Bitcoin-miners
Naar schatting neemt bitcoin mining momenteel 0,4% van het wereldwijde elektriciteitsverbruik in beslag. Het enorme verbruik is te wijten aan het zogenaamde proof-of-work algoritme dat wordt gebruikt bij het delven van bitcoin. Bitcoin-miners voegen blokken met transacties toe aan de bitcoin-blockchain. Om de gegevens in zo’n blok te beveiligen, wordt aan elk blok een cryptografische hash toegevoegd die aan bepaalde voorwaarden moet voldoen. Er worden momenteel wereldwijd meer dan 2∙10^20 hashes per seconde berekend om een hash te vinden voor een blok dat aan deze voorwaarden voldoet. Alleen de eerste miner die een geldige hash voor het blok vindt, verdient bitcoins.
Korte levensduur hardware
Naast het hoge energieverbruik heeft de concurrentie tussen miners ook geleid tot een vraag naar steeds krachtigere en energie-efficiënte hardware. De economische levensduur van deze hardware is kort, omdat er voortdurend krachtigere en energie-efficiëntere hardware ontwikkeld wordt en miners alleen winst kunnen maken als zij de meest recente hardware gebruiken. Daarnaast is ook de fysieke levensduur van deze hardware kort, omdat miners 24 uur per dag, zeven dagen per week de hardware op volle toeren laten draaien.
Consensus algoritmen
Bitcoin is de meest bekende en ook de meest energieverslindende cryptocurrency. Er zijn vele andere, die verschillende consensus algoritmen toepassen. Zo schakelt ethereum momenteel over van een proof-of-work naar een proof-of-stake algoritme. Proof-of-stake algoritmen zijn vele malen efficiënter qua energieverbruik. Van veel consensus algoritmen is echter nog niet in kaart gebracht wat het energieverbruik daadwerkelijk is en welke hardware wordt toegepast.
Onderzoeksproject Econsensus
Het onderzoeksproject Econsensus, dat wordt uitgevoerd door dr. Ashish Sai in samenwerking met dr. ir. Harald Vranken en Protocol Labs, bestaat uit het modelleren, meten en beperken van het energieverbruik en de milieuvoetafdruk van gedecentraliseerde systemen zoals blockchain. Door modellering en meting kunnen de effecten op het milieu aangetoond en voorspeld worden. Dit zal leiden tot bewustwording en de ontwikkeling van instrumenten die de milieuvoetafdruk effectief verkleinen, zoals aantoonbaar gebruik van groene energie.
Protocol Labs
De postdoc-positie voor de duur van twee jaar wordt gefinancierd met een onderzoeksbeurs van Protocol Labs. Protocol Labs is een Amerikaans open-source onderzoeks-, ontwikkelings-, en implementatie lab. Het bedrijf heeft geen kantoor, het team woont en werkt op afstand. Zij onderzoeken nieuwe ontwikkelingen op computergebied en aanverwante gebieden. Voorbeelden van projecten zijn IPFS, filecoin en libp2p.
Harald Vranken
Dr. ir. Harald Vranken is naast zijn functie als universitair hoofddocent aan de Open Universiteit ook verbonden aan de Radboud Universiteit. Zijn onderzoeksgebied is netwerk- en softwarebeveiliging. In het bijzonder schenkt hij aandacht aan de beveiliging van gedecentraliseerde systemen, zoals cryptocurrencies en andere blockchain-gebaseerde systemen, en wat de gevolgen daarvan zijn op elektriciteitsverbruik en duurzaamheid.