Bitcoin Mining vs. Energy - Neverending Story?

(Deutsche Fassung weiter unten)

More and more people try to justify the so-called Proof-of-Stake mechanism over the Proof-of-Work mechanism by claiming it is more environmentally friendly. However, one crucial difference is often ignored: Proof-of-Stake is significantly more vulnerable to attacks.

Proof-of-Stake: An Insecure System?

Ethereum was programmed retrospectively, and according to McAfee, the network has over 600 bugs. The transition from Proof-of-Work to Proof-of-Stake has led to significant security vulnerabilities. For example, a "Division by Zero" attack can be used to flood the system with null values and paralyze CPUs. Attacks on DeFi systems are also not due to stolen credentials but to structural weaknesses in Proof-of-Stake blockchains. An attack on staking nodes can result in stakeholders not being recognized and rewarded. Delegated Proof-of-Stake attempts to circumvent this problem but is also vulnerable.

In contrast, Proof-of-Work is based on solving complex mathematical problems that require substantial computing resources. These resource costs act as a natural deterrent against attacks, as a potential attacker would need to invest immense amounts of energy and hardware to compromise the network.

While PoS is considered an energy-efficient alternative to PoW, it is essential to recognize security risks

Bitcoin: The Incorruptible System

Bitcoin remains the only system that reflects the truth 100%. A 51% attack is not enough to manipulate the network since, besides controlling the miners, the majority of nodes would also have to be hacked. This fundamentally distinguishes Bitcoin from Ethereum, which can be modified through hard forks. The Ethereum Classic example shows that Ethereum ultimately has centralized control, which contradicts the principles of a decentralized blockchain.

The Energy Consumption Argument

Bitcoin critics compare mining to the tobacco industry and accuse miners of generating profits at the expense of the environment. This argument is based on a false assumption: that CO2 is the primary problem of climate change. In reality, a healthy flora and fauna require sufficient CO2.

Other environmental problems are far more severe: Europe's monoculture forests can no longer store enough CO2, and air pollution from methane and other gases causes more significant damage. The proposal to regulate or tax Bitcoin mining demonstrates that many critics do not understand Bitcoin's actual goal - a non-regulatable, free financial system.

Decentralized Mining as an Alternative?

If energy justice were the real concern, the best solution would be to shut down large mining farms and redistribute mining to small participants. This would lower the difficulty, allowing anyone to mine Bitcoin using regular computers.

Energy Consumption in a Global Comparison

Comparing Bitcoin mining's energy consumption to other industries, the criticism appears unfounded. The gaming industry, aluminum production, and especially AI data centers consume significantly more energy. At the same time, a global energy surplus exists that remains unused, as energy is not a scarce commodity but monopolized by its extraction.

Grid Mining: A Solution with Challenges

One of the best solutions to the energy problem is Grid Mining. Here, miners use surplus energy, stabilize grids in regions with unstable power supplies, and can even integrate waste heat into other processes. However, Grid Mining also comes with challenges:

• Visibility and Regulation: When mining operations connect to the power grid, they become more identifiable and thus more susceptible to government regulation. This could lead to mining centralization in the long run.
• Dependency on Power Suppliers: Grid Mining is only truly effective if it remains independent of large energy corporations. If mining facilities are operated by state-regulated energy providers, Bitcoin loses its resilience against governmental interference.
• Use of Off-Grid Technologies: To maintain independence, decentralized solutions must be found, such as mobile mining units that can be operated flexibly where surplus energy is available. Alternatively, mining facilities can be integrated into industrial processes, such as using miners' waste heat for heating buildings or greenhouses. Another example is operating miners in remote regions with renewable energy sources, such as isolated hydro or wind power plants that effectively utilize surplus energy.

Bitcoin must remain decentralized. Grid Mining can help create economic and energy benefits, but it must be designed to preserve the network’s independence.

Conclusion

The discussion about Bitcoin's energy consumption is often not fact-based. If environmental concerns were the real issue, battery technologies and rare earth elements should be scrutinized rather than Bitcoin. Future technologies such as quantum computing and superconductors could make energy usage even more efficient. Grid Mining already demonstrates today that mining is not merely an "energy guzzler" but a valuable energy optimization tool—as long as it does not threaten Bitcoin’s decentralization.

The article by Till Oberhummer on LinkedIn criticizes Bitcoin mining's high energy consumption and draws parallels to the tobacco industry, implying that Bitcoin miners prioritize profit over people's well-being. This argument is based on the assumption that CO2 emissions from mining significantly contribute to environmental pollution.

However, our analysis shows that this perspective falls short. While Bitcoin’s energy consumption is undeniably high, a significant portion of this energy comes from renewable sources. Additionally, the concept of Grid Mining allows surplus energy to be efficiently utilized, contributing to grid stabilization.

It is crucial to conduct the Bitcoin energy consumption debate in context, considering both the benefits and the challenges. Blanket comparisons with the tobacco industry are overly simplistic and fail to capture the complexity of the issue.

Ultimately, Bitcoin’s environmental footprint depends heavily on the energy sources used. Increasing the use of renewable energy and innovative solutions like Grid Mining can make mining more sustainable. A nuanced approach and continuous research are needed to minimize the ecological impact of Bitcoin mining while preserving the network’s integrity and decentralization.

Bitcoin Mining vs Energieverbrauch - die nie endende Story

Immer mehr Menschen versuchen das sog. Proof-of-Stake-Verfahren gegenüber dem Proof-of-Work-Verfahren zu rechtfertigen, indem sie behaupten, es sei umweltfreundlicher. Dabei wird ein wesentlicher Unterschied oft ignoriert: Proof-of-Stake ist wesentlich anf?lliger für Angriffe.

Proof-of-Stake: Ein unsicheres System?

Ethereum wurde nachtr?glich programmiert und laut McAfee hat das Netzwerk über 600 Bugs. Der Wechsel von Proof-of-Work zu Proof-of-Stake führt zu erheblichen Sicherheitslücken. Beispielsweise kann eine "Division by Zero"-Attacke genutzt werden, um das System mit Nullwerten zu überfluten und CPUs lahmzulegen. Auch Angriffe auf DeFi-Systeme basieren nicht auf gestohlenen Zugangsdaten, sondern auf strukturellen Schw?chen von Proof-of-Stake-Blockchains. Eine Attacke auf Staking-Nodes kann dazu führen, dass Stakeholder nicht erkannt und belohnt werden. Delegated Proof-of-Stake versucht dieses Problem zu umgehen, ist jedoch ebenfalls angreifbar. Im Gegensatz dazu basiert Proof-of-Work auf der L?sung komplexer mathematischer Probleme, die erhebliche Rechenressourcen erfordern. Diese Ressourcenkosten dienen als natürliche Abschreckung gegen Angriffe, da ein potenzieller Angreifer immense Mengen an Energie und Hardware investieren müsste, um das Netzwerk zu kompromittieren.

W?hrend PoS als energieeffiziente Alternative zu PoW betrachtet wird, ist es wichtig, die potenziellen Sicherheitsrisiken zu erkennen.

Bitcoin: Das unbestechliche System

Bitcoin bleibt das einzige System, das zu 100% die Wahrheit abbildet. Eine 51%-Attacke reicht nicht aus, um das Netzwerk zu manipulieren, da neben der Kontrolle der Miner auch die Mehrheit der Nodes gehackt werden müsste. Dies unterscheidet Bitcoin grundlegend von Ethereum, das durch Hard Forks modifizierbar ist. Das Beispiel Ethereum Classic zeigt, dass Ethereum letztlich eine zentrale Steuerung besitzt, die gegen die eigentlichen Prinzipien einer dezentralen Blockchain verst??t.

Das Argument des Energieverbrauchs

Bitcoin-Kritiker vergleichen Mining mit der Tabakindustrie und werfen Minern vor, Profite auf Kosten der Umwelt zu generieren. Diese Argumentation basiert auf einer falschen Annahme: dass CO2 das Hauptproblem des Klimawandels sei. Tats?chlich ben?tigt eine gesunde Flora und Fauna ausreichend CO2.

In Wahrheit sind andere Umweltprobleme gravierender: Die Monokultur-W?lder Europas k?nnen nicht mehr genug CO2 speichern, und die Luftverschmutzung durch Methan und andere Gase richtet gr??ere Sch?den an. Der Vorschlag, Bitcoin-Mining zu regulieren oder zu besteuern, zeigt, dass viele Kritiker das eigentliche Ziel von Bitcoin - ein nicht regulierbares, freies Finanzsystem - nicht verstehen.

Dezentrales Mining als Alternative?

Wenn es wirklich um Energiegerechtigkeit ginge, w?re die beste L?sung, gro?e Mining-Farmen abzuschalten und das Mining wieder auf kleine Teilnehmer zu verteilen. Dadurch würde die Schwierigkeit sinken, und jeder k?nnte mit handelsüblichen Computern am Mining teilnehmen.

Energieverbrauch im globalen Vergleich

Vergleicht man den Energieverbrauch des Bitcoin-Minings mit anderen Industrien, erscheint die Kritik unbegründet. Die Gaming-Industrie, Aluminiumproduktion und vor allem KI-Rechenzentren verbrauchen weitaus mehr Energie. Gleichzeitig existiert ein globaler Energieüberschuss, der nicht genutzt wird, da Energie kein knappes Gut ist, sondern die Gewinnung monopolisiert wird.

Grid Mining: Eine L?sung mit Herausforderungen

Eine der besten L?sungen für das Energieproblem ist Grid Mining. Hierbei nutzen Miner überschüssige Energie, stabilisieren Netze in Regionen mit instabiler Stromversorgung und k?nnen sogar Abw?rme in andere Prozesse integrieren. Doch Grid Mining bringt auch Herausforderungen mit sich:

• Sichtbarkeit und Regulierung: Wenn Mining-Betriebe sich an das Stromnetz anbinden, werden sie leichter identifizierbar und damit anf?lliger für staatliche Regulierung. Dies k?nnte langfristig zu einer Zentralisierung des Minings führen.
• Abh?ngigkeit von Stromversorgern: Grid Mining kann nur dann wirklich effektiv sein, wenn es unabh?ngig von gro?en Energiekonzernen bleibt. Werden Mining-Anlagen von staatlich regulierten Energieversorgern betrieben, verliert Bitcoin seine Widerstandsf?higkeit gegen staatliche Eingriffe.
• Einsatz von Off-Grid-Technologien: Um die Unabh?ngigkeit zu wahren, müssen dezentrale L?sungen gefunden werden, z. B. mobile Mining-Einheiten, die flexibel dort betrieben werden k?nnen, wo überschüssige Energie vorhanden ist. Alternativ k?nnen Mining-Anlagen in industrielle Prozesse integriert werden, etwa durch Nutzung der Abw?rme von Minern zur Beheizung von Geb?uden oder Gew?chsh?usern. Ein weiteres Beispiel ist der Betrieb von Minern in isolierten Regionen mit erneuerbaren Energien, etwa an abgelegenen Wasser- oder Windkraftanlagen, die überschüssige Energie sinnvoll nutzen.

Bitcoin muss dezentral bleiben. Grid Mining kann helfen, wirtschaftliche und energetische Vorteile zu schaffen, aber es muss so gestaltet werden, dass die Unabh?ngigkeit des Netzwerks erhalten bleibt.

Fazit

Die Diskussion über den Energieverbrauch von Bitcoin ist oft nicht faktenbasiert. Würde es tats?chlich um Umweltfragen gehen, müsste man eher Batterie-Technologien und seltene Erden hinterfragen als Bitcoin. Die Zukunft k?nnte durch neue Technologien wie Quantencomputer und Supraleiter noch effizienter werden. Grid Mining zeigt bereits heute, dass Mining nicht nur ein "Energiefresser", sondern eine wertvolle Energieoptimierung sein kann, solange es nicht zur Gefahr für die Dezentralit?t von Bitcoin wird.

Der von Till Oberhummer verfasste Artikel auf LinkedIn kritisiert den hohen Energieverbrauch des Bitcoin-Minings und zieht dabei Parallelen zur Tabakindustrie, indem er andeutet, dass Bitcoin-Miner ihre Profite über die Gesundheit der Menschen stellen. Diese Argumentation basiert auf der Annahme, dass der durch das Mining verursachte CO?-Aussto? erheblich zur Umweltbelastung beitr?gt.

Unsere Analyse zeigt jedoch, dass diese Sichtweise zu kurz greift. W?hrend der Energieverbrauch des Bitcoin-Netzwerks unbestreitbar hoch ist, wird oft übersehen, dass ein signifikanter Anteil dieser Energie aus erneuerbaren Quellen stammt. Zudem bietet das Konzept des Grid Minings die M?glichkeit, überschüssige Energie effizient zu nutzen und somit zur Stabilisierung der Stromnetze beizutragen.

Es ist wichtig, die Diskussion über den Energieverbrauch von Bitcoin im Kontext zu führen und dabei sowohl die potenziellen Vorteile als auch die Herausforderungen zu berücksichtigen. Pauschale Vergleiche mit der Tabakindustrie greifen zu kurz und werden der Komplexit?t des Themas nicht gerecht.

Abschlie?end sollte betont werden, dass die Umweltbilanz von Bitcoin-Mining stark von den verwendeten Energiequellen abh?ngt. Durch die verst?rkte Nutzung erneuerbarer Energien und innovativer Ans?tze wie Grid Mining kann das Mining nachhaltiger gestaltet werden. Es bedarf einer differenzierten Betrachtung und kontinuierlichen Forschung, um die ?kologischen Auswirkungen des Bitcoin-Minings zu minimieren und gleichzeitig die Integrit?t und Dezentralit?t des Netzwerks zu bewahren.

Link to the original article I am responding to

https://www.dhirubhai.net/posts/till-oberhummer_cryptomining-bitcoin-sustainability-activity-7295456627288104961-I8r3?utm_source=share&utm_medium=member_desktop&rcm=ACoAACCFVvAB3EgVRnQnvDwI4F5P9WVNzoKQd0c