギー消費量の上限と下限のどちらを選ぶかは、通貨そのものに対する考え方に大きく左右されるようだ。デ・フリース氏は持続可能性に関して多くの批判をしているため、彼の推定値はやや高めに設定されている。一方、批判者たちはビットコインの支持者であるため、消費量の推定値を低く見積もることで、ビットコインが無駄な活動ではないと主張している。ベヴァンド氏は、彼の推定値ではマイニングの年間消費量は約4TWhで、これは米国のクリスマスイルミネーションの消費電力の3分の1にも満たないと指摘している。
ビットコインが現在どれだけのエネルギーを消費しているかに関わらず、これらの数値は基準値として役立ちます。なぜなら、消費量は今後増加するからです。ビットコインのプルーフ・オブ・ワーク（PoW）は、時間の経過とともに解読が困難になり、返されるコインも減少します。冒頭のVrankenの計算を見れば、ハードウェアの効率が大幅に向上しているにもかかわらず、1年足らずで消費電力が増加していることがわかります。このシステムは、マイナーに計算の報酬を与えることで機能し、マイナーは計算を続けます。
他に方法はあるのだろうか？より効率的なハードウェアの導入を推進する以外にも、それほど要求条件は厳しくないが、セキュリティ上の懸念が生じる可能性のある「証明」技術は他にも存在する。ヴランケン氏によると、よく議論される解決策は、要求条件の低いシステムを用いてコインの所有権を証明し、抽選のような仕組みでコインを分配する「プルーフ・オブ・ステーク」だ。また、「プルーフ・オブ・スペース」という手法もあり、これはマイナーが証明を計算するために一定量のメモリを使用するという。さらに、時間的な要素が加わる「プルーフ・オブ・スペース・タイム」という手法もあるが、現時点では、彼が我々をからかっているように聞こえる。
ビットコイン型の通貨はより効率的になるかもしれないが、理解しやすくなることは期待できない。
2018年6月18日11:00更新: 米ドルは金に裏付けられていません。
この記事はWIRED UKで最初に公開されました。
